零件毛坯的选择

《第38讲
零件毛坯的选择》
3、机架、箱体类零件
特点： 结构复杂，重量从几千克到数十吨，工作条件相差很大。
《第38讲
零件毛坯的选择》
机架、箱体类零件选材及应用
箱体毛坯 铸铁件
应用
性能及特点
材料
机床床身，齿轮箱， 具有较好的刚度和减振 HT200
阀体，泵体
性
铸钢件
重型水压机横梁， 可承受重载荷及冲击载 ZG35,必须进行
《第38讲
零件毛坯的选择》
• 一、毛坯的种类
常用机器零件的毛坯，可以根据材制造方法不同 ，分为铸件、锻压件、焊接件和型材件四种。
铸件
锻压件
焊接件
型材件
《第38讲
零件毛坯的选择》
二、毛坯质量对比分析
铸件：
• 铸件毛坯铸件组织不均匀、存在 多种缺陷；
• 有大量组织应力和热应力。 • 在机械加工之前，应进行退火处
《第38讲
零件毛坯的选择》
思考题：
齿轮、轴等重要的零件的毛坯，一 般选择什么方法成形？
谢谢大家！
组织特征
组织不均匀， 晶粒细小、致密 拉深时流线有变 接头组织不均 同锻件
易有缺陷
化
匀
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机械性能
较差
好
好
材料利用率
适宜的生产批量
生产周期
高
低
高
砂型铸造不受限 制
砂型铸造较短
自由锻小批量， 模锻成批、大量
自由锻短/模锻长
大批量 长
生产成本
较低
较高
较低
降低
较高
单件、小批、 成批 较短
较好
较低
单件、小批、成 批 短
压力铸造
冲压件 仪器仪表齿轮 08，10
《第38讲
零件毛坯的选择》
2、轴杆类零件
传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴等
《第38讲
零件毛坯的选择》
部分轴类零件选材及应用
轴类毛坯
应用
材料
热处理及工艺
锻件 铸件
机床主轴
汽车传动轴 高速柴油机曲轴
解放汽车柴油机 曲轴
45，40Cr 调质处理，轴颈高频淬火 20CrMnTi 调质处理，渗碳+淬火+低温回火 38CrMoAl 调质处理，轴颈氮化 QT600-2 轴颈高频淬火
《第1《2工章程 材 料工与 热程加 工材》 讲料课 P的P T 选用及机械零件毛坯的选择》
第38讲 零件毛坯的选择
注：本讲部分图片或视频来自网络
内容导入
思 考：
零件毛坯对零件的最终 性能有着重要影响，如何
？ 选择毛坯成形方法
发动机齿轮
主要内容
• 一、毛坯的种类 • 二、毛坯质量对比分析 • 三、毛坯选择的原则 • 四、常用机械零件毛坯分类及制造方法
大型轧钢机机架 荷
退火或正火
铝合金铸件
航空发动机箱体；摩 受力不大，自重轻，导 ZL105
托车发动机箱体；仪 热性好
表罩壳
ZL108
焊接件
版辊磨床床身
(单件,小批量)
形状简单，可承受较大 Q235 应力
《第38讲
小
零件毛坯的选择》
结
• 一、毛坯的种类 • 二、毛坯质量对比分析 • 三、毛坯选择的原则 • 四、常用机械零件毛坯分类及制造方法
理。
《第38讲
零件毛坯的选择》
锻件：
• 组织致密； • 锻造过程改善了钢的力学性能，
特别是韧性和塑性；
• 但变形不统一，晶粒粗细不均， 或有过热、加工硬化和内应力等 存在；
• 因此，锻件毛坯应进行退火或正 火处理，以改善切削加工性。
《第38讲
零件毛坯的选择》
型材件：
• 型材毛坯组织致密、机械性 能好，选用方便，故对没有 成形要求的钢件毛坯均直接 选用型材件。
中
——
应用举例
机架、床身等 轴、齿轮等 油箱、外壳等 车身、船体等 丝杠、螺栓等
《第38讲
零件毛坯的选择》
四、常用机械零件毛坯分类及制造方法
1、齿轮、盘套类零件 2、轴杆类零件 3、机架、箱体类零件
《第38讲
1、齿轮、盘套类零件
零件毛坯的选择》
《第38讲
零件毛坯的选择》
齿轮、盘套类零件选材及应用
• 型材件在出厂前已经正火或 退火（包括球化退火）处理 ，故加工前不必再经预备热 处理。
《第38讲
零件毛坯的选择》
焊接件：
• 由于结构设计、工艺选择不当，或 者焊前准备、操作方法等不当，往 往会产生各种焊接缺陷。
• 此外，局部加热，产生了较大的内 应力，焊后很容易产生变形和开裂 。
• 重要毛坯件在焊接后应进行退火处 理，消除内应力，改善焊缝附近的 组织、性能。
齿轮毛坯
应用
材料
热处理及工艺
锻件
机床齿轮 汽车齿轮
45，40Cr 20CrMnTi
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
圆钢 铸件
小齿轮（d<100） 45 （单件,小批量）
大齿轮（d>500）
受力小，低速齿 轮 仪器仪表齿轮
ZG35 QT600-2 HT200
ZL108
调质处理 调质处理
常用成形方法的比较
铸造
锻造
冷冲压 焊接
液态下成形
塑性变形
塑性变形
永久性连接
复杂
简单
轻巧、复杂
轻巧
流动性好，收 缩率低
铸铁、铸钢、 铝合金等
塑性好，变形抗 力小
中碳钢及合金结 构钢等
塑性好，变形抗 力小
低碳钢、有色金 属薄板
强度高，塑性 好
低碳钢、低合 金钢等
型材件
轧材切削 简单 同锻件
碳钢、合金钢、 非铁合金等
《第38讲
零件毛坯的选择》
• 毛坯生产方式的选择需要综合考虑金属 材料、加工质量、经济性等多方面因素 。
《第38讲
零件毛坯的选择》
三、毛坯选择的原则
适用性原则
➢ 保证零件的使用要求
形状精度 外部质量 尺寸精度
表面质量
成分、组织 内部质量 力学性能
物理性能、化学性能
➢ 适应成形加工工艺性能
降低制造成本(经济性)
制造成本——材料费、消耗的燃料和动力费、工资、设备费用等
环保
《第38讲
零件毛坯的选择》
实际上毛坯选择时，还要考虑：
零件的结构、形状与外形尺寸、用途和工作条件; 生产批量 生产条件（如：设备、人员、技术水平、管理水平等） 新工艺、新材料的选用
成形方法 比较内容
成形特点 结构特征 工艺性要求
常用材料