第14章-毛坯的选择.ppt

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1、第十四章毛坯的选择毛坯的选择原则零件的结构分析及毛坯选择毛坯选择实例引言在机械零件的制造中，绝大多数零件是由原材料通过铸造、锻造、冲压或焊接等成形方法先制成毛坯，再经过切削加工制成的。切削加工只是为了提高毛坯件的精度和表面质量，它基本上不改变毛坯件的物理、化学和力学性能，而毛坯的成形方法选择正确与否，对零件的制造质量、使用性能和生产成本等都有很大的影响。因此，正确地选择毛坯的种类及成形方法是机械设计与制造中的重要任务。第一节毛坯的选择原则一、毛坯的种类及成形方法的比较1.铸件形状结构较为复杂的零件毛坯，选用铸件比较适宜。铸造与其他生产方法相比较，具有适应性广、灵活性大、成本低和

2、加工余量较小等特点。在机床、内燃机、重型机械、汽车、拖拉机、农业机械、纺织机械等领域中占有很大的比重。因此，在一般机械中，铸件是零件毛坯的主要来源，其重量经常占到整机重量的50%以上。铸件的主要缺点是内部组织疏松，力学性能较差。毛坯的选择是机械制造过程中非常重要的环节，正确认识毛坯的种类和成形方法特点，掌握毛坯选择的原则，从而正确地为机器零件选择毛坯成形方法是每一个工程技术人员必备的知识和技能。机械零件毛坯可以分为铸件、锻件、冲压件、焊接件、型材、粉末冶金件及各种非金属件等。不同种类的毛坯在满足零件使用性能要求方面各有特点，现将各种毛坯的成形特点及其适用范围分述如下：一、毛坯的

3、种类及成形方法的比较1.铸件在各类铸件中，应用最多的是灰铸铁件。灰铸铁虽然抗拉强度低，塑性差，但是其抗压强度不低，减振性和减摩性好，缺口敏感性低，生产成本是金属材料中最低的，因而广泛应用于制造一般零件或承受中等负荷的重要件，如皮带罩、轴承座、机座、箱体、床身、汽缸体、衬套、泵体、带轮、齿轮和液压件等；可锻铸铁由于其具有一定的塑韧性，用于制造一些形状复杂，承受一定冲击载荷的薄壁件，如弯头、三通等水暖管件，犁刀、犁柱、护刃器、万向接头、棘轮、扳手等；球墨铸铁由于其良好的综合力学性能，经不同热处理后，可代替35、40、45钢及35CrMo、20CrMnTi钢用于制造负荷较大的重要零件

4、，如中压阀体、阀盖、机油泵齿轮、柴油机曲轴、传动齿轮、空压机缸体、缸套等，也可取代部分可锻铸铁件，生产力学性能介于基体相同的灰铸铁和球墨铸铁之间的铸件，如大型柴油机汽缸体、缸盖、制动盘、钢锭模、金属模等；耐磨铸铁件常用于轧辊、车轮、犁铧等；耐热铸铁常用于炉底板、换热器、坩埚等；耐蚀铸铁常用于化工部件中的阀门、管道、泵壳、容器等；受力要求高且形状复杂的零件可以采用铸钢件，如坦克履带板、火车道岔、破碎机额板等；一些形状复杂而又要求重量轻、耐磨、耐蚀的零件毛坯，可以采用铝合金、铜合金等，如摩托车汽缸、汽车活塞、轴瓦等等。一、毛坯的种类及成形方法的比较1.铸件铸造生产方法较多，根据零件

5、的产量、尺寸及精度要求，可以采用不同的铸造方法。手工砂型铸造一般用于单件小批量生产，尺寸精度和表面质量较差；机器造型的铸件毛坯生产率较高，适于成批大量生产；熔模铸造适用于生产形状复杂的小型精密铸钢件；金属型铸造、压力铸造和离心铸造等特种铸造方法生产的毛坯精度、表面质量、力学性能及生产率都较高，但对零件的形状特征和尺寸大小有一定的适应性要求。一、毛坯的种类及成形方法的比较2.锻件由于锻件是金属材料经塑性变形获得的，其组织和性能比铸态的要好得多，但其形状复杂程度受到很大限制。力学性能要求高的零件其毛坯多为锻件。锻造生产方法主要是自由锻和模锻。自由锻的适应性较强，但锻件毛坯的形状较为

6、简单，而且加工余量大、生产率低，适于单件小批量生产和大型锻件的生产；模锻件的尺寸精度较高、加工余量小、生产率高，而且可以获得较为复杂的零件，但是，受到锻模加工、坯料流动条件和锻件出模条件的限制，无法制造出形状复杂的锻件，尤其要求复杂内腔的零件毛坯更是无法锻出，而且，生产成本高于铸件，其适于重量小于150kg锻件的大批量生产。锻件主要应用于受力情况复杂、重载、力学性能要求较高的零件及工具模具的毛坯制造，如常见的锻件有齿轮、连杆、传动轴、主轴、曲轴、吊钩、拨叉、配气阀、气门阀、摇臂、冲模、刀杆、刀体等。一、毛坯的种类及成形方法的比较3.冲压件绝大多数冲压件是通过常温下对具有良好塑性

7、的金属薄板进行变形或分离工序制成的。板料冲压件的主要特点是具有足够强度和刚度、有很高的尺寸精度、表面质量好、少无切削加工性及互换性好，因此，应用十分广泛。但其模具生产成本高，故冲压件只适于大批量生产条件。冲压件所用的材料有碳钢、合金结构钢及塑性较高的有色金属。常见的冲压件有汽车覆盖件、轮翼、油箱、电器柜、弹壳、链条、滚珠轴承的隔离圈、消音器壳、风扇叶片、自行车链盘、电机的硅钢片、收割机的滚筒壳、播种机的圆盘等。一、毛坯的种类及成形方法的比较4.焊接件焊接是一种永久性的连接金属的方法，其主要用