第8章机械零件毛坯选择ppt课件.ppt

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1、第8章机械零件毛坯的选择毛坯成形方法选择的合理与否直接影响到零件的质量、使用性能、成本和生产率；而零件的材料选定以后，其毛坯成形方法也大致确定了。8.1机械零件毛坯选择的原则前提：既满足零件的使用要求，又使零件在制造过程中具有良好的工艺性和经济性，以利于降低成本和提高生产率所以，毛坯的选择是一个全面分析，认真比较，各方面知识综合应用的过程。适用性原则：全面满足零件的使用要求和相关的特殊要求。一般机械零件，以材料的力学性能为主工艺性原则：使零件的结构、材料与所选择的毛坯成形方法相适应，亦即具有良好的工艺性。经济性原则：尽量降低零件的制造成本，以提高经济效益和产品的市场竞争力。兼顾现有

2、生产条件原则：保证方便、快捷地制出高质量的产品。在满足使用要求的前提下，使制造成本尽可能降低兼顾零件的各项制造成本8.2常用毛坯的选择原则：结合考虑零件的结构，利于简化工艺和满足毛坯的质量要求8.2.1常用毛坯材料的比较1．铸造合金(1)铸铁：应用最多。有良好的耐磨性、减振性和低的缺口敏感性，且价格较低。1）灰铸铁：铸造性能好，但焊接性差，力学性能较差；常用于制造受力较小的零件，尤其是承压件，如机座、箱体和机床床身等。2）球墨铸铁：力学性能较好，铸造性能略低，焊接性差；适于制造受力较大或较复杂以及承受冲击的零件，如内燃机曲轴、连杆、齿轮和轧钢机轧辊等。3）可锻铸铁：力学性能较好，铸造性

3、能及焊接性差，生产周期长；适于制造受力较大或较复杂以及承受冲击的薄壁小件，如壳体、齿轮、摇臂和小轴等。(2)铸钢：综合力学性能远优于铸铁，低碳铸钢还具有良好的焊接性；适于制造承受重载荷、复杂载荷或冲击的零件，如曲拐、齿轮和机架等。(3)铸造非铁合金：常用的有铸造铝合金和铸造铜合金强度一般不太高，除铝硅合金外，其余的铸造性能均较差，焊接性较差，价格较高。一般均具有较好的耐磨性和耐蚀性，还有一定的耐热性，故常用于要求耐热、耐蚀或导热性良好的零件，如内燃机活塞、蜗轮和滑动轴承等。2．塑性成形用金属材料(1)低、中碳钢和低合金结构钢：低碳钢塑性成形性较好，且有良好的焊接性。中碳钢综合力学性能好

4、，热成形时塑性成形性好，但焊接性较差。低碳钢适于制造型材、板材及一般机械零件中碳钢适于制造重要一些的机械零件如曲轴、齿轮和转轴等。(2)高碳钢和合金钢：强度高，塑性差，热成形时变形抗力也较大，锻造温度范围窄，焊接性也差。高碳钢和合金钢常用于制造模具、量具、刃具、弹簧、重要的机器零件和耐磨、耐蚀件等。(3)变形铝合金：强度中等或较低，塑性较好；大多数具有高塑性和低的变形抗力，变形温度较低，塑性成形性好，但焊接性较差。变形铝合金适于制造承受轻载的机械零件和电气元件，如滑动轴承、齿轮、弹簧等。(4)变形铜合金：强度中等，塑性较好；绝大多数塑性高，变形抗力较低，塑性成形性好，但锻造温度范围

5、窄，焊接性较差。变形铜合金适于制造机械零件、仪表零件和电气元件，尤其是耐蚀件和耐磨件，如散热器管和片、蜗轮、轴承和弹簧等。8.2.2常用毛坯成形方法的比较铸造：材料利用率较高。适于制造各种尺寸且形状较复杂尤其是具有复杂内腔的零件锻造：产品力学性能好。适于制造受力较大或较复杂的零件冲压：材料的利用率较高，生产率高，适于制造质轻、壁薄而刚性好的零件及形状较复杂的壳体焊接：材料利用率较高，可达到很高的生产率，适于形状复杂件或大型构件的连接成形，也可用于异种材料的连接和零件的修补粉末冶金：材料利用率和生产率高，制品精度高，适于制造形状较复杂的中、小型零件及有特殊性能要求的材料和零件

6、8.3常用零件的材料和成形方法8.3.1轴杆类零件轻载时：用中碳钢（如35、40、45等）重载时：用中碳合金钢（如40Cr等）并经调质处理。受较大冲击且受摩擦时：用渗氮钢（38CrMoA1等）制造并经渗氮处理。或用渗碳钢（如20CrMnTi、20Cr等）制造并经渗碳、淬火处理。曲轴铸造时：可采用铸钢（如ZG270—500等）或球墨铸铁或球墨铸铁（如QT450—10等）材料成形方法光轴和直径差较小的阶梯轴：直接以圆钢作为毛坯；重要件须锻造制坯。直径差较大的阶梯轴：一般采用锻造制坯异形截面轴和曲轴：采用锻造或铸造制坯8.3.2盘套类零件齿轮：轮齿须有较高的强度和韧性，齿面须有较高的硬度和

7、耐磨性。低速、轻载齿轮用45、50Mn2、40Cr钢，可用圆钢下料，亦可采用自由锻、模锻等方法成形；要求不高时也可采用灰铸铁、球墨铸铁等材料铸造成形。高速、重载齿轮常用18CrMnTi、20CrMo钢制造且齿部经渗碳、淬火处理，也可采用38CrMoAl等渗氮钢制造且齿部经渗氮处理；直径500mm以上的大型齿轮，常采用自由锻、铸造和焊接等成形方法。模具：热锻模常用5CrMnMo、5CrNiMo等合金钢制造并经