工程材料与热加工基础零件毛坯选择与材料选用.ppt

《工程材料与热加工基础》 零件毛坯的选择与材料的选用 零件毛坯的选择与材料的选用 材料选用的一般原则 选材的基本过程与失效分析 典型零件的选材 零件毛坯的选择 第一节 材料选用的一般原则 第二节选材的基本过程与失效分析 材料的相对价格 一.选择材料的基本过程 二.零件的失效分析 第三节 典型零件的选材及工艺分析 机床主轴 汽车半轴 机床齿轮 汽车齿轮 二.YJ – 130汽车半轴 三.C616机床齿轮 四.JN – 150型载重汽车变速箱齿轮 第四节毛坯制造方法选择的原则 毛坯制造方法选择的指导思想； 毛坯制造方法选择的适用性原则； 毛坯制造方法选择的经济性原则； 毛坯制造方法选择的可行性原则。 毛坯制造方法的分析与比较 常用材料铸造毛坯的优缺点及应用； 锻造毛坯的优缺点及应用； 冲压件的优缺点及应用； 毛坯内在质量的比较 毛坯内在成型工艺的比较 毛坯的选择应用举例 本章小结 工程材料与热加工基础 机械工程系 金工教研室 1.材料的力学性能: 根据零件的工作条 件、损坏(或失效)形式 , 选择满足力 学性能的材料。 2.材料的工艺性能:对零件加工生产有 直接的影响,甚至是决定性的。 3.材料的经济性:主要是性价比。 选择材料的基本过程 零件的失效分析 1.4~1.5 2.4~3.7 5.4~7.2 13.5~15 8 20 13 2.4~2.9 碳素工具钢 低合金工具钢 高合金工具钢 高速钢 铬不锈钢 铬镍不锈钢 普通黄铜 球墨铸铁 1 1.2~1.7 1.4~1.5 2 1.7~1.9 3 2.1~2.9 1.6~1.9 碳素结构钢 低合金结构钢 优质碳素结构钢 易切削钢 合金结构钢 铬镍合金结构钢 滚动轴承钢 弹簧钢 相 对 价 格 材 料 相 对 价 格 材 料 1.定义: 零件不能正常和安全的工作, 即零件失效。 2.原因 结构或形状设计不合理。 材料的选择不合理。 加工工艺不合理。 安装与使用不合理。 3.形式 过量变形失效 过量弹性变形 过量塑性变形 断裂失效 韧性断裂 应力腐蚀断裂 蠕变断裂 疲劳断裂 低应力断裂 脆性断裂 表面损伤失效 磨损 接触疲劳 腐蚀 一.C616 – 416车床主轴 一) 工作条件: 1.该轴在滚动轴承中运转。 2.承受中等负荷,承受一定的冲击力。 3.转速中等。 二) 技术要求: 1.整体调质后硬度应为HB200～230,金相组 织为回火索氏体。 2.内锥孔和外圆锥面处硬度为HRC45～50, 表面3～5mm内金相组织为回火屈氏体和 少量回火马氏体。 3.花键部分硬度HRC48～50,金相组织同上。 编辑本段生产过程和工艺过程 　　生产过程是指从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，零件的加工和热处理，产品的装配、及调试，油漆和包装等内容。生产过程的内容十分广泛，现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产，将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。能使企业的管理科学化，使企业更具应变力和竞争力。 　　在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。它是生产过程的主要部分。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；改变材料性能的热处理[1]；零件的机械加工等，都属于工艺过程。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。 　　工序是工艺过程的基本组成单位。所谓工序是指在一个工作地点，对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序的内容是连续完成的。例如图32-1中[cc1]的零件，其工艺过程可以分为以下两个工序： 　　工序1：在车床上车外圆、车端面、镗孔和内孔倒角； 　　工序2：在钻床上钻6个小孔。 　　在同一道工序中，工件可能要经过几次安装。工件在一次装夹中所完成的那部分工序，称为安装。在工序1中，有两次安装。第一次安装：用三爪卡盘夹住 外圆，车端面C，镗内孔，内孔倒角，车外圆。第二次安装：调头用三爪盘夹住外圆，车端面A和B，内孔倒角。 编辑本段生产类型 　　生产类型通常分为三类。 　　1．单件生产 单个地生产某个零件，很少重复地生产。 　　2．成批生产 成批地制造相同的零件的生产。 　　3．大量生产 当产品的制造数量很大，大多数工作地点经常是重复进行一种零件的某一工序的生产。 　　拟定零件的工艺过程时，由于零件的生产类型不同，所采用的加方法、机床设备、工夹量具、毛坯及对工人的技术要求等，都有很大的不同。 编辑本段加工余量 加工余量概述 　　为了加工出合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属的厚