毛坯成形方法选择举例

第三节毛坯成形方法选择举例

一、承压油缸

承压油缸的形状及尺寸如图6-10所示，材料为45钢，年产量200件。技术要求工作压力15MPa，进行水压试验的压力3MPa。图纸规定内孔及两端法兰接合面要加工，不允许有任何缺陷，其余外圆部分不加工。现提出如表6-3所示的六类成形方案进行分析比较。

表6-3 承压油缸成形方案分析比较

二、开关阀

图6-11所示开关阀安装在管路系统中，用以控制管路的“通”或“不通”。当推杆1受外力作用向左移动时，钢珠4压缩弹簧5，阀门被打开。卸除外力，钢珠在弹簧作用下，将阀门关闭。开关阀外形尺寸为116mm×58 mm×84 mm，其零件的毛坯成形方法分析如下：

1. 推杆（零件1）承受轴向压应力、摩擦力，要求耐磨性好，其形状简单，属于杆类零件，采用中碳钢（45钢）圆钢棒直接截取即可。

2. 塞子（零件2）起顶杆的定位和导向作用，受力小，内孔要求具有一定的耐磨性，属于套类件，采用中碳钢（35钢）圆钢棒直接截取。

3. 阀体（零件3）是开关阀的重要基础零件，起支承、定位作用，承受压应力，要求良好的刚度、减振性和密封性，其结构复杂，形状不规则，属于箱体类零件，宜采用灰铸铁（HT250）铸造成形。

4. 钢珠（零件4）承受压应力和冲击力，要求较高的强度、耐磨性和一定的韧度，采用滚动轴承钢（GCr15钢）螺旋斜轧成形，以标准件供应。

5. 压簧（零件5）起缓冲、吸振、储存能量的作用，承受循环载荷，要求具有较高疲劳强度，不能产生塑性变形，根据其尺寸（1 mm×12 mm×26 mm），采用碳素弹簧钢（65Mn钢）冷拉钢丝制造。

6. 管接头与旋塞管接头（零件6）起定位作用，旋塞（零件7）起调整弹簧压力作用，均属于套类件，受力小，采用中碳钢（35钢）圆钢棒直接截取。

三、单级齿轮减速器

图6-12所示单级齿轮减速器，外形尺寸为430 mm×410 mm×320mm，传递功率5KW，传动比为3.95，对这台齿轮减速器主要零件的毛坯成形方法分析如下：

1．窥视孔盖（零件1）用于观察箱内情况及加油，力学性能要求不高。单件小批量生产时，采用碳素结构钢（Q235A）钢板下料，或手工造型铸铁（HT150）件毛坯。大批量生产时，采用优质碳素结构钢（08钢）冲压而成，或采用机器造型铸铁件毛坯。

2. 箱盖（零件2）、箱体（零件6）是传动零件的支承件和包容件，结构复杂，其中的箱体承受压力，要求有良好的刚度、减振性和密封性。箱盖、箱体在单件小批量生产时，采用手工造型的铸铁（HT150或HT200）件毛坯，或采用碳素结构钢（Q235A）手工电弧焊焊接而成。大批量生产时，采用机器造型铸铁件毛坯。

3. 螺栓（零件3）、螺母（零件4）起固定箱盖和箱体的作用，受纵向（轴向）拉应力和横向切应力。采用碳素结构钢（Q235A）镦、挤而成，为标准件。

4. 弹簧垫圈（零件5）其作用是防止螺栓松动，要求良好的弹性和较高的屈服强度。由碳素弹簧钢（65Mn）冲压而成，为标准件。

5. 调整环（零件8）其作用是调整轴和齿轮轴的轴向位置。单件小批量生产采用碳素结构钢（Q235）圆钢下料车削而成。大批量生产采用优质碳素结构钢（08钢）冲压件。

6. 端盖（零件7）用于防止轴承窜动，单件、小批生产时，采用手工造型铸铁（HT150）件或采用碳素结构钢（Q235）圆钢下料车削而成。大批量生产时，采用机器造型铸铁件。

7. 齿轮轴（零件9）、轴（零件12）和齿轮（零件13）均为重要的传动零件，轴和齿轮轴的轴杆部分受弯矩和扭矩的联合作用，要求具有较好的综合力学性能；齿轮轴与齿轮的轮齿部分受较大的接触应力和弯曲应力，应具有良好的耐磨性和较高的强度。单件生产时，采用中碳优质碳素结构钢（45钢）自由锻件或胎模锻件毛坯，也可采用相应钢的圆钢棒车削而成。大批量生产时，采用相应钢的模锻件毛坯。

8. 挡油盘（零件10）其用途是防止箱内机油进入轴承。单件生产时，采用碳素结构钢（Q235）圆钢棒下料切削而成。大批量生产时，采用优质碳素结构钢（08钢）冲压件。

9. 滚动轴承（零件11）受径向和轴向压应力，要求较高的强度和耐磨性。内外环采用滚动轴承钢（GCr15钢）扩孔锻造，滚珠采用滚动轴承钢（GCr15钢）螺旋斜轧，保持架采用优质碳素结构钢（08钢）冲压件。滚动轴承为标准件。

四、汽车发动机曲柄连杆机构

曲柄连杆机构是汽车发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动部件。它由活塞承受燃气压力在汽缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，实现向外输出动力的功能。曲柄连杆机构由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。机体组包括如图6-13所示的汽缸体与汽缸套、如图6-14所示的汽缸盖、如图6-15所示的油底壳等主要零件；活塞连杆组包括活塞、连杆、活塞环、活塞销等主要零件，如图6-16所示；曲轴飞轮组包括曲轴、轴瓦、飞轮等主要零件，如图6-17所示。表6-4列出了曲柄连杆机构部分主要零件的毛坯成形方法。

表6-4 汽车发动机曲柄连杆机构主要零件的毛坯成形方法