零件材料选择及毛坯成形教案资料.ppt

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1、零件材料选择及毛坯成形材料的相对价格材料相对价格材料相对价格碳素结构钢低合金结构钢优质碳素结构钢易切削钢合金结构钢铬镍合金结构钢滚动轴承钢弹簧钢11.2~1.71.4~1.521.7~1.932.1~2.91.6~1.9碳素工具钢低合金工具钢高合金工具钢高速钢铬不锈钢铬镍不锈钢普通黄铜球墨铸铁1.4~1.52.4~3.75.4~7.213.5~15820132.4~2.9二.选择材料的基本过程三.零件的失效分析1.定义:零件不能正常和安全的工作,即零件失效。2.原因结构或形状设计不合理。材料的选择不合理。加工工艺不合理

2、。安装与使用不合理。3.形式过量变形失效过量弹性变形过量塑性变形断裂失效韧性断裂应力腐蚀断裂蠕变断裂疲劳断裂低应力断裂脆性断裂表面损伤失效磨损接触疲劳腐蚀成型方法组织特征性能特点改善方法铸造铸态组织，晶粒粗大较差增加过冷度，变质处理等锻造再结晶组织，有锻造流线较好焊接熔焊接头组织复杂不均匀选择合适焊条、焊丝及热处理等压焊接头具有再结晶或加工硬化组织较好或不均匀钎焊接头具有和金铸态组织不均匀增加搭接面积，提高承载能力四、毛坯成型方法选择原则毛坯内在质量的比较（一）适用性原则指满足零件的使用要求及对成型加工工艺的适应。包括

3、两个方面：1满足使用要求如机床主轴：关键零件，受力复杂45钢或40Cr锻造成形2适应成形加工工艺性如机床床身，起支撑作用，形状复杂：灰铸铁铸造；重要的受力复杂的钢质零件：锻造；（二）经济性原则在满足使用要求的前提下，尽量降低零件的制造成本，以提高经济效益。（三）可行性原则考虑现有生产条件制定生产方案必须与有关企业部门的具体生产条件相结合，才是合理和切实可行的。15.2常用机械零件的材料和毛坯成形方法选择一、轴杆类零件一般是重要的受力和传动零件，要求有较高的综合力学性能。★轴类零件按照承载情况不同可分为心轴、转轴、传动轴

4、三类，如传动轴、机床主轴等。1材料：45钢、40Cr等中碳钢或中碳合金钢2成形方法：一般为锻造★车床主轴：45钢或40Cr锻造成形★某些异型断面的轴，如曲轴承载较小时，可采用球墨铸铁铸造。锻—焊组合3热处理：正火+调质例1：C616–416车床主轴（一）工作条件:1.该轴在滚动轴承中运转。2.承受中等负荷,承受一定的冲击力。3.转速中等。（二）选材:45钢或40Cr。（三）加工工艺路线:下料锻造正火粗加工调质半精加工钻中心孔精车加工铣键槽局部淬火(锥孔及外锥体)粗磨滚铣花键花键淬火精磨例2：YJ–130汽车半轴一)工作

5、条件:1.该轴在上坡或启动时,承受较大扭矩。2.承受一定的冲击力和具有较高的抗弯能力。3.承受反复弯曲疲劳应力。二)选材:40Cr、42CrMo、40CrMnMo。三)加工工艺路线:下料锻造正火粗加工调质半精加工精车加工盘部钻孔磨花键二、盘套类零件1齿轮：重要传动零件，受力复杂，心部要求具有良好的综合性能，齿面耐磨。★机床齿轮：受力复杂，载荷大，选用中碳合金钢或合金渗碳钢——锻造。★低速机械齿轮：受力不大，可采用灰铸铁铸造。（汽车发动机齿轮）如齿轮、带轮、飞轮、模具等★仪表齿轮：板材冲压、非铁合金压力铸造。2带轮、飞轮

6、、手轮等：受力不大，结构复杂一般为灰铸铁铸造，单件生产时，也可采用低碳钢焊接件。3模具毛坯：合金钢锻造★大齿轮（d>500）：铸钢，铸造例子：JN–150型载重汽车变速箱齿轮一)工作条件:1.工作负荷大。2.高速运转(10～15m/s以上)。3.受冲击频繁,磨损较严重。二)选材:20CrMnTi钢。四)加工工艺路线:下料锻造正火机械加工渗碳淬火低温回火喷丸磨齿材料受力较小：铸铁，如发动机缸体、机床床身受力较大或较复杂：铸钢（如水压机横梁、轧钢机机架等）自重轻、导热性好：铝合金，如摩托车发动机箱体很复杂时可采用铸—焊结构

7、三、机架、箱体类零件各类机械的机身、底座、支架、工作台及齿轮箱、减速箱等：受力不大，结构复杂。一般铸造成型，如发动机缸体。练习：为下列零件选择材料和成型方法锅炉筒体：15钢板，弯曲卷板→埋弧焊汽车发动机缸体：灰铸铁铸造汽车发动机活塞：铝合金金属型铸造汽车发动机曲轴：球铁铸造或调质钢锻造此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢