軸鍛件圖紙設計是機械制造中的關鍵環節，需兼顧材料性能、工藝可行性和經濟性。以下是主要設計要點

總結：

一、材料選擇

常用材料：45鋼、40Cr、42CrMo（中碳/合金鋼）、不銹鋼（耐腐蝕）、高溫合金（航空）

選型依據：載荷類型（靜/交變）、工作溫度、腐蝕環境、熱處理要求

標準參考：GB/T 699（碳鋼）、GB/T 3077（合金鋼）

二、結構設計

截面過渡：

階梯軸過渡圓角R≥(0.05-0.1)d

避免尖角（應力集中系數降低30%-50%）

幾何簡化：

***大外徑與長度比建議≤1:5（鍛件鍛造可行性）

深凹槽（深度＞0.1D時考慮分體鍛造）

余量設計：

粗加工余量3-5mm（＜Φ100）

精加工余量0.5-1.5mm

三、工藝要求

鍛造比：

一般件≥3，重要件≥4（如風電主軸）

鐓粗比≤2.5（避免失穩）

流線控制：

纖維方向與主應力方向一致

避免橫向切斷纖維（疲勞壽命影響可達200%）

公差標注：

直徑公差：±1-2mm（自由鍛），±0.5mm（模鍛）

直線度≤0.3mm/m

四、熱處理規范

預處理：正火（HB180-220）消除鍛造應力

***終處理：

調質處理（HRC28-32常規）

表面淬火（耐磨部位HRC45-50）

檢測要求：

100%硬度檢測

關鍵部位超聲波探傷（GB/T 6402 II級）

五、檢測標準

尺寸檢測：

關鍵尺寸CPK≥1.33

形位公差按GB/T 1182（圓度≤0.02mm）

性能檢測：

取樣位置：1/2半徑處

力學性能偏差≤±5%

無損檢測：

磁粉檢測（表面缺陷≤0.5mm）

超聲檢測（內部缺陷Φ2mm平底孔當量）

六、圖紙標注要點

特殊標識：

非加工面標注"黑皮面"

流線方向用箭頭標注

技術要求：

明確鍛造工藝類型（自由鍛/模鍛）

標注未注圓角R3-R5

殘余應力要求（重要件≤50MPa）

七、經濟性優化

材料利用率：通過近凈成形設計可達85%+

成本對比：

模鍛模具費≈2-5萬（適合批量＞500件）

自由鍛單件成本高30%-50%

八、典型設計案例

重型軸類：采用空心鍛件鍛造（減重20%-40%）

高速軸：增加動平衡要求（G2.5級）

花鍵軸：預留滾軋余量（比切削加工強度高15%）