第十三章零件毛坯成形方法和选择原则

流动性好 收缩率小
塑性好，变形抗力小
强度好，塑性好 液态下化学稳定性
切削加 工性好
适用 材料
铸铁、铸 中碳钢， 低碳钢和
钢、非铁 合金结构 非铁合金
合金
钢
薄板
低碳钢和低合金 结构钢
碳钢， 合金钢 非铁合金
适宜的 形状
形状不受 限，可相 当复杂， 尤其是内 腔形状
2020/4/8
自由锻件
简单，模 锻件可较
15
4.2.3、毛坯成形要适应经济性
2020/4/8
16
4.2.4、符合生产条件
量体裁衣 ✓ 选用毛坯生产方法时，必须分析本单
位的设备条件和技术水平、工人的技术 能力等。 ✓ 充分考虑外协的可能性（专业化生产 企业协同生产），降低成本、减少投入、 保证质量。
2020/4/8
17
4.3 常用零件的毛坯成形方法
零Βιβλιοθήκη Baidu的制造成本：
包括所消耗的材料的费用、燃料和动力费、工 资、设备与工艺装备的折旧费和修理费、废品 损失费及其他辅助费用。
经济、高效、环保、节能。
在满足零件使用要求和工艺要求的前提下，选 择总成本较低的方案。
零件批量大时采用高生产率的生产方法；批 量小时，采用自由锻造、砂型铸造。
2020/4/8
第四章 第四节
零件毛坯成形方法和 选择原则
毛坯--通常是形状和尺寸与成品相接近、 且通常比成品大出加工量的待加工件。
2020/4/8
1
常见毛坯类型（铸锻焊型材）
铸件毛坯
锻件毛坯
2020/4/8
2
产品制造工艺流程
原
材 料
毛坯
零件
2020/4/8
3
学习目的和内容
学习目的和要求: 1.了解毛坯成形方法的选择原则和所要考虑的因素。 2.初步掌握常用典型零件的毛坯选择。
2020/4/8
13
4.2.2、满足材料的工艺性能要求
（３）焊接性能
a）接合性能
一定工艺条件下所获得优质接头的能力， 常用抗裂性及接头性能下降程度衡量；
b)使用性能
接头所具有的性能在使用条件下安全运 行的能力（抗拉、抗疲劳、抗冲击韧性 等 ）。
2020/4/8
14
4.2.3、毛坯成形要适应经济性
采用铸造、锻压、冲压、粉末冶 金、挤压、轧制、焊接、粘接工程塑 料等加工方法。
2020/4/8
8
4.2 毛坯选择的基本原则
原则：根据零件的结构类型、使用性能、 生产批量和生产条件进行选择。
一、保证零件的使用性能
零件的使用性能：零件为适应工作条件 而应具备的形状、尺寸、力学性能及物 理和化学性能等。如耐热、耐蚀、耐磨 等特性。
３、按复杂程度分类
（１）简单零件；
（２）比较复杂零件；
（３）复杂零件。
４、按受力状况分类
（１）受力较小或不重要零件；
（２）受力中等或一般零件；
（３）受力大的或重要零件。
2020/4/8
20
4.3.1、轴杆件分析与毛坯选择
（一）杆件分类 １、按形状分类：
实心轴、空心 轴、直轴、弯 轴、同心轴、 偏心轴及管件、 杆件。
可较复杂
复杂
形状不受限
简单， 一般为 圆形或 平面
6
4.1、不同毛坯的应用特征
铸造
锻造
冲压
焊接
型材
应 用 举 例
机架、床身 、底座、工 作台、导轨 、变速箱、 泵体、阀体 、带轮、轴 承座、齿轮等
机床主轴 、传动轴 、曲轴、 连杆、齿 轮、凸轮 、螺栓、 弹簧、模 具等
汽车车身覆盖 件、仪表、电 器及仪器、外 壳及零件、邮 箱、水箱等各 种薄金属件
３、不同条件下工作的零件毛坯生产方 法的选用
工作条件不同，性能要求也不同，相应 的毛坯材料及生产方法必须满足这些要 求（如防腐、抗氧化、耐高温等）。
2020/4/8
11
4.2.2、满足材料的工艺性能要求
工艺性能要求：
（1）可行性：毛坯的加工方法能把毛坯 制造出来；
（2）简便性：毛坯的加工方法能容易把 毛坯制造出来（成形难易程度）；
2020/4/8
9
4.2.1、保证零件的使用性能
2、不同结构的零件毛坯生产方法的选用 重量超过100Kg的毛坯，采用砂型铸造、自
由锻造或拼焊；质量超过1.5t的锻件需要水压 机进行锻造。
2020/4/8
10
4.2.1、保证零件的使用性能
２、不同内在质量的零件毛坯生产方法 的选用
锻件和焊接件力学性能优于铸件。
锅炉、压力容 器、化工容器 、管道、厂房 构架、桥梁、 车身、飞机构 件、立柱、支 架、工作台等
光 螺 螺 销 等
轴 栓 母 子
2020/4/8
7
4.1 毛坯选择的内容
１、毛坯材料的选用
根据零件使用性能、工作条件、 材质性质、成本等选取。如铸铁、铸 钢、铸铜、铸铝合金等。
２、毛坯加工方法的选取
２、按加工方法分类
分为铸件、锻件、冲压件、焊接件等。
3、其形状分类
轴（杆）类、机架箱体类、盘套类。
2020/4/8
5
表11-3 常用毛坯制造方法比较
比较 内容
成形 特点
制造方法
铸 造锻 造 冲 压
焊接
液态成形 固态下塑性变形
借助金属原子的 扩散和结合，形 成永久性连接
型材
固态下 成形
对原材 料工艺 性能要求
一、零件的结构类型
１、按形状分类
（１）轴类零件； （２）盘类零件； （３）箱架类零件。
排气阀铸-焊结合
2020/4/8
18
4.3.2 零件的结构分析及毛坯选择
２、按尺寸及质量分类 （１）小型或轻型零件； （２）中型或一般零件； （３）大型或重型零件。
2020/4/8
19
4.3.1、零件的结构类型
教学内容：
1.毛坯的特点 2.毛坯成形方法的选择原则。 3.常用毛坯成形方法
重点：毛坯成形方法选择原则和需要考虑因素。
难点：毛坯成形方法的选用。
2020/4/8
4
4.1 毛坯的特点
１、按用途分类
（１）结构毛坯件：包括机械毛坯件及 工程结构毛坯件；
（２）工具毛坯件；
（３）其它毛坯件：日常制品、艺术制 品等。
（3）可靠性：生产的毛坯能保证质量 （尺寸精度、表面质量）。
2020/4/8
12
4.2.2、满足材料的工艺性能要求
毛坯材料的工艺性能： （１）铸造性能 铸造时的流动性及收
缩率，偏析、缩孔、气孔等缺陷的倾向； （２）锻压性能 锻压时的塑性、变形
抗力，可加工温度范围、抗氧化性，热 脆、冷裂倾向等。
2020/4/8
21
4.3.1、轴杆件分析与毛坯选择
２、按受力分类 （１）转轴：受
弯矩、扭矩； （２）心轴：受
弯矩； （３）传动轴：
受扭矩。
2020/4/8
22
4.3.1、轴杆件分析与毛坯选择
（二）工作条件 １、分别承受弯、扭、拉、压等多种