轴锻件图纸设计是机械制造中的关键环节，需兼顾材料性能、工艺可行性和经济性。以下是主要设计要点

总结：

一、材料选择

常用材料：45钢、40Cr、42CrMo（中碳/合金钢）、不锈钢（耐腐蚀）、高温合金（航空）

选型依据：载荷类型（静/交变）、工作温度、腐蚀环境、热处理要求

标准参考：GB/T 699（碳钢）、GB/T 3077（合金钢）

二、结构设计

截面过渡：

阶梯轴过渡圆角R≥(0.05-0.1)d

避免尖角（应力集中系数降低30%-50%）

几何简化：

***大外径与长度比建议≤1:5（锻件锻造可行性）

深凹槽（深度＞0.1D时考虑分体锻造）

余量设计：

粗加工余量3-5mm（＜Φ100）

精加工余量0.5-1.5mm

三、工艺要求

锻造比：

一般件≥3，重要件≥4（如风电主轴）

镦粗比≤2.5（避免失稳）

流线控制：

纤维方向与主应力方向一致

避免横向切断纤维（疲劳寿命影响可达200%）

公差标注：

直径公差：±1-2mm（自由锻），±0.5mm（模锻）

直线度≤0.3mm/m

四、热处理规范

预处理：正火（HB180-220）消除锻造应力

***终处理：

调质处理（HRC28-32常规）

表面淬火（耐磨部位HRC45-50）

检测要求：

100%硬度检测

关键部位超声波探伤（GB/T 6402 II级）

五、检测标准

尺寸检测：

关键尺寸CPK≥1.33

形位公差按GB/T 1182（圆度≤0.02mm）

性能检测：

取样位置：1/2半径处

力学性能偏差≤±5%

无损检测：

磁粉检测（表面缺陷≤0.5mm）

超声检测（内部缺陷Φ2mm平底孔当量）

六、图纸标注要点

特殊标识：

非加工面标注"黑皮面"

流线方向用箭头标注

技术要求：

明确锻造工艺类型（自由锻/模锻）

标注未注圆角R3-R5

残余应力要求（重要件≤50MPa）

七、经济性优化

材料利用率：通过近净成形设计可达85%+

成本对比：

模锻模具费≈2-5万（适合批量＞500件）

自由锻单件成本高30%-50%

八、典型设计案例

重型轴类：采用空心锻件锻造（减重20%-40%）

高速轴：增加动平衡要求（G2.5级）

花键轴：预留滚轧余量（比切削加工强度高15%）