第5章 机械零件毛坯的选择
机械零件毛坯的选择
机械零件毛坯的选择1. 引言在机械制造行业中，机械零件的制造是一个关键的环节。
选择合适的毛坯是确保产品质量和性能的重要因素之一。
本文将介绍机械零件毛坯的选择原则和常见的毛坯材料及其适用范围，以帮助读者更好地理解和选择合适的毛坯。
2. 机械零件毛坯的选择原则为了保证机械零件的制造质量和性能，选择合适的毛坯是至关重要的。
以下是机械零件毛坯选择的一些原则：•材料性能符合要求：选择毛坯时，首要考虑的是材料的性能是否符合机械零件的使用要求。
例如，对于耐磨性要求较高的零件，应选择具有较高硬度和耐磨性的材料。
•尺寸和形状适合加工：毛坯的尺寸和形状应尽可能接近最终产品的要求，以减少加工工序和材料浪费。
同时，还要考虑毛坯是否容易加工和定位。
•成本可接受：选择毛坯时，还需要考虑其成本是否可接受。
不同材料的成本相差较大，合理选择可以在不影响产品质量的前提下降低制造成本。
•资源可获取：毛坯的选择还需要考虑资源的可获取性，包括供应稳定性和供应商的信誉度。
确保能够长期稳定地获取所需的毛坯材料。
3. 常见的机械零件毛坯材料及其适用范围3.1 碳钢碳钢是一种常见的毛坯材料，因其具有良好的可加工性、较低的成本和广泛的应用范围而受到广泛的应用。
适用于制造一些强度要求不高的机械零件，如螺栓、轴承和传动齿轮等。
3.2 不锈钢不锈钢具有良好的抗腐蚀性能和耐高温性能，适用于制造对耐腐蚀性能有要求的机械零件，如阀门、管道和食品加工设备等。
3.3 铝合金铝合金具有较低的密度和良好的导热性能，适用于制造轻型零件和具有散热需求的零件，如汽车零件、航空部件和电子设备外壳等。
3.4 铜合金铜合金具有良好的导电性和导热性能，适用于制造电子设备连接器和散热器等。
3.5 高温合金高温合金具有优异的耐高温和耐腐蚀性能，适用于制造具有高温工作环境的零件，如航空发动机零件和炼油设备零件等。
3.6 塑料某些机械零件可以使用塑料毛坯进行制造，特别是对于需要较低重量和较低噪音的零件。
机械加工毛坯选用准则
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重规矩，严要求，少危险。2020年12 月20日 星期日1 2时49 分36秒0 0:49:36 20 December 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午12时4 9分36 秒上午1 2时49 分00:49:3620.1 2.20
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每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.12. 2020.1 2.2000:4900:49 :3700:4 9:37De c-20
焊接要求原材料强度好、塑性好 和液态稳定性好。
焊接件的尺寸、形状一般不受限制， 结构轻便，材料利用率高，生产周期短， 主要用于制造各种金属结构件，也用于 制造零件的毛坯及修复废旧零件等。
二、毛坯选择应考虑的因素
毛坯的选择包括毛坯的材料、种类和成 形方法，具体选择时应考虑以下因素：
(1)生产批量 (2)零件对材料组织和性能以及材料的工艺 性能的要求
第一节机械零件毛坯选择的原则第二节常用机械零件的毛坯种类和选择一毛坯的种类二毛坯选择应考虑的因素三典型机械零件与结构件毛坯的选择第一节机械零件毛坯选择的原则环保性原则上述四项原则是相互联系的考虑时应在保证第一项原则的前提下力求做到质量好成本低制造周期短和环保的原则
第五章 毛坯选用
第一节 机械零件毛坯选择的原则 第二节 常用机械零件的毛坯种类和选择
(2) 型材件
型材件大都是由冶金后轧制成形的。
型材的形状和尺寸品种多样，常 见的形状有圆形、方形、六角形等及 特殊形状的断面。
(3) 锻件
锻件是金属在固态下塑性流动成 形的，锻件形状较铸件简单。
多用于承受重载、动载及复杂载 荷的重要件。它生产成本高，材料利 用率低。
(4) 焊接件
焊接件是借助于金属原子间的扩散 和结合作用，形成永久性连接。
机械零件毛坯的选择
5.1 毛坯的分类及选择原那么
1.型材毛坯
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5.1 毛坯的分类及选择原那么
2.焊接组合毛坯 根据毛坯的形状、尺寸要求.用铸件、锻件、冲压件、型材或 经局部机械加工的半成品组合后焊接而成的毛坯。多用于尺 寸较大、形状复杂的单件小批生产。焊接毛坯工艺简单.可减 轻重量、本钱较低.但热变形较大、内应力大、抗振性较差、 接头处的组织性能比较复杂.
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5.2 几种典型零件毛坯的选择
5. 2. 4套筒类
1.滑动轴承 2.活塞
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5.2 几种典型零件毛坯的选择
3.液压缸 两端带法铸的液压缸.工作中主要受到比较大的拉、压应力作 用.有油液泄漏的可能。
通过分析首选D方案.再选C方案.
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5.1 毛坯的分类及选择原那么
3.铸造毛坯 铸铁、有色金属以及含碳为0.45％-0.5％的钢均可用铸造 方法获得铸件毛坯.而其中应用最广泛的是铸铁。铸造不受零 件尺寸、形状、重量的约束.但主要用于其他方法难以成型的 壳体、基座、支架、带轮等形状较复杂的毛坯零件。 按铸造方法不同.又有砂型铸造、金属型铸造、离心铸造、压 力铸造、熔模铸造等.
5.2 几种典型零件毛坯的选择
5. 2. 2盘盖类 1.机床齿轮、减速器齿轮 机床齿轮的工作条件属于运转平稳、载 荷不大、工作条件较好.但要求齿轮精度 高和寿命长。因此一般选用中碳钢或中碳 合金结构钢制造。经高频感应淬火.其硬 度、耐磨性、强度及韧性均能满足要求。 2.汽车、拖拉机齿轮 这类齿轮承受高速、中等载荷、冲击摩 擦.工作条件比较繁重。要求齿上一轮页的下耐一页磨 返回
1.毛坯材料的使用性能 毛坯材料的使用性能主要包括机械性能、 物理性能和化学性能。通常材料的机械性 能是选材的主要指标。只有在特殊条件下. 才考虑物理和化学性能的影响。毛坯的使 用要求就是指毛坯最终制造成零件的使用 性能。 2.毛坯材料的工艺性能 毛坯材料的工艺性能是指在一上一定页条下件一页下.返回
机械零件毛坯的选择
机械零件毛坯的选择
机械零件在机器中的作用
机械零件制造：毛坯成形，切削加工。
毛坯选择影响：制造质量，使用性能，生产周期，制造成本。
二、毛坯选择的原则和依据
1、毛坯选择的原则
保证零件的使用要求
外部质量：形状精度，尺寸精度，表面质量
内部质量：成分、组织，力学性能，物理性能、化学性能
降低制造成本
制造成本——材料费、消耗的燃料和动力费、工资、设备费用等2、毛坯选择的依据
零件的用途和工作条件
零件的结构、形状与外形尺寸
生产批量
生产条件（设备、人员、技术水平、管理水平等）
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
1、轴杆类零件
主要起支承传动件和传递转矩的作用。
传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴等
3、机架、箱体类零件
减速器装配图
减速器主要零件的材料和毛坯选择
汽车发动机零件的材料和毛坯选择
台钳装配图
台钳零件的材料和毛坯选择。
机械零件毛坯选择
机械零件毛坯选择
机械零件毛坯是机械制造加工领域的基础材料之一。
选择适合的毛坯对于保证零件质量、提高加工效率具有十分重要的意义。
毛坯是指在加工前需要加工成形的原始材料，例如铸造、锻造、压制等。
在选择毛坯时，需要考虑工作条件、要求、材料特性等因素。
首先，需要考虑到加工零件的形状。
选择毛坯时需要考虑到加工成品的形状和尺寸，以及所需加工的特殊形状要求。
例如，圆形、方形、长条形零件等通常选择圆钢、方钢、宽板等毛坯进行加工；而一些复杂的几何形状零件则需要选择浇铸或锻造的毛坯进行加工。
其次，需要考虑到零件的材质。
选择毛坯时需要考虑到零件的材质要求，毛坯材质应与零件材质相似，以避免在加工过程中因为材料不同导致的差异，影响零件的质量。
同样，材料的物理性质、化学性质以及热处理性能等都是需要考虑到的。
另外，还需要考虑到工艺要求。
在选择毛坯时需要考虑到工艺工作的特殊要求。
例如，冲压件、弯曲件等需要选择塑性好的材料毛坯进行加工，而一些装配件则需要选择尺寸精度较高的毛坯进行加工。
最后，还需要综合考虑零件的加工成本。
选择毛坯时要综合考虑零件的加工成本。
一些复杂的工艺加工需要选择结构简单、毛坯尺寸比较大的毛坯进行加工，减少材料的损耗。
总之，选择适合的机械零件毛坯不仅可以提高生产效率，保证零件的质量，而且可以最大限度地降低成本。
因此，在选择毛坯时，需要充分考虑零件的形状、材质、工艺要求以及加工成本等因素，并结合实际情况进行选择。
机械零件加工工艺过程中毛坯的选择
机械零件加工工艺过程中毛坯的选择毛坯是根据零件（或产品）所要求的形状、工艺尺寸等制成的供进一步零件加工用的生产对象。
毛坯的种类、形状、尺寸及精度对机械零件加工工艺过程、产品质量、材料消耗和生产成本有着直接影响。
冈此，在设计工艺规程时必须正确地选择毛坯的种类和确定毛坯的形状。
1) 机械零件加工工艺中毛坯种类的选择机械加工中常用的毛坯种类有：祷件、锻件、焊接件、型材、冲压件、粉末冶金件和工程塑料件等。
根据零件的材料和对材料力学性能的要求，零件结构形状和尺寸大小，零件的生产纲领和现场生产条件以及利用新工艺、新技术的可能性等因素，可参考表1确定毛坯的种类。
表1 机械制造业常用毛坯种类及其特点2) 确定毛坯的形状和尺寸现代机械制造发展的趋势之一是精化毛坯，使其形状和尺寸尽量与零件接近，从而进行少切屑加工甚至无屑加工。
但由于毛坯制造技术和成本的限制，产品零件的机械加工精度和表面质量的要求越来越髙，所以毛坯的某些表面仍需留有一定的零件加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。
毛坯制造尺寸与零件相应尺寸的差值称为毛坯加工余量，毛坯制造尺寸的公差称为毛坯公差，二者都与毛坯的制造方法有关，生产中可参阅有关的零件加工工艺手册来选取。
毛坯的零件加工余量确定后，其形状和尺寸的确定，还要考虑到毛坯制造、机械加工及热处理等工艺因素的影响。
下面仅从机械加工工艺角度来分析一下，在确定毛坯形状和尺寸时应注意的几个问题。
(1) 为使零件加工时工件安装稳定，有些铸件毛坯需要铸出工艺凸台，如图7-4所示。
工艺凸台一般在零件加工后再行切除。
图1 具有工艺凸台的刀架毛坯(2) 为了保证零件的加工质量和加工方便，常将一些零件先做成一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切割分离。
对于半圆形的零件一般应合并成一个整圆的毛坯;对于一些小的、薄的零件（如轴套、垫圈和螺母等），可以将若干零件合成一件毛坯，待加工到一定阶段后再切割分离。
图2 所示车床进给系统中的开合螺母外壳，就是将其毛坯做成整体，待零件加工到一定阶段后再切割分离。
毛坯的选择
拔长再锻出图样a），左 端的花键孔只能通过插齿
原毛坯制造
加工，生产率低。 修改后的制造工艺：分成两
修改后毛坯制造
段锻造，左端花键可以用拉削加工，效率高。
再将两段焊接起来，加工右端。
毛坯选择原则
2.经济性原则
选择合适的材料 ——改变材料，毛坯生产工艺也要改变，同时成 本也变化。
原选材为45钢：经车削、钻孔、插齿，最后经调质处 理制成。插齿需设退刀槽，调质处理时
各种毛坯的特点
二、锻造件
特点：
——金属材料经塑性变形获得，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。
锻造方法：
自由锻：适应性较强，但锻件毛坯的形状较为简单， 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；
各种毛坯的特点
二、锻造件
锻造方法：
模锻：尺寸精度较高、加工余量小、生产率高； 但受到锻模的限制，无法制造出形状复杂的锻件， 尤其复杂内腔的零件毛坯更是无法锻出。且生产成 本高于铸件，其适于大批量生产中、小型锻件。
应用：
——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、传劢轴、主轴、曲轴、吊钩、拨叉、配气阀、气 门阀、摇臂、冲模、刀杆、刀体等。
① 可以小拼大，气密性好，生产周期短， 手弧焊 广泛应用于石
焊件 焊件强度和刚度较高，材料利用率高。 气体保护焊 油化工、船舶、
② 抗震性差，易变形。
电阻焊等 航空等上
型材
可直接使用，精度高，性能较高，成本 较低，便于自动化加工。
槽钢、工字 建筑、桥梁等 钢、角钢等 工程结构。
小结
毛坯选择
缸体、缸盖、飞轮 铸铁件（机器造型） 铸铁件（机器造型） 锻件（模锻） 锻件（模锻） 锻件（模锻） 标准件 铸造 锻件（模锻）
合金铸铁件（机器造型） 孕育处理时加入少量合金元素
气门弹簧
火花塞
钢丝绕制
65Mn、50CtVA，淬火+低温回火
Q235、Q345、08、20
铝合金铸件（压力铸造） ZL110 、ZL108，淬火及时效处理
支架、盖、罩、档 钢板冲压成形 板、油底壳等
机械零件毛坯的选择
台钳装配图
机械零件毛坯的选择
台钳零件的材料和毛坯选择
序 号
1 2 3
名称
毛坯类型和制造方法 单件、小批 大批
材料及热处理
固定钳身 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火 丝杠 导杆 圆钢车制 圆钢车制 45，淬火+中温回火 45，表面淬火+低温回火 35-40 HRc Q235A Q235A Q235A 45，表面淬火+低温回火 35-40 HRc 45表面淬火+低温回火 35-40 HRc
热处理及工艺
调质处理，轮齿高频淬火+低温回火 轮齿渗碳处理，淬火+低温回火 调质处理 调质处理
锻件 圆钢
汽车齿轮 小齿轮（d<100）
（单件,小批量）
大齿轮（d>500）
铸件
仪器仪表齿轮
受力小，低速齿轮 HT200 ZL108 08，10 压力铸造
冲压件
仪器仪表齿轮
机械零件毛坯的选择
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
较差
好
低 短/长
好
高 长
降低
较高 较短
较好
较低 短
毛皮选择习题
10、5.3台钳零件中，手轮属于轮盘类零件，起转动作用，结构形状较简单，承受扭转应力，一般采用铸件作毛坯。
三、选择
1、 5.2重要的受力复杂的钢质零件，为获得优良的力学性能，均应选用（锻件），而不宜采用型材作毛坯。
A、铸件 B、锻件 C、焊接件 D、型材
2、 5.2重要的受力复杂的钢质零件，为获得优良的力学性能，均应选用锻件，而不宜采用（型材）作毛坯。
A、铸件 B、锻件 C、焊接件 D、型材
3、 5.2若轴类零件的各段直径相差不大，受力较小，形状简单、尺寸不大，可直接选用（型材）制作毛坯。
A、铸件 B、锻件 C、焊接件 D、型材
4、 5.2台阶轴毛坯，根据生产批量和各台阶直径差，选用圆钢或锻件，各台阶直径相差越大，采用（锻件）越有利。
A、铸件 B、锻件 C、焊接件 D、型材
பைடு நூலகம்
5、5.2对于轴类零件，当要求毛坯有高的力学性能时，应采用（锻件）。
A、铸件 B、锻件 C、焊接件 D、型材
6、5.2对于轴类零件，某些大型、结构复杂、受力不大的轴，可采用（铸件）。
A、铸件 B、锻件 C、焊接件 D、型材
5、 5.1机械零件常用的毛坯种类有：铸件、锻件、焊接件、（冲压件）和（型材）等。
6、 5.2光滑轴毛坯一般采用热轧或冷轧（圆钢）。
7、 5.2套类零件材料一般为钢、（铸铁）、青铜和黄铜。
8、 5.2结构复杂的大型齿轮，若制造困难，可用铸钢或（球墨）铸铁件作为毛坯。
9、 5.2箱座、支架类零件一般以（铸铁）件为毛坯，有些承受载荷较大的零件，可采用（铸钢）件。
毛皮选择习题.txt用快乐去奔跑，用心去倾听，用思维去发展，用努力去奋斗，用目标去衡量，用爱去生活。钱多钱少，常有就好！人老人少，健康就好！家贫家富，和睦就好。复习五：机械零件毛坯的选择
第五篇 毛坯选择
第一章 毛坯种类
第一节 各类毛坯的特点及应用
二 锻件 特点：组织细，力学性能好。 自由锻件——形状简单。 模锻件——形状较复杂，但锻模贵，适批量，尺 寸受限。
第一章 毛坯种类
第一节 各类毛坯的特点及应用
三 冲压件 主要：δ＜6mm，塑性好，金属、非金属制品。 冲压件精度高，互换性好，冲模成本高，宜批量生 产。
第一章 毛坯种类
第二节 毛坯的成本与质量
二 毛坯质量 包括材质、尺寸精度、表面质量等。 1 材质：力学性能，物理化学性能好。 2 尺寸、表面质量：尺寸准确，表面无氧化皮、 粘砂，硬度均匀、稳定，尤其大批量生产，这项好， 省材、省力。 3 技术要求：技术要求要适当，如铸件：微观缩 松，无密封要求时不用考虑，允许存在。
第二章
毛坯选择
二 典型零件毛坯的选择 1 轴类： 光滑轴：热轧圆钢、冷轧圆钢。 台阶轴：轧钢或锻件 单件小批：自由锻，成批：模锻。 结构复杂，受力不大，可铸件；也可锻——焊、 铸——焊。
第二章
毛坯选择
二 典型零件毛坯的选择 2 套类： 同轴度要求高，铸、锻、挤、粉末冶金。 3 轮盘类： 如齿轮：中、小齿轮：锻件， 大量：热轧、精锻， 铸钢、球铁。 4 箱座类 铸铁件，载荷大：铸钢。
第二章
毛坯选择
三典型零件的选材实例 材料：45钢。 热处理：整体调质，轴颈及锥孔表面淬火。 性能要求：整体硬度HB220～HB240；轴颈及锥 孔处硬度HRC52。 工艺路线： 锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火及 低温回火→磨削。
第二章
毛坯选择
三典型零件的选材实例 2．汽车半轴 汽车半轴是典型的受扭矩的轴件，但工作应力较 大，且受相当大的冲击载荷，其结构如图所示。最大 直径达50mm左右，用45钢制造时，即使水淬也只能使 表面淬透深度为10%半径。为了提高淬透性，并在油 中淬火防止变形和开裂，中、小型汽车的半轴一般用 4 造。
机械制造学复习题
第五章机械零件毛坯的选择一、选择题1、轴类零件最常用的毛坯是( )A 、材和锻件B、铸件C 、焊接件D、冲压件参考答案：A2、机械零件常用的毛坯不能直接截取型材,而主要通过铸造、锻造、冲压、焊接等方法获得。
（）A、√B、×参考答案：A3、毛坯零件的选择只要能满足零件的使用要求就可以了。
( )A、√B、×参考答案 B4、一般是零件材料确定后，毛坯的种类也就基本上确定了.( ）A、√B、×参考答案：A5、轮盘类零件只有通过锻造获得毛坯，才能满足使用要求。
( )A、√B、×参考答案:B6、箱座类零件一般结构复杂，有不规则的外形和内腔.所以，不管生产批量多少都以铸铁件或铸钢件为毛坯.（）A、√B、×参考答案:B7、毛坯选择的是否合理合理，将会直接影响零件乃至整部机器的制造质量和工艺性能。
（）A、√B、×参考答案：A8、硬质合金刀片是采用（）方法生产出来的。
A、粉末冶金B、钎焊C、模锻D、铸造参考答案：A9、保温瓶盖的材料如果为防锈铝合金,一般应采用（）方法生产。
B、焊接C、板料冲压D、粉末冶金参考答案：C10、气体渗碳炉中的耐热罐，材料为耐热钢，应选用（ )方法生产。
A、板料冲压B、焊接C、砂型铸造D、粉末冶金参考答案：A11、镍币或纪念章一般采用（）方法生产出来.A、熔模铸造B、板料冲压C、模锻D、自由锻参考答案:A12、机床制造中一般采用( ）生产齿轮坯。
A、自由锻B、铸造C、胎膜锻参考答案：A二、填空题：1、零件的使用要求主要包括零件的工作条件对零件结构形状和尺寸的要求，以及对零件性能的要求.2、选择毛胚时，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胚制造方法.3、要降低毛胚的生产成本，首先，应根据零件的选材和使用要求确定毛胚的类别，再根据零件的结构形状、尺寸大小和毛胚生产的结构工艺性及生产批量大小确定具体的制造方法,必要时还可以按有关程序对原设计提出修改意见。
机械零件毛坯的选择机械零件毛坯的选择
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机械零件毛坯的选择机械零件毛坯的 选择
（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）；
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机械零件毛坯的选择机械零件毛坯的 选择
• 退火的目的是消除锻造应力及组织不均匀性，降低硬度， 改善加工性。
• 调质处理是为了提高主轴的综合性能，以满足心部的强度 要求，同时在表面淬火时能获得均匀的硬化层。图11.3.3 磨床主轴简图
• 表面淬火是为了使轴颈和外圆锥部分获得高硬度，提高耐 磨性。
• 人工时效的作用是进一步稳定淬硬层组织和消除磨削应力， 以减少主轴的变形。
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机械零件毛坯的选择机械零件毛坯的 选择
5.2.2盘套类零件的毛坯选择
盘套类零件是指直径尺寸较大而长度尺寸相对较小的 回转体零件（一般长度与直径之比小于1）。
• 属于这类零件的有各种
齿轮、带轮、飞轮、联轴节、 套环、轴承环、端盖及螺母、 垫圈等。盘类零件由于其用 途不同，所用的材料也不相 同，毛坯生产方法也较多。 如图所示。
• 正火处理对锻造齿轮毛坯是必须的热处理工序，它可消除 锻造压力，均匀组织，改善切削加工性。对于一般齿轮， 正火也可作为高频淬火前的最后热处理工序。
• 调质处理可以使齿轮获得较高的综合力学性能，齿轮可承 受较大的弯曲应力和冲击力，并可减少淬火变形。
• 高频淬火及低温回火提高了齿轮表面硬度和耐磨性，并且 使齿轮表面产生压应力，提高了抗疲劳破坏的能力。低温 回火可消除淬火应力，对防止产生磨削裂纹和提高抗冲击 能力是有利的。
机械零件毛坯的选择ppt
2)载重汽车得变速齿轮得选材 汽车变速箱中得齿轮主要用来调节发动机曲轴 与主轴凸轮得转速比,以改变汽车运行速度,其工作较为繁重,因此在疲劳极限、 耐磨性以及抗冲击作用等性能方面均比机床齿轮要求高。因此,变速齿轮得材 料大多选用合金渗碳钢。
• 对于结构形状较为复杂,且抗冲击能力、抗疲劳强度要求 较高得中小型零件,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得大型零 件,宜选择组合毛坯。
(2)力学性能得要求
• 对于力学性能要求较高,特别就是工作时要承受冲击与交变 载荷得零件,为了提高抗冲击与抗疲劳破坏得能力,一般应 选择锻造毛坯,如机床、汽车得传动轴与齿轮等;
5、1、4符合生产条件
为兼顾零件得使用要求与生产成本两方面得原则,在选 择毛坯时还必须与本企业得具体生产条件相结合。当对外订 货得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得情况:
• 当代毛坯生产得先进技术与发展趋势,在不脱离我国国情 及本厂实际得前提下,尽量采用比较先进得毛坯生产技术;
• 产品得使用性能与成本方面对毛坯生产得要求;
• 本厂现有毛坯生产能力状况,包括生产设备、技术力量(含 工程技术人员与技术工人)、厂房等方面得情况。
总之,毛坯选择应在保证毛坯质量得前提下,力求选用高效、低成本、制造周 期短得毛坯生产方法。选择毛坯制造方法得考虑因素见图所示。
毛坯制造方法得选择
5、2典型零件得选材及工艺路线
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5.1 毛坯的分类及选择原则
3.毛坯材料的经济性 毛坯材料的经济性 在能保证使用性能和加工质量的前提下.应尽量选用价格低廉 应尽量选用价格低廉. 在能保证使用性能和加工质量的前提下 应尽量选用价格低廉 加工费用低.便于采购 运输和管理的毛坯。 便于采购、 加工费用低 便于采购、运输和管理的毛坯。如在保证使用的 前提下.应优先选用碳钢和铸铁等相对价格比较低的材料 应优先选用碳钢和铸铁等相对价格比较低的材料.也 前提下 应优先选用碳钢和铸铁等相对价格比较低的材料 也 可合理选用非金属材料.以降低成本 以降低成本。 可合理选用非金属材料 以降低成本。 5一1为常用材料的相对价格 为常用材料的相对价格。 表5一1为常用材料的相对价格。
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5.2 几种典型零件毛坯的选择
3.紧固件的平垫圈 紧固件的平垫圈 这一类垫圈主要用于螺纹连接.其作用是增大接触面 其作用是增大接触面.减小螺 这一类垫圈主要用于螺纹连接 其作用是增大接触面 减小螺 纹连接件与被连接工件之间的接触处压强.防止旋紧螺母时损 纹连接件与被连接工件之间的接触处压强 防止旋紧螺母时损 伤被连接工件.因此对平垫圈的机械性能要求不高 因此对平垫圈的机械性能要求不高.主要考虑 伤被连接工件 因此对平垫圈的机械性能要求不高 主要考虑 有好的塑性. 有好的塑性 4.减速器轴端盖 4.减速器轴端盖 减速器轴的端盖主要用于密封减速器.限制轴的轴向运动 限制轴的轴向运动.避 减速器轴的端盖主要用于密封减速器 限制轴的轴向运动 避 免灰尘、水进人减速器箱体内.同时也防止减速器内的润滑油 免灰尘、水进人减速器箱体内 同时也防止减速器内的润滑油 向外泄漏.减速器的轴向力并不很大 端盖内部呈腔形.与箱壁 减速器的轴向力并不很大.端盖内部呈腔形 向外泄漏 减速器的轴向力并不很大 端盖内部呈腔形 与箱壁 上轴承支承孔相配合的外圆精度要求较高通常采用铸造方法. 上轴承支承孔相配合的外圆精度要求较高通常采用铸造方法
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5.2 几种典型零件毛坯的选择
5. 2. 1轴类 轴类
1.机床主轴 机床主轴 主轴是机床中主要零件之一其质量好坏直接影响机床的精度 和寿命.也就是被加工零件的质量 主轴属于中速、中载荷。 也就是被加工零件的质量。 和寿命 也就是被加工零件的质量。主轴属于中速、中载荷。 选用朽调质钢锻造.再调质热处理 可以提高主轴的强度、 再调质热处理.可以提高主轴的强度 选用朽调质钢锻造 再调质热处理 可以提高主轴的强度、韧 疲劳强度等综合机械性能。 性、疲劳强度等综合机械性能。上一页 下一页 返回源自5.1 毛坯的分类及选择原则
4.压力加工毛坯 压力加工毛坯 锻件适用于要求强度较高、形状不太复杂的零件毛坯.锻件由 锻件适用于要求强度较高、形状不太复杂的零件毛坯 锻件由 于塑性变形的结果.内部晶粒较细 均匀.没有铸造毛坯的内 内部晶粒较细、 于塑性变形的结果 内部晶粒较细、均匀 没有铸造毛坯的内 部缺陷.其机械性能优于同样材料的铸件 凡承受重载、 其机械性能优于同样材料的铸件.凡承受重载 部缺陷 其机械性能优于同样材料的铸件 凡承受重载、交变 应力的零件.如主轴 齿轮、连杆等都是常用锻件毛坯。 如主轴、 应力的零件 如主轴、齿轮、连杆等都是常用锻件毛坯。但锻 造方法很难得到形状复杂的、大型的毛坯.特别是有复杂内腔 造方法很难得到形状复杂的、大型的毛坯 特别是有复杂内腔 的毛坯。 的毛坯。 按加工方法不同.锻件可分为自由锻件 热模锻件、 锻件可分为自由锻件、 按加工方法不同 锻件可分为自由锻件、热模锻件、精密模锻 冷挤压件和冲压件等几种类型。 件、冷挤压件和冲压件等几种类型。 5.粉末冶金毛坯 粉末冶金毛坯 这是一种只需少许或都不需加工的毛坯主要用于中等复杂程 不带螺纹的小型结构的零件。 度.不带螺纹的小型结构的零件。 不带螺纹的小型结构的零件
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5.2 几种典型零件毛坯的选择
5. 2. 2盘盖类 盘盖类
1.机床齿轮、减速器齿轮 机床齿轮、 机床齿轮 机床齿轮的工作条件属于运转平稳、载荷不大、 机床齿轮的工作条件属于运转平稳、载荷不大、工作条件较 但要求齿轮精度高和寿命长。 好.但要求齿轮精度高和寿命长。因此一般选用中碳钢或中碳 但要求齿轮精度高和寿命长 合金结构钢制造。经高频感应淬火.其硬度 耐磨性、 其硬度、 合金结构钢制造。经高频感应淬火 其硬度、耐磨性、强度及 韧性均能满足要求。 韧性均能满足要求。 2.汽车、拖拉机齿轮 汽车、 汽车 这类齿轮承受高速、中等载荷、冲击摩擦.工作条件比较繁重 工作条件比较繁重。 这类齿轮承受高速、中等载荷、冲击摩擦 工作条件比较繁重。 要求齿轮的耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性都较高。 要求齿轮的耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性都较高。 因此选用20CrMnTi渗碳钢锻造 再经渗碳、淬火再低温回 渗碳钢锻造.再经渗碳 因此选用 渗碳钢锻造 再经渗碳、 火便可满足要求。 火便可满足要求。
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5.1 毛坯的分类及选择原则
2.焊接组合毛坯 焊接组合毛坯 根据毛坯的形状、尺寸要求.用铸件 锻件、冲压件、 用铸件、 根据毛坯的形状、尺寸要求 用铸件、锻件、冲压件、型材或 经局部机械加工的半成品组合后焊接而成的毛坯。 经局部机械加工的半成品组合后焊接而成的毛坯。多用于尺 寸较大、形状复杂的单件小批生产。焊接毛坯工艺简单.可减 寸较大、形状复杂的单件小批生产。焊接毛坯工艺简单 可减 轻重量、成本较低.但热变形较大 内应力大、抗振性较差、 但热变形较大、 轻重量、成本较低 但热变形较大、内应力大、抗振性较差、 接头处的组织性能比较复杂. 接头处的组织性能比较复杂
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5.2 几种典型零件毛坯的选择
3.轴承座 轴承座 轴承座一般起支承转动轴的作用.受压应力 弯曲应力、 受压应力、 轴承座一般起支承转动轴的作用 受压应力、弯曲应力、冲击 载荷作用.结构较复杂 通常采用铸造方法。 结构较复杂。 载荷作用 结构较复杂。通常采用铸造方法。 4.车辆中梁焊接构件 车辆中梁焊接构件 当车辆中梁较长时.购买钢材长度不够 需接长.而车辆的中梁 购买钢材长度不够.需接长 当车辆中梁较长时 购买钢材长度不够 需接长 而车辆的中梁 承受较大静载和动载.中梁上还要铆接其他钢构件 中梁上还要铆接其他钢构件。 承受较大静载和动载 中梁上还要铆接其他钢构件。在这种情 况下.很显然选用铸造件和锻压件都不合适 故选用Q295很显然选用铸造件和锻压件都不合适.故选用 况下 很显然选用铸造件和锻压件都不合适 故选用 Q345低合金结构异型钢 进行焊接加长 这样使塑性、韧性、 低合金结构异型钢.进行焊接加长 这样使塑性、 低合金结构异型钢 进行焊接加长.这样使塑性 韧性、 强度及焊接性都满足要求。 强度及焊接性都满足要求。
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5.1 毛坯的分类及选择原则
5.1.2毛坯的选择原则 毛坯的选择原则
1.毛坯材料的使用性能 毛坯材料的使用性能 毛坯材料的使用性能主要包括机械性能、 毛坯材料的使用性能主要包括机械性能、物理性能和化学性 通常材料的机械性能是选材的主要指标。 能。通常材料的机械性能是选材的主要指标。只有在特殊条 件下.才考虑物理和化学性能的影响 才考虑物理和化学性能的影响。 件下 才考虑物理和化学性能的影响。毛坯的使用要求就是指 毛坯最终制造成零件的使用性能。 毛坯最终制造成零件的使用性能。 2.毛坯材料的工艺性能 毛坯材料的工艺性能 毛坯材料的工艺性能是指在一定条件下.将材料加工成优质零 毛坯材料的工艺性能是指在一定条件下 将材料加工成优质零 件或毛坯的难易程度。它将直接影响零件的质量、 件或毛坯的难易程度。它将直接影响零件的质量、生产率和 成本。 成本。
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5.2 几种典型零件毛坯的选择原则
2.减速器轴 减速器轴 减速器的轴属于中高速、中重载荷。中速、 减速器的轴属于中高速、中重载荷。中速、中载荷一般选用 朽调质钢锻造.高速 中载荷可以选用40Cr合金结构钢锻造 高速、 合金结构钢锻造. 朽调质钢锻造 高速、中载荷可以选用 合金结构钢锻造 经调质热处理后.都可以提高主轴的强度 韧性、 都可以提高主轴的强度、 经调质热处理后 都可以提高主轴的强度、韧性、疲劳强度等 综合机械性能。高速重载时可以选用20Cr,20CrMnTi渗碳 综合机械性能。高速重载时可以选用 渗碳 钢锻造.再经渗碳 淬火再低温回火来满足耐磨性、疲劳强度、 再经渗碳、 钢锻造 再经渗碳、淬火再低温回火来满足耐磨性、疲劳强度、 心部强度和冲击韧性都较高的要求。 心部强度和冲击韧性都较高的要求。 3.发动机曲轴 发动机曲轴 重型汽车发动机的曲轴.承受交变的弯曲应力 扭转应力、 承受交变的弯曲应力、 重型汽车发动机的曲轴 承受交变的弯曲应力、扭转应力、受 冲击载荷作用.因此要求毛坯材料的综合机械性能较高 因此要求毛坯材料的综合机械性能较高。 冲击载荷作用 因此要求毛坯材料的综合机械性能较高。由于 曲轴较大.用优质结构钢通过锻造成形比较困难 用优质结构钢通过锻造成形比较困难.在满足强度 曲轴较大 用优质结构钢通过锻造成形比较困难 在满足强度 的情况下.可以选用 可以选用QT700-2球墨铸铁铸造而成。 球墨铸铁铸造而成。 安全的情况下 可以选用 球墨铸铁铸造而成
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5.1 毛坯的分类及选择原则
3.铸造毛坯 铸造毛坯 铸铁、有色金属以及含碳为0.45％-0.5％的钢均可用铸造 铸铁、有色金属以及含碳为 ％ ％ 方法获得铸件毛坯.而其中应用最广泛的是铸铁 而其中应用最广泛的是铸铁。 方法获得铸件毛坯 而其中应用最广泛的是铸铁。铸造不受零 件尺寸、形状、重量的约束.但主要用于其他方法难以成型的 件尺寸、形状、重量的约束 但主要用于其他方法难以成型的 壳体、基座、支架、带轮等形状较复杂的毛坯零件。 壳体、基座、支架、带轮等形状较复杂的毛坯零件。 按铸造方法不同.又有砂型铸造 金属型铸造、离心铸造、 又有砂型铸造、 按铸造方法不同.又有砂型铸造、金属型铸造、离心铸造、压 力铸造、熔模铸造等. 力铸造、熔模铸造等
第5章 机械零件毛坯的选择与维护 章