第5章 机械零件毛坯的选择

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1、第5章机械零件毛坯的选择与维护5.1毛坯的分类及选择原则5.2几种典型零件毛坯的选择5.1毛坯的分类及选择原则5.1.1毛坯的分类1.型材毛坯通过轧制、拉拔、挤压等方式生产出来的.沿长度方向横截面不变的钢料.称为型材。机械制造中的型材按断面形状分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢、工字钢、丁字钢和特殊断面形状的钢。型材按生产工艺分热轧和冷拔两类.热轧型材的尺寸较大、精度低.多用作一般零件的毛坯冷拔型材尺寸较小、精度较高.多用于制造毛坯精度要求较高的中小型零件.下一页返回5.1毛坯的分类及选择原则2.焊接组合毛坯根据毛坯的形状、尺寸要求.用铸件、锻件

2、、冲压件、型材或经局部机械加工的半成品组合后焊接而成的毛坯。多用于尺寸较大、形状复杂的单件小批生产。焊接毛坯工艺简单.可减轻重量、成本较低.但热变形较大、内应力大、抗振性较差、接头处的组织性能比较复杂.上一页下一页返回5.1毛坯的分类及选择原则3.铸造毛坯铸铁、有色金属以及含碳为0.45％-0.5％的钢均可用铸造方法获得铸件毛坯.而其中应用最广泛的是铸铁。铸造不受零件尺寸、形状、重量的约束.但主要用于其他方法难以成型的壳体、基座、支架、带轮等形状较复杂的毛坯零件。按铸造方法不同.又有砂型铸造、金属型铸造、离心铸造、压力铸造、熔模铸造等.上一页下一页返回

3、5.1毛坯的分类及选择原则4.压力加工毛坯锻件适用于要求强度较高、形状不太复杂的零件毛坯.锻件由于塑性变形的结果.内部晶粒较细、均匀.没有铸造毛坯的内部缺陷.其机械性能优于同样材料的铸件.凡承受重载、交变应力的零件.如主轴、齿轮、连杆等都是常用锻件毛坯。但锻造方法很难得到形状复杂的、大型的毛坯.特别是有复杂内腔的毛坯。按加工方法不同.锻件可分为自由锻件、热模锻件、精密模锻件、冷挤压件和冲压件等几种类型。5.粉末冶金毛坯这是一种只需少许或都不需加工的毛坯主要用于中等复杂程度.不带螺纹的小型结构的零件。上一页下一页返回5.1毛坯的分类及选择原则5.1.2毛

4、坯的选择原则1.毛坯材料的使用性能毛坯材料的使用性能主要包括机械性能、物理性能和化学性能。通常材料的机械性能是选材的主要指标。只有在特殊条件下.才考虑物理和化学性能的影响。毛坯的使用要求就是指毛坯最终制造成零件的使用性能。2.毛坯材料的工艺性能毛坯材料的工艺性能是指在一定条件下.将材料加工成优质零件或毛坯的难易程度。它将直接影响零件的质量、生产率和成本。上一页下一页返回5.1毛坯的分类及选择原则3.毛坯材料的经济性在能保证使用性能和加工质量的前提下.应尽量选用价格低廉.加工费用低.便于采购、运输和管理的毛坯。如在保证使用的前提下.应优先选用碳钢和铸铁等

5、相对价格比较低的材料.也可合理选用非金属材料.以降低成本。表5一1为常用材料的相对价格。上一页返回5.2几种典型零件毛坯的选择5.2.1轴类1.机床主轴主轴是机床中主要零件之一其质量好坏直接影响机床的精度和寿命.也就是被加工零件的质量。主轴属于中速、中载荷。选用朽调质钢锻造.再调质热处理.可以提高主轴的强度、韧性、疲劳强度等综合机械性能。下一页返回5.2几种典型零件毛坯的选择原则2.减速器轴减速器的轴属于中高速、中重载荷。中速、中载荷一般选用朽调质钢锻造.高速、中载荷可以选用40Cr合金结构钢锻造.经调质热处理后.都可以提高主轴的强度、韧性、疲劳强度等

6、综合机械性能。高速重载时可以选用20Cr,20CrMnTi渗碳钢锻造.再经渗碳、淬火再低温回火来满足耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性都较高的要求。3.发动机曲轴重型汽车发动机的曲轴.承受交变的弯曲应力、扭转应力、受冲击载荷作用.因此要求毛坯材料的综合机械性能较高。由于曲轴较大.用优质结构钢通过锻造成形比较困难.在满足强度安全的情况下.可以选用QT700-2球墨铸铁铸造而成。上一页下一页返回5.2几种典型零件毛坯的选择5.2.2盘盖类1.机床齿轮、减速器齿轮机床齿轮的工作条件属于运转平稳、载荷不大、工作条件较好.但要求齿轮精度高和寿命长。因此一般选用

7、中碳钢或中碳合金结构钢制造。经高频感应淬火.其硬度、耐磨性、强度及韧性均能满足要求。2.汽车、拖拉机齿轮这类齿轮承受高速、中等载荷、冲击摩擦.工作条件比较繁重。要求齿轮的耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧性都较高。因此选用20CrMnTi渗碳钢锻造.再经渗碳、淬火再低温回火便可满足要求。上一页下一页返回5.2几种典型零件毛坯的选择3.紧固件的平垫圈这一类垫圈主要用于螺纹连接.其作用是增大接触面.减小螺纹连接件与被连接工件之间的接触处压强.防止旋紧螺母时损伤被连接工件.因此对平垫圈的机械性能要求不高.主要考虑有好的塑性.4.减速器轴端盖减速器轴的端盖主要

8、用于密封减速器.限制轴的轴向运动.避免灰尘、水进人减速器箱体内.同时也防止减速器内的润滑油向外