第五篇 毛坯选择.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,概述,机械零件的制造：毛坯成形和切削加工两个阶段。,毛坯选择是否合理直接影响零件的制造质量和使用性能，而且对零件的制造工艺过程，生产周期，成本都有很大影响。,第,五篇 毛坯选择,第一节,各类毛坯的特点及应用,一 铸件,第一章 毛坯种类,铸造特点：适应广（几克,几百吨），内腔复杂，价低。,耐磨、减振、价廉,铸铁，如活塞、机身等。,受力复杂的件：如机架,铸钢。,连杆,球铁,但组织粗大，受动载荷件，一般考虑用锻件。,第一节,各类毛坯的特点及应用,二 锻件,第一章 毛坯种类,特点：组织细，力学性能好。,自由锻件,形状简单。,模锻件,形状较复杂，但锻模贵，适批量，尺寸受限。,第一节,各类毛坯的特点及应用,三 冲压件,第一章 毛坯种类,主要：,6mm,，塑性好，金属、非金属制品。,冲压件精度高，互换性好，冲模成本高，宜批量生产。,第一节,各类毛坯的特点及应用,四 焊接件,第一章 毛坯种类,特点：大小 工序简单，工艺准备、生产周期较短，而且可以实现各种工艺组合（锻、铸、焊），各种材料组合，注意焊接变形，质量检验。,第一节,各类毛坯的特点及应用,五 型材,第一章 毛坯种类,特种压力加工（轧、挤、拉拔等）生产的型材，能利用型材的直接利用。,第二节,毛坯的成本与质量,一 毛坯成本,第一章 毛坯种类,1,结构工艺性合理,改变设计，降低成本。,2,降低原材料和加工成本,以,“,铁,”,代钢，球铁代,45,、,40Cr,，做曲轴。,3,改善毛坯生产工艺,如用熔模铸生产零件代替铸件（小），,CA6140,车床上,60,种零件用熔模铸造生产，金属利用率由原来的,31.5%,增加到,81.2%,。,4,改善车间管理,第二节,毛坯的成本与质量,二 毛坯质量,第一章 毛坯种类,包括材质、尺寸精度、表面质量等。,1,材质：力学性能，物理化学性能好。,2,尺寸、表面质量：尺寸准确，表面无氧化皮、粘砂，硬度均匀、稳定，尤其大批量生产，这项好，省材、省力。,3,技术要求：技术要求要适当，如铸件：微观缩松，无密封要求时不用考虑，允许存在。,一 毛坯选择原则,第二章 毛坯选择,1,适应性：即满足使用要求。,2,经济性：从几个方案选择成本低的，不只考虑材料成本低，还要考虑寿命。,3,生产条件：本厂，外协。,4,生产批量：批量不同，方法不同。,自由锻，小批；手工造型，小批；模锻，大批。,5,零件材料的工艺性能：选材料时同时考虑应用工艺的工艺性能。,6,零件结构、形状、外形尺寸：,选材及工艺方法时要考虑零件结构、形状、尺寸。,二 典型零件毛坯的选择,第二章 毛坯选择,1,轴类：,光滑轴：热轧圆钢、冷轧圆钢。,台阶轴：轧钢或锻件,单件小批：自由锻，成批：模锻。,结构复杂，受力不大，可铸件；也可锻,焊、铸,焊。,二 典型零件毛坯的选择,第二章 毛坯选择,2,套类：,同轴度要求高，铸、锻、挤、粉末冶金。,3,轮盘类：,如齿轮：中、小齿轮：锻件，,大量：热轧、精锻，,铸钢、球铁。,4,箱座类,铸铁件，载荷大：铸钢。,三典型零件的选材实例,第二章 毛坯选择,1,机床主轴,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。因此大多采用,45,钢制造，并进行调质处理，轴颈处由表面淬火来强化。载荷较大时则用,40Cr,等低合金结构钢来制造。对,C620,车床主轴的选材结果如下：,三典型零件的选材实例,第二章 毛坯选择,材料：,45,钢。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,。工艺路线：锻造正火粗加工调质精加工表面淬火及低温回火磨削。,三典型零件的选材实例,第二章 毛坯选择,2,汽车半轴汽车半轴是典型的受扭矩的轴件，但工作应力较大，且受相当大的冲击载荷，其结构如图所示。最大直径达,50mm,左右，用,45,钢制造时，即使水淬也只能使表面淬透深度为,10%,半径。为了提高淬透性，并在油中淬火防止变形和开裂，中、小型汽车的半轴一般用,40Cr,制造，重型车用,40CrMnMo,等淬透性很高的钢制造。,三典型零件的选材实例,第二章 毛坯选择,2,汽车半轴例：,130,载重车半轴 材料：,40Cr,。热处理：整体调质。性能要求：杆部,HRC37,HRC44,；盘部外圆,HRC24,HRC34,。工艺路线：下料锻造正火机械加工调质盘部钻孔磨花键。,三典型零件的选材实例,第二章 毛坯选择,3,机床齿轮 机床齿轮工作条件较好，工作中受力不大，转速中等，工作平稳无强烈冲击，因此其齿面强度、心部强度和韧性的要求均不太高，一般用,45,钢制造，采用高频淬火表面强化，齿面硬度可达,HRC52,左右，这对弯曲疲劳或表面疲劳是足够了。齿轮调质后，心部可保证有,HB220,左右的硬度及大于,4kgm/cm2,的冲击韧性，能满足工作要求。对于一部分要求较高的齿轮，可用合金调质钢（如,40Cr,等）制造。这时心部强度及韧性都有所提高，弯曲疲劳及表面疲劳抗力也都增大。,三典型零件的选材实例,第二章 毛坯选择,3,机床齿轮 例：普通车床床头箱传动齿轮。材料：,45,钢。热处理：正火或调质，齿部高频淬火和低温回火。性能要求：齿轮心部硬度为,HB220,HB250,；齿面硬度,HRC52,。工艺路线：下料锻造正火或退火粗加工调质或正火精加工高频淬火低温回火（拉花键孔）精磨。,三典型零件的选材实例,第二章 毛坯选择,5,汽车齿轮汽车齿轮的工作条件远比机床齿轮恶劣，特别是主传动系统中的齿轮，它们受力较大，超载与受冲击频繁，因此对材料的要求更高。由于弯曲与接触应力都很大，用高频淬火强化表面不能保证要求，所以汽车的重要齿轮都用渗碳、淬火进行强化处理。,三典型零件的选材实例,第二章 毛坯选择,5,汽车齿轮因此这类齿轮一般都用合金渗碳钢,20Cr,或,20CrMnTi,等制造，特别是后者在我国汽车齿轮生产中应用最广。为了进一步提高齿轮的耐用性，除了渗碳、淬火外，还可以采用喷丸处理等表面强化处理工艺。喷丸处理后，齿面硬度可提高,HRC1,3,单位，耐用性可提高,7,11,倍,三典型零件的选材实例,第二章 毛坯选择,4,汽车齿轮例：北京牌吉普车后桥圆锥主动齿轮。材料：,20CrMnTi,钢。热处理：渗碳、淬火、低温回火，渗碳层深,1.2mm,1.6mm,。性能要求：齿面硬度,HRC58,HRC62,，心部硬度,HRC33,HRC48,。工艺路线：下料锻造正火切削加工渗碳、淬火、低温回火磨加工。,作业：,1,、为什么铜及铜合金的焊接比低碳钢的焊接困难的多？,2,、电子束焊接和激光焊接的热源是什么？焊接过程有何特点？各自的适用范围如何？电子束在非真空室中可否进行焊接？,3,、焊条药皮起什么作用？为什么药皮成分中一般都有锰铁？在其他电弧焊中，用什么取代药皮的作用？,