第7章 机械零件成形工艺方法选择ppt课件.ppt

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1、第7章机械零件的毛坯选择学习目标主要内容本章小结思考练习选材的问题是机械工程类技术人员常会碰到的问题，它与机械设计及机械制造关系极为密切，是我们必须要掌握的一部分内容。本章从整体上了解工程材料的使用工况及其对材料性能的要求；材料的常见失效形式；各种材料的性能等与材料及成形工艺选择的关系。重点掌握零件材料及其成形工艺的选择方法。通过零件用材的选择实例。了解选材时考虑的材料、需求、制备工艺、经济要求等基本要点。主要内容第一节毛坯选择的原则第二节典型零件材料及成形工艺选择铸造锻件冲压件焊件轧材成形特点液态下成形固态下成形塑性变

2、形固态下连接塑性变形力学性能稍低于锻件比铸件好强度硬度高，刚度好接头性能接近母材比相同成分的铸件好结构特点可生产结构相当复杂的零件形状较简单结构轻巧，形状可稍复杂尺寸结构一般不受限制形状简单，横向尺寸变化较少材料利用率高低较高较高较低生产周期长较长短较短短生产成本较低较高量大成本低较高较低适用范围各种结构零件和机械零件传动零件，工具，模具等各种零件以薄板成形的各种零件各种金属结构件，也用于毛坯生产结构上的毛坯料一、毛坯选择的原则复习：各种成形工艺方法特点工艺性原则：材料为铸铁、铸铝，则选铸造成形；材料为薄板，则选板料冲压

3、成形；材料为ABS塑料件，则选注塑成形；材料为陶瓷，则选陶瓷成形工艺等。毛坯选择的选择一、毛坯选择的原则根据零件的结构、外形尺寸和工作条件选择成形方案适应性原则：形状复杂、壁较薄零件，选用铸造成形零件力学性能要求：中小型、高速、承载大的轴、齿轮选用锻造成形，大型、低速、受力小的轴、齿轮选用铸造成形零件使用性能要求：铝合金铸件要求耐压、防漏时，选低压铸造而不选压力铸造零件的生产批量；零件形状复杂程度及精度要求一、毛坯选择的原则充分考虑零件生产批量：批量大，选用精密成形方法。经济性原则：兼顾生产条件原则：可持续性发展原则：选

4、择成形过程能源消耗小的、对环境污染小的成形方法。例如：大型复杂零件的真空密封造型铸造。一、毛坯选择的原则举例：如图套筒扳手方案一：材料选用45钢，工艺路线：棒料→车削→插齿→调质处理方案二：材料：20钢，工艺路线：棒料→挤压成型→淬火处理一、毛坯选择的原则一、轴类零件的成形方法二、齿轮类零件的成形方法三、箱体类零件的成形方法四、实例第二节典型零件材料及成形工艺选择一.轴类零件轴类零件包括：各种传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴、连杆、拔叉等。传递扭矩，同时还承受一定的交变弯曲应力。轴颈承受较大的摩擦。有时

5、承受一定的冲击载荷或过量载荷。轴的工作条件轴的失效形式：疲劳断裂、过载断裂、磨损和过量变形一.轴类零件轴的性能要求足够的强度、刚度、塑性、韧性，以防止过载或冲击断裂。高的硬度和耐磨性，提高轴的运转精度和使用寿命。高的疲劳强度，防止疲劳断裂。良好的切削加工性能，热处理变形小。价格低廉一.轴类零件选材及成形工艺选择载荷中等，冲击不大C620车床主轴　　机床主轴是典型的受扭转—弯曲复合作用的轴件，它受的应力不大（中等载荷），承受的冲击载荷也不大，如果使用滑动轴承，轴颈处要求耐磨。一.轴类零件选用材料：45钢、40Cr毛坯准备

6、形式：锻造热处理：整体调质，轴颈及锥孔表面淬火。性能要求：整体硬度HB220～HB240；轴颈及锥孔处硬度HRC52。加工工艺路线：下棒料→锻造→正火或退火→粗加工→调质处理→半精加工→表面淬火+低温回火→精加工。一.轴类零件受力大，承受高转速、冲击与循环载荷很大（汽车传动轴）选用材料：渗碳钢（20、20CrMnTi）毛坯准备形式：锻造热处理：调质、渗碳淬火。性能要求：心部：30～35HRC表面：56～62HRC。加工工艺路线：下棒料→锻造→正火→粗加工→调质处理→半精加工→非渗碳部位保护→渗碳+淬火+低温回火→精加工。

7、一.轴类零件受力小或主要承受静载荷的轴类零件，或形状复杂的曲轴、凸轮轴选用材料：球墨铸铁毛坯准备形式：铸造加工工艺路线：铸造→正火→粗加工、半精加工→轴颈表面淬火+回火→精加工。正火目的：得到细化的P，提高Rm、HRC高温回火：消除内应力二.齿轮类零件齿轮的工作条件通过齿面接触传递动力，周期地受弯曲应力和接触应力作用；啮合齿表面承受较大摩擦和磨损；由于换档启动或啮合不良，轮齿会受到冲击。齿轮的失效形式：齿面接触疲劳、磨损及轮齿折断二.齿轮类零件齿轮的性能要求高的弯曲疲劳强度和高的接触疲劳强度。齿面有高的硬度和耐磨性。轮齿

8、心部有足够的强度和韧性。良好的切削加工性能和最小的淬火变形。价格适中。二.齿轮类零件选材及成形工艺选择中低转速，载荷不大的中小型传动齿轮（如机床变速齿轮）选用材料：调质钢（45、40Cr）毛坯准备形式：锻造热处理：调质、表面淬火+低温回火。性能要求：心部：30～35HRC表面：50～55HRC。加工工艺路线：下棒料→