机械零件毛坯的选择.ppt

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1、机械制造基础第5章机械零件毛坯的选择5.1毛坯选择的原则5.1.1满足材料的工艺性能要求零件材料的选择与毛坯的选择关系密切，零件材料的工艺性能直接影响着毛坯生产方法的选择。按加工工艺方法的不同，金属材料可分为铸造合金和压力加工合金两大类。各种材料与毛坯生产方法的关系表5.1.2满足零件的使用要求机械产品都是由若干零件组成的，保证零件的使用要求是保证产品使用要求的基础。因此，毛坯选择首先必须保证满足零件的使用性能要求。零件的使用要求主要包括：零件的工作条件（通常指零件的受力情况、工作环境和接触介质等）零件结构形状和尺寸的要求零件性能的要求。（1）结构形状和尺寸的要求机械零件由于使用

2、功能的不同,其结构形状和尺寸往往差异较大,各种毛坯制造方法对零件结构形状和尺寸的适应能力也不相同。所以，选择毛坯时，应认真分析零件的结构形状和尺寸特点，选择与之相适应的毛坯制造方法。对于结构形状复杂的中小型零件,应选择铸件毛坯。可选择砂型铸造、金属型铸造或熔模铸造等；对于结构形状很复杂且轮廓尺寸不大的零件，宜选择熔模铸造。对于结构形状较为复杂，且抗冲击能力、抗疲劳强度要求较高的中小型零件，宜选择模锻件毛坯；对于那些结构形状相当复杂且轮廓尺寸又较大的大型零件，宜选择组合毛坯。（2）力学性能的要求对于力学性能要求较高，特别是工作时要承受冲击和交变载荷的零件，为了提高抗冲击和抗疲劳破坏

3、的能力，一般应选择锻造毛坯，如机床、汽车的传动轴和齿轮等；对于由于其它方面原因需采用铸件，但又要求零件的金相组织致密、承载能力较强的零件，应选择相应的能满足要求的铸造方法，如压力铸造、金属型铸造和离心铸造等。（3）表面质量的要求为降低生产成本，现代机械产品上的某些非配合表面有尽量不加工的趋势，即实现少、无切屑加工。对于尺寸较小的非铁金属件，宜选择金属型铸造、压力铸造或精密模锻；对于尺寸较小的钢铁件，则宜选择熔模铸造（铸钢件）或精密模锻（结构钢件）。（4）其它方面的要求对于具有某些特殊要求的零件，必须结合毛坯材料和生产方法来满足这些要求。如果零件选材为钢材，则宜选择型材（如液压油缸

4、常采用无缝钢管）；如果零件选材为铸铁，则宜选择离心铸造（如内燃机的汽缸套，其材料为QT600－2，毛坯即为离心铸造铸件）；对于在自动机床上进行加工的中小型零件，由于要求毛坯精度较高，故宜采用冷拉型材（如微型轴承的内、外圈是在自动车床上加工的，其毛坯采用冷拉圆钢）。5.1.3满足降低生产成本的要求要降低毛坯的生产成本，在选择毛坯时，必须认真分析零件的使用要求及所用材料的价格、结构工艺性、生产批量的大小等各方面情况。首先，应根据零件的选材和使用要求确定毛坯的类别，再根据零件的结构形状、尺寸大小和毛坯生产的结构工艺性及生产批量大小确定具体的制造方法，必要时还可按有关程序对原设计提出修改

5、意见，以利于降低毛坯生产成本。（1）生产批量较小时的毛坯选择生产批量较小时，毛坯生产的生产率不是主要问题，材料利用率的矛盾也不太突出，这时应主要考虑的总是是减少设备、模具等方面的投资，即使用价格比校便宜的设备和模具，以降低生产成本。如使用型材、砂型铸造件、自由锻件、胎模锻件、焊接结构件等作为毛坯。（2）生产批量较大时的毛坯选择生产批量较大时，提高生产率和材料的利用率，降低废品率，对降低毛坯的单件生产成本将具有明显的经济意义。因此，应采用比较先进的毛坯制造方法来生产毛坯。尽管此时的设备造价昂贵、投资费用高，但分摊到单个毛坯上的成本是较低的，并由于工时消耗、材料消耗及后续加工费用的减

6、少和毛坯废品率的降低，从而有效地降低毛坯生产成本。5.1.4符合生产条件为兼顾零件的使用要求和生产成本两方面的原则，在选择毛坯时还必须与本企业的具体生产条件相结合。当对外订货的价格低于本企业生产成本，且又能满足交货期要求时，应当向外订货，以降低成本。此外还要认真分析以下三方面的情况：当代毛坯生产的先进技术与发展趋势，在不脱离我国国情及本厂实际的前提下，尽量采用比较先进的毛坯生产技术；产品的使用性能和成本方面对毛坯生产的要求；本厂现有毛坯生产能力状况，包括生产设备、技术力量（含工程技术人员和技术工人）、厂房等方面的情况。总之，毛坯选择应在保证毛坯质量的前提下，力求选用高效、低成本、

7、制造周期短的毛坯生产方法。选择毛坯制造方法的考虑因素见图所示。毛坯制造方法的选择5.2典型零件的选材及工艺路线5.2.1轴杆类零件的毛坯选择轴杆类零件是机械产品中支承传动件、承受载荷、传递扭矩和动力的常见典型零件，其结构特征是轴向（纵向）尺寸远大于径向（横向）尺寸，包括各种传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴、齿轮轴、连杆、摇臂、螺栓、销子等，如图所示。（1）轴杆类零件的毛坯轴类零件最常用的毛坯是型材和锻件，对于某些大型的、结构形状复杂的轴也可用铸件或焊接结构件。对