第11章机械零件毛坯的选择精选.ppt

（2）生产批量较大时的毛坯选择 生产批量较大时，提高生产率和材料的利用率，降低废品率，对降低毛坯的单件生产成本将具有明显的经济意义。因此，应采用比较先进的毛坯制造方法来生产毛坯。尽管此时的设备造价昂贵、投资费用高，但分摊到单个毛坯上的成本是较低的，并由于工时消耗、材料消耗及后续加工费用的减少和毛坯废品率的降低，从而有效地降低毛坯生产成本。 4、符合生产条件 为兼顾零件的使用要求和生产成本两方面的原则，在选择毛坯时还必须与本企业的具体生产条件相结合。当对外订货的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。 二、典型零件的选材及工艺路线 1、轴杆类零件的毛坯选择 轴杆类零件是机械产品中支承传动件、承受载荷、传递扭矩和动力的常见典型零件，其结构特征是轴向（纵向）尺寸远大于径向（横向）尺寸，包括各种传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴、齿轮轴、连杆、摇臂、螺栓、销子等，如图所示。 （1）轴杆类零件的毛坯 轴类零件最常用的毛坯是型材和锻件，对于某些大型的、结构形状复杂的轴也可用铸件或焊接结构件。 对于光滑的或有阶梯但直径相差不大的一般轴，常用型材（即热轧或冷拉圆钢）作为毛坯。 对于直径相差较大的阶梯轴或要承受冲击载荷和交变应力的重要轴，均采用锻件作为毛坯。当生产批量较小时，应采用自由锻件；当生产批量较大时，应采用模锻件。 对于结构形状复杂的大型轴类零件，其毛坯可采用砂型铸造件、焊接结构件或铸一焊结构毛坯。 （2）轴杆类零件的材料 常用轴类材料有： 优质碳素结构钢，如35钢、40钢、45钢、65Mn钢等，其中用的最多的是45钢； 合金钢，如20Cr、40Cr、40CrNi、20CrMnTi、40MnB等； 碳素结构钢，如Q235、Q275等。 除了上述碳钢和合金钢外，近年来越来越多地采用球墨铸铁和高强度灰铸铁作为轴的材料，尤其是曲轴的材料。 （3）应用举例 1）减速器传动轴，工作载荷基本平衡，材料45钢，小批量生产。由于该轴工作时不承受冲击载荷，工作性质一般，且各阶梯轴径相差不大，因此，可选用热轧圆钢作为毛坯。下料尺寸为Ф45㎜×220㎜。 热轧棒料下料一粗加工一调质处理一半精加工一磨削 2）磨床砂轮主轴“生产批量中等。砂轮主轴主要用于传递动力。该零件精度要求高，工作中将承受弯曲、扭转、冲击等载荷，要求具有较高的强度。选择65Mn，采用模锻件。 砂轮主轴的加工路线为： 下料－锻造－退火－粗加工－调质处理－精加工－表面淬火－ 粗磨－低温人工时效－精磨 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。 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。 （1）带轮的毛坯选择 带轮是通过中间挠性件（各种带）来传递运动和动力的，一般载荷比较平稳。 对于中小带轮多采用HT150制造，故其毛坯一般采用砂型铸造，生产批量较小时用手工造型；生产批量较大时可采用机器造型； 对于结构尺寸很大的带轮，为减轻重量可采用钢板焊接毛坯。 （2）链轮的毛坯选择 链轮是通过链条作为中间挠性件来传递动力和运动的，其工作过程中的载荷有一定的冲击，且链齿的磨损较快。链轮的材料大多使用钢材，最常用的毛坯为锻件。 单件小批生产时，采用自由锻造； 生产批量较大时使用模锻； 对于新产品试制或修配件，亦可使用型材； 对于齿数大于50的从动链轮也可采用强度高于HT150的铸铁，其毛坯可采用砂型铸造，造型方法视生产批量决定。 （3）圆柱齿轮的毛坯选择 齿轮的毛坯选择取决于齿轮的选材、结构形状、尺寸大小、使用条件及生产批量等因素。 对于钢制齿轮，如果尺寸较小且性能要求不高，可直接采用热轧捧料，除此之外，一般都采用锻造毛坯。 生产批量较小或尺寸较大的齿轮采用自由锻造； 生产批量较大的中小尺寸的齿轮采用模锻。 对于直径比较大，结构比较复杂的不便于锻造的齿轮，采用铸钢毛坯或焊接组合毛坯。 （4）应用举例 1）机床齿轮的选材 一般来说，机床齿轮载荷不大，运动平稳，工作条件好，故对齿轮的耐磨性及冲击韧度要求不高，一般可选用中碳钢制造。为了提高淬透性也可选用中碳合金钢，经高频淬火，基本上能满足机床工作条