毛坯的選擇剖析課件

1、毛坯的選擇剖析課件毛坯的選擇剖析課件概述毛坯的選擇是零件設(shè)計中的重要一環(huán)。合理選擇毛坯的類型，會使零件制造工藝簡便、生產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本降低。為能合理地選用毛坯，要清楚地了解各類毛坯的特點、適用范圍和選用原則。2022/9/112概述毛坯的選擇是零件設(shè)計中的重要一環(huán)。2022/9/94第一節(jié) 各類毛坯的特點常用毛坯鑄件鍛壓件焊接件型材2022/9/113第一節(jié) 各類毛坯的特點常用毛坯2022/9/95一、鑄件鑄件是最常用的毛坯生產(chǎn)方法。能生產(chǎn)從幾克到200多噸形狀復(fù)雜的各類零件毛坯。對材料的適應(yīng)性很強，絕大多數(shù)金屬材料均可鑄造成形，其中鑄鐵應(yīng)用最廣。對要求耐磨、減振、承壓、價廉的零件；形狀

2、復(fù)雜，其他方法難以成形的零件，只能用鑄造。在機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)中約占總質(zhì)量的7090%。5-1 各類毛坯的特點2022/9/114一、鑄件鑄件是最常用的毛坯生產(chǎn)方法。5-1 各類毛坯的特鑄件毛坯的缺點一般毛坯精度低加工余量大力學(xué)性能不高，尤其是抗沖擊性能不如鍛件不能承受動載荷廢品率高 常用的特種鑄造金屬型鑄造、熔模鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造可彌補砂型鑄造的一些不足常用鑄造毛坯的特點見表5-15-1 各類毛坯的特點2022/9/115鑄件毛坯的缺點一般毛坯精度低5-1 各類毛坯的特點202二、鍛壓件鍛壓件是機(jī)械行業(yè)中另一種常用毛坯。塑性變形，使其力學(xué)性能好，強度高，耐沖擊、抗疲勞難獲得形

3、狀復(fù)雜零件，尤其是內(nèi)腔復(fù)雜件 自由鍛 模鍛 沖壓毛坯精度 低 高常用鍛壓件毛坯的特點見表5-25-1 各類毛坯的特點2022/9/116二、鍛壓件鍛壓件是機(jī)械行業(yè)中另一種常用毛坯。5-1 各類三、焊接件焊接件的特點是可以以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短，不需要重型和專用設(shè)備。能生產(chǎn)有較好強度和剛度，質(zhì)量輕、材料利用率高的毛坯。缺點是抗振性差，有焊接應(yīng)力和變形，需要熱處理。要求高的重要機(jī)械零件選用焊接件作為毛坯時，機(jī)械加工前應(yīng)采用退火處理，以消除應(yīng)力、防止變形。5-1 各類毛坯的特點2022/9/117三、焊接件焊接件的特點是可以以小拼大，氣密性好，生產(chǎn)周期短，四、型材型材中的圓鋼、方鋼、六角鋼、

4、槽鋼、角鋼和各種管材等。也作為最常用的毛坯之一。熱軋型材為普通精度。冷軋或冷拔型材尺寸較小，精度較高，易實現(xiàn)自動送料。也可以用型材直接制作零件，如短軸、螺柱等等。必要時（大批量）可訂制特型材料5-1 各類毛坯的特點2022/9/118四、型材型材中的圓鋼、方鋼、六角鋼、槽鋼、角鋼和各種管材等。第二節(jié) 毛坯的選擇原則選擇毛坯一般應(yīng)考慮以下原則 使用要求 經(jīng)濟(jì)性 實際生產(chǎn)條件2022/9/119第二節(jié) 毛坯的選擇原則選擇毛坯一般應(yīng)考慮以下原則2022/一、使用要求毛坯的使用要求是指將毛坯最終制成機(jī)器零件的使用要求。 具體體現(xiàn)在零件形狀、尺寸、精度、及工作條件、受力情況等使用要求是首要原則，只有滿足

5、使用要求的毛坯才有實際價值。例如，同樣是齒輪，結(jié)構(gòu)特點和功能均相同。可工況不同，毛坯也不同在農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械中，常低轉(zhuǎn)速、受力不大、對嚙合及振動要求不高，常用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄造后不經(jīng)機(jī)械加工即可直接使用；在機(jī)床中，要求傳動平穩(wěn)、振動小、受力穩(wěn)定，在靜態(tài)下變速，潤滑良好，故一般選用中碳鋼或低合金鋼經(jīng)鍛造和機(jī)械加工后進(jìn)行不同的熱處理后使用；在汽車中，變速是在動態(tài)下，常因路況、超載等，要求耐磨、抗沖擊，故常選用低合金鋼材料，經(jīng)鍛造、機(jī)械加工、滲碳淬火后使用。5-2 毛坯選擇原則2022/9/1110一、使用要求毛坯的使用要求是指將毛坯最終制成機(jī)器零件的使用要二、經(jīng)濟(jì)性主要就是降低毛坯的成本。 降

6、低毛坯成本的主要途徑1.選擇合適的毛坯生產(chǎn)工藝根據(jù)生產(chǎn)批量及使用要求，選擇合適的毛坯制造工藝，以降低廢品率，提高生產(chǎn)率，節(jié)約工時和材料消耗。5-2 毛坯選擇原則2022/9/1111二、經(jīng)濟(jì)性主要就是降低毛坯的成本。5-2 毛坯選擇原則2二、經(jīng)濟(jì)性2.選擇合適的材料材料不同，成本也不一樣。材料不同，生產(chǎn)工藝也會不同，這也間接影響成本。原工藝材料45，經(jīng)車、鉆、插齒、調(diào)質(zhì)問題退刀槽使筒壁減??；兩次高溫，零件變形、脫碳，能量消耗也多。改進(jìn)后材料20，預(yù)沖后一次擠壓成形，完全不需要切削加工，齒部保持了封閉連續(xù)的纖維組織。而低碳鋼淬火后形成的低碳馬氏體具有良好的強度、韌性和耐磨性。滿足使用要求5-2

7、毛坯選擇原則2022/9/1112二、經(jīng)濟(jì)性2.選擇合適的材料5-2 毛坯選擇原則2022二、經(jīng)濟(jì)性3.批量和生產(chǎn)周期一般單件、小批生產(chǎn)，且生產(chǎn)周期短時 應(yīng)選用常用材料、通用設(shè)備和工具、低精度和低生產(chǎn)率的毛坯生產(chǎn)方法。 這樣毛坯制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低。大批量生產(chǎn)條件下 應(yīng)選用專用設(shè)備和工具及高生產(chǎn)率的毛坯制造方法。 需精心設(shè)計、仔細(xì)考慮其整個工藝過程 這樣，雖然設(shè)備和工具費用增加，但其材料消耗和切削加工量等會大幅度降低，生產(chǎn)率高，所以成本還是較低的。5-2 毛坯選擇原則2022/9/1113二、經(jīng)濟(jì)性3.批量和生產(chǎn)周期5-2 毛坯選擇原則2022三、實際生產(chǎn)條件主要指本企業(yè)的設(shè)備條件、技

8、術(shù)水平、廠房情況及原材料供應(yīng)情況等。按使用要求和經(jīng)濟(jì)性確定的毛坯生產(chǎn)方案還應(yīng)符合本廠實際 若本廠不能滿足這些條件就要考慮購進(jìn)設(shè)備、改善條件 或考慮外協(xié) 這樣毛坯制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低。5-2 毛坯選擇原則2022/9/1114三、實際生產(chǎn)條件主要指本企業(yè)的設(shè)備條件、技術(shù)水平、廠房情況及第三節(jié) 常用零件的毛坯選擇常用機(jī)械零件按其結(jié)構(gòu)、用途和形狀分為軸類、盤套類、箱體類2022/9/1115第三節(jié) 常用零件的毛坯選擇常用機(jī)械零件按其結(jié)構(gòu)、用途和形狀一、軸類零件軸類零件回轉(zhuǎn)體構(gòu)成光軸、階梯軸、凸輪軸、曲軸等常采用鋼或鑄鐵作材料，用鍛造或鑄造制造毛坯，經(jīng)機(jī)械加工成形。光軸一般用熱軋或冷軋圓鋼作毛

9、坯。階梯軸根據(jù)產(chǎn)量及徑差，可用圓鋼或鍛件。主軸鍛件，且要有一定的鍛造比凸輪軸、曲軸異形斷面、彎曲軸線，滿足使用要求下可用球墨鑄鐵毛坯，否則用鍛件做毛坯。特殊情況還可鍛焊結(jié)合，或鑄焊結(jié)合5-3 常用零件的毛坯選擇2022/9/1116一、軸類零件軸類零件回轉(zhuǎn)體構(gòu)成5-3 常用零件的毛坯二、輪盤類零件輪盤類零件回轉(zhuǎn)體構(gòu)成，徑向尺寸大、軸向尺寸短。齒輪、帶輪、手輪、飛輪、法蘭盤等齒輪根據(jù)用途和受力情況的不同，可用鑄造或鍛造毛坯。 直徑500mm，由于輪輻鍛造困難，可用鑄鋼或球鐵件為毛坯，或輪輻用鑄造毛坯，外層齒部用環(huán)形件的軋制齒圈。帶輪、手輪、飛輪一般采用灰鑄鐵。法蘭、套環(huán)視工況、受力大小及形狀、尺

10、寸，可用圓鋼、鑄件或 鍛件毛坯。5-3 常用零件的毛坯選擇2022/9/1117二、輪盤類零件輪盤類零件回轉(zhuǎn)體構(gòu)成，徑向尺寸大、軸向尺寸三、套類零件套類零件中空回轉(zhuǎn)體構(gòu)成，壁薄，尺寸和形位精度高，長度直徑。一般用作支撐或?qū)虻龋芰σ话爿S向力、徑向力、摩擦力。常見件滑動軸承、滾動軸承內(nèi)外圈、保持架、導(dǎo)套、液壓缸等。 所用材料一般是鋼、鑄鐵、青銅、黃銅等?？讖?0mm常用熱軋、冷軋棒料，也可用鑄件做毛坯?？讖?0mm常用無縫鋼管或有孔鑄件和鍛件做毛坯批量大也可用擠壓和粉末冶金件。 有些套也可用沖壓件或工程塑料件。5-3 常用零件的毛坯選擇2022/9/1118三、套類零件套類零件中空回轉(zhuǎn)體構(gòu)成，壁薄，尺寸和形位精度四、箱體類零件箱體類零件不規(guī)則的外形與內(nèi)腔構(gòu)成，結(jié)構(gòu)特點是壁薄、中空、形狀復(fù)雜。一般用作支撐，支撐軸、軸承、齒輪、撥叉等零件,組成主軸或機(jī)構(gòu)等受力以承壓為主。也有受拉、壓、彎等聯(lián)合作用和受沖擊載荷的。常見件床身、底座、支架、床頭箱、軸承座、泵體、閥體、汽缸體等。 所用材料一般是以灰鑄鐵件為毛坯。原因鑄造性能好、價廉，且耐壓、耐磨、減振等。也有用鑄鋼件的受力復(fù)雜或承受沖擊載荷的， 例如客車車架和某些重型機(jī)械的床身和機(jī)架。也有用高強度鋁合金的(為了減輕質(zhì)量)航空發(fā)動機(jī)和