毛坯的选择详解.ppt

第五章 毛坯的选择 概述 毛坯的选择是零件设计中的重要一环。 合理选择毛坯的类型，会使零件制造工艺简便、生产率高、质量稳定、成本降低。 为能合理地选用毛坯，要清楚地了解各类毛坯的特点、适用范围和选用原则。 第一节 各类毛坯的特点 常用毛坯 铸件 锻压件 焊接件 型材 一、铸件 铸件是最常用的毛坯生产方法。 能生产从几克到200多吨形状复杂的各类零件毛坯。 对材料的适应性很强，绝大多数金属材料均可铸造成形，其中铸铁应用最广。 对要求耐磨、减振、承压、价廉的零件；形状复杂，其他方法难以成形的零件，只能用铸造。 在机床、内燃机制造业中约占总质量的70~90%。 铸件毛坯的缺点 一般毛坯精度低 加工余量大 力学性能不高，尤其是抗冲击性能不如锻件 不能承受动载荷 废品率高 常用的特种铸造 金属型铸造、熔模铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造 可弥补砂型铸造的一些不足 常用铸造毛坯的特点见表5-1 二、锻压件 锻压件是机械行业中另一种常用毛坯。 塑性变形，使其力学性能好，强度高，耐冲击、抗疲劳 难获得形状复杂零件，尤其是内腔复杂件 自由锻 模锻 冲压 毛坯精度 低 高 常用锻压件毛坯的特点见表5-2 三、焊接件 焊接件的特点是可以以小拼大，气密性好，生产周期短，不需要重型和专用设备。 能生产有较好强度和刚度，质量轻、材料利用率高的毛坯。 缺点是抗振性差，有焊接应力和变形，需要热处理。 要求高的重要机械零件选用焊接件作为毛坯时，机械加工前应采用退火处理，以消除应力、防止变形。 四、型材 型材中的圆钢、方钢、六角钢、槽钢、角钢和各种管材等。也作为最常用的毛坯之一。 热轧型材为普通精度。 冷轧或冷拔型材尺寸较小，精度较高，易实现自动送料。 也可以用型材直接制作零件，如短轴、螺柱等等。 必要时（大批量）可订制特型材料 第二节 毛坯的选择原则 选择毛坯一般应考虑以下原则 使用要求 经济性 实际生产条件 一、使用要求 毛坯的使用要求是指将毛坯最终制成机器零件的使用要求。 具体体现在 零件形状、尺寸、精度、及工作条件、受力情况等 使用要求是首要原则，只有满足使用要求的毛坯才有实际价值。 例如，同样是齿轮，结构特点和功能均相同。可工况不同，毛坯也不同 在农业机械、建筑机械中，常低转速、受力不大、对啮合及振动要求不高，常用灰铸铁或合金铸铁铸造后不经机械加工即可直接使用； 在机床中，要求传动平稳、振动小、受力稳定，在静态下变速，润滑良好，故一般选用中碳钢或低合金钢经锻造和机械加工后进行不同的热处理后使用； 在汽车中，变速是在动态下，常因路况、超载等，要求耐磨、抗冲击，故常选用低合金钢材料，经锻造、机械加工、渗碳淬火后使用。 二、经济性 主要就是降低毛坯的成本。 降低毛坯成本的主要途径 1.选择合适的毛坯生产工艺 根据生产批量及使用要求，选择合适的毛坯制造工艺，以降低废品率，提高生产率，节约工时和材料消耗。 二、经济性 2.选择合适的材料 材料不同，成本也不一样。 材料不同，生产工艺也会不同，这也间接影响成本。 原工艺——材料45，经车、钻、插齿、调质 问题——退刀槽使筒壁减薄；两次高温，零件变形、脱碳，能量消耗也多。 改进后——材料20，预冲后一次挤压成形，完全不需要切削加工，齿部保持了封闭连续的纤维组织。而低碳钢淬火后形成的低碳马氏体具有良好的强度、韧性和耐磨性。满足使用要求 二、经济性 3.批量和生产周期 一般单件、小批生产，且生产周期短时 应选用常用材料、通用设备和工具、低精度和低生产率的毛坯生产方法。 这样毛坯制造方便、生产周期短、成本低。 大批量生产条件下 应选用专用设备和工具及高生产率的毛坯制造方法。 需精心设计、仔细考虑其整个工艺过程 这样，虽然设备和工具费用增加，但其材料消耗和切削加工量等会大幅度降低，生产率高，所以成本还是较低的。 三、实际生产条件 主要指本企业的设备条件、技术水平、厂房情况及原材料供应情况等。 按使用要求和经济性确定的毛坯生产方案还应符合本厂实际 若本厂不能满足这些条件就要考虑购进设备、改善条件 或考虑外协 这样毛坯制造方便、生产周期短、成本低。 第三节 常用零件的毛坯选择 常用机械零件按其结构、用途和形状分为 轴类、盘套类、箱体类 一、轴类零件 轴类零件——回转体构成 光轴、阶梯轴、凸轮轴、曲轴等 常采用钢或铸铁作材料，用锻造或铸造制造毛坯，经机械加工成形。 光轴——一般用热轧或冷轧圆钢作毛坯。 阶梯轴——根据产量及径差，可用圆钢或锻件。 主轴——锻件，且要有一定的锻造比 凸轮轴、曲轴——异形断面、弯曲轴