機械製造期末報告 題目:鍛造曲軸 車輛三甲 詹詠燁4A215087 蕭維智4A215031 賴穎志4A215037.

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1 機械製造期末報告 題目:鍛造曲軸 車輛三甲 詹詠燁4A215087 蕭維智4A215031 賴穎志4A215037

2 外談曲軸 曲軸（crankshaft）是往復式活塞引擎中，將活塞的直線往復運動的動能轉化為旋轉動能的部件。曲軸主要是由一根會旋轉的長軸構成，為了將往復式的運動轉換為旋轉運動，曲軸上會有「曲軸臂」或曲軸銷部份，其軸心和曲軸的軸心有徑向位移，而活塞連桿的較大一端會連到曲軸的曲軸臂或曲軸銷。 若在四行程循環中一般會在曲軸上加裝一飛輪，以降低其轉矩脈衝特性，有時也會在另一端加上旋轉或振動的阻尼器，以減少曲軸上的扭力震動。

3 何謂鍛造 鍛造(Forging)，是金屬壓力加工方法之一。指利用壓力改變金屬原料形狀，以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的一種加工工藝。 根據加工時工件的溫度，可將鍛造分為：熱鍛；溫鍛；冷鍛。 通常把坯料加熱後，用手錘、鍛錘或壓力機等錘擊或加壓，使它發生塑性變形，成為一定形狀和尺寸的工件，所得的工件稱為鍛件，鍛造能改變金屬組織、提高其機械性能，因此在機械製造中常用來製造承受較大動載荷的零件。

4 鍛造種類 鍛造工法有 1.熱鍛造 2.冷鍛造 1.熱鍛造：加熱使金屬軟化方式在經過重機械壓縮及敲打(製)成形。
1.熱鍛造 2.冷鍛造 1.熱鍛造：加熱使金屬軟化方式在經過重機械壓縮及敲打(製)成形。 (1)優點：壓縮及敲打(製)的力量都不用很強、成本低。 (2)缺點：加熱的製程時密度漸漸變低(純粹是金屬反應)，冷卻時密度向外擴散，變成外硬內軟的情況(熱脹冷縮)。 2.冷鍛造：以慢慢加熱的方式在在經過重機械壓縮及敲打(製)成形。 (1)優點：在低溫下密度平均分散冷卻時緩緩降溫使得整體密度平均整體硬度高!! (2)缺點：成本及失敗率高(主要是要控制溫度)(材料也會影響)。

5 熱鍛造.冷鍛造比較 熱鍛造及冷鍛造差別： 耐蝕性:不考慮原料冷鍛造較高，但是原料會影響 抗拉強度:冷鍛造高 塑型變型:熱鍛造高
硬度:冷鍛造高 韌性:熱鍛造高 重量比:冷鍛造重 耐溫性:冷鍛造較好

6 為甚麼使用鍛造，有甚麼好處? 鑄造: 鍛造: 市面上常使用鑄造跟鍛造加工，故兩個相比較。 優點：模具與製造加工成本低。
缺點：重量重、結構強度低、成品降溫後容易變形、易有氣泡及沙孔。 鍛造: 優點：重量輕、結構強、成品真圓與精密度高。 缺點：模具（一個模具約70萬美金）與製造加工成本高。

7 鍛造加工製作 通過鍛造加工可以消除金屬內在缺陷，改善金屬組織，使金屬流線分佈合理，金屬緊密度好。鍛造成型加工工藝廣泛應用於軸承成型加工中，可以完成從內徑~20mm的小型產品到外徑5000mm的特大型產品的加工。常見的鍛造成型方法有：熱鍛加工、冷鍛加工、溫鍛加工，我國以熱鍛為主。 熱鍛加工因其成型加工設備不同又分為：自由鍛造加工工藝、壓力機鍛造工藝、平鍛機鍛造工藝和高速鐓鍛機鍛造工藝。

8 鍛造缺點 鑄造在成形後沒辦法再做修補但是鍛造是可以的。
儘管鍛造工法在大部分物理性質上優於鑄造，鑄造工法還是有一個鍛造所沒有的優勢，那就是十分容易成型。 以輪圈為例，剛鍛造出來的輪圈只是個雛形，需要很多後續的加工才能成型。至於鑄造的輪圈在鑄造的過程中就已大致成型，只需少量的後續加工。

9 鍛造鑄造密度迷思 鍛造的金屬密度較高，但是重量卻比鑄造輕
鑄造的密度較小，鍛造的密度較高，所以在相同的體積時，鑄造金屬重量較輕但強度較弱，鍛造金屬重量較重但強度強很多。但是因為6mm薄鍛件的強度，仍超過9mm厚鑄件的強度，所以同直徑的鍛造鋁圈較輕、鑄造鋁圈較重。

10 市面上的鍛造曲軸 市面上的引擎曲軸多半還是使用鑄造成形，原因是鍛造成本太高以及強度設計上鑄造已經可以承受的住。
在某些高性能量產車款或者是外面的改裝廠會使用鍛造曲軸，鍛造活塞，鍛造連桿，因為為了兼顧性能.高轉速以及引擎壽命，所以使用鍛造連桿強度強，結構輕的特性，很適合用在這些車型上。