工程材料与成形技术基础 教学课件 作者 庞国星主编 第十三章　材料与成形工艺的选择.ppt

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1、17360L第十三章　材料与成形工艺的选择第一节　材料与成形工艺的选择原则第二节　材料与成形工艺选择的步骤与方法第三节　典型零件的材料与成形工艺选择第四节　计算机在零件材料与成形工艺选择时的应用17360L第一节　材料与成形工艺的选择原则一、使用性能足够的原则(1)受力状况　主要有受力大小，受力形式(拉伸、压缩、弯曲、扭转以及摩擦力等)，载荷类型(静载、动载、交变载荷等)及其分布特点等。(2)环境状况　包括工作温度和介质情况(如高温、常温、低温、有无腐蚀等)。(3)特殊要求　例如要求导电性、导热性、磁性、密度、外观等。二、工艺性能良好原则(1)铸造性能　材料

2、的铸造性能通常用流动性、收缩性和偏析倾向等判据加以综合评定。17360L第一节　材料与成形工艺的选择原则表13-1　几种常用金属材料的铸造性能(2)锻压性能　锻压性能主要以金属的塑性和变形抗力来综合衡量。(3)焊接性能　焊接性能通常用材料在焊接加工时焊接接头产生裂纹、气孔等缺陷的倾向以及焊接接头对使用要求的适应性来衡量。17360L第一节　材料与成形工艺的选择原则表13-2　常用金属材料的焊接性能(4)切削加工性能　切削加工性能一般用切削抗力大小、加工零件的表面粗糙度、加工时切屑排除难易程度和刀具磨损的快慢程度来衡量。17360L第一节　材料与成形工艺的选择

3、原则(5)热处理工艺性能　主要包括淬透性、淬硬性、变形开裂倾向、过热倾向、氧化脱碳倾向、回火脆性倾向和耐回火性等，它们将影响零件的热处理质量和使用性能。三、经济性合理的原则(1)合理降低材料的成本　在满足零件使用性能和使用寿命期限的前提下，无疑应优先选择价格尽量低廉且供应充足的材料。17360L第一节　材料与成形工艺的选择原则表13-3　两种钢的价值比较(2)节约成形与制造的成本　选择工艺性能好的材料，可方便加工过程的操作，通常能降低制造成本。四、环保性原则17360L第二节　材料与成形工艺选择的步骤与方法一、材料与成形工艺选择的基本步骤1)分析零件的工作条

4、件和失效形式，根据分析结果提出零件最关键的性能要求，同时考虑其他性能要求。2)对同类零件的用材和成形工艺情况和失效形式进行调查研究，这样可从其使用性能、原材料状况和加工工艺等方面分析其选材是否合理，以便作为材料与成形工艺选择时的参考。3)通过分析计算，确定零件应具有的主要力学性能判据，在特定条件下还要考虑物理、化学性能判据。4)在以上工作的基础上，进行材料与成形工艺的预选择。17360L第二节　材料与成形工艺选择的步骤与方法5)对预选的材料，在经过工艺性和经济性分析之后，进行综合评价。6)必要时，对于重要的零件应在投产前先进行有关试验(实验室试验、台架和工艺

5、试验等)，初步检验所选材料与成形工艺是否满足所设计的性能判据要求以及零件加工过程有无困难。1.经验法2.类比法3.替代法4.试差法二、材料与成形工艺选择的具体方法和依据17360L第二节　材料与成形工艺选择的步骤与方法1.依据零件的结构特征选择2.依据生产批量选择表13-4　各种生产类型适用的工艺方法3.依据最大经济性选择17360L第二节　材料与成形工艺选择的步骤与方法表13-5　常用毛坯类型及其制品的比较17360L第二节　材料与成形工艺选择的步骤与方法表13-5　常用毛坯类型及其制品的比较17360L第二节　材料与成形工艺选择的步骤与方法表13-5　常

6、用毛坯类型及其制品的比较17360L第二节　材料与成形工艺选择的步骤与方法4.依据力学性能要求选择17360L第三节　典型零件的材料与成形工艺选择一、轴类零件1.轴类零件的工作条件及对性能的一般要求2.选材3.成形工艺的选择表13-6　不同工作条件的主轴选用材料及热处理17360L第三节　典型零件的材料与成形工艺选择表13-6　不同工作条件的主轴选用材料及热处理17360L第三节　典型零件的材料与成形工艺选择表13-6　不同工作条件的主轴选用材料及热处理17360L第三节　典型零件的材料与成形工艺选择表13-6　不同工作条件的主轴选用材料及热处理表13-7　

7、各种曲轴所用材料及热处理17360L第三节　典型零件的材料与成形工艺选择二、齿轮类零件17360L第三节　典型零件的材料与成形工艺选择表13-8　汽车、拖拉机齿轮常用钢种及热处理技术要求17360L第三节　典型零件的材料与成形工艺选择表13-8　汽车、拖拉机齿轮常用钢种及热处理技术要求17360L第三节　典型零件的材料与成形工艺选择表13-8　汽车、拖拉机齿轮常用钢种及热处理技术要求17360L第三节　典型零件的材料与成形工艺选择表13-9　机床齿轮常用钢种及热处理17360L第三节　典型零件的材料与成形工艺选择表13-10　接触疲劳强度极限17360L第

8、三节　典型零件的材料与成形工艺选择表13-11　齿根