毛坯材料的選擇.doc

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1、第二節(jié)?常用機械零件的毛坯成形方法選擇常用機械零件的毛坯成形方法有：鑄造、鍛造、焊接、沖壓、直接取自型材等，各零件的形狀特征和用途不同，其毛坯成形方法也不同，下面分述軸桿類、盤套類、機架箱座類零件的毛坯成形方法選擇。一、軸桿類零件軸、桿類零件的結構特點是其軸向（縱向）尺寸遠大于徑向（橫向）尺寸，如各種傳動軸、機床主軸、絲杠、光杠、曲軸、偏心軸、凸輪軸、齒輪軸、連桿、撥叉、錘桿、搖臂以及螺栓、銷子等，如圖6-4所示。在各種機械中，軸桿類零件一般都是重要的受力和傳動零件。圖6-4?軸桿類零件軸桿類零件材料大都為鋼。其中，除光滑軸、直徑變化較小的軸、力學性能要求不高的

2、軸，其毛坯一般采用軋制圓鋼制造外，幾乎都采用鍛鋼件為毛坯。階梯軸的各直徑相差越大，采用鍛件越有利。對某些具有異形斷面或彎曲軸線的軸，如凸輪軸、曲軸等，在滿足使用要求的前提下，可采用球墨鑄鐵的鑄造毛坯，以降低制造成本。在有些情況下，還可以采用鍛-焊或鑄-焊結合的方法來制造軸、桿類零件的毛坯。圖6-5所示的汽車排氣閥，將鍛造的耐熱合金鋼閥帽與軋制的碳素結構鋼閥桿焊成一體，節(jié)約了合金鋼材料。圖6-6所示的我國60年代初期制造的12000t水壓機立柱，長18m，凈重80t，采用ZG270-500，分成6段鑄造，粗加工后采用電渣焊焊成整體毛坯。圖6-5?汽車排氣閥鍛-焊結

3、構圖6-6?水壓機立柱鑄-焊結構?二、盤套類零件盤套類零件中，除套類零件的軸向尺寸有部分大于徑向尺寸外，其余零件的軸向尺寸一般小于徑向尺寸、或兩個方向尺寸相差不大。屬于這一類的零件有齒輪、帶輪、飛輪、模具、法蘭盤、聯(lián)軸節(jié)、套環(huán)、軸承環(huán)以及螺母、墊圈等，如圖6-7所示。圖6-7?盤套類零件?這類零件在機械中的使用要求和工作條件有很大差異，因此所用材料和毛坯各不相同。1.齒輪?這是各類機械中的重要傳動零件，運轉時齒面承受接觸應力和摩擦力，齒根要承受彎曲應力，有時還要承受沖擊力。故要求齒輪具有良好的綜合力學性能，一般選用鍛鋼毛坯，如圖6-8a所示。大批量生產時還可采用

4、熱軋齒輪或精密模鍛齒輪，以提高力學性能。在單件或小批量生產的條件下，直徑100mm以下的小齒輪也可用圓鋼棒為毛坯，如圖6-8b所示。直徑大于400～500mm的大型齒輪，鍛造比較困難，可用鑄鋼或球墨鑄鐵件為毛坯，鑄造齒輪一般以幅條結構代替模鍛齒輪的幅板結構，如圖6-8c所示。在單件生產的條件下，也可采用焊接方式制造大型齒輪的毛坯，如圖6-8d所示。在低速運轉且受力不大或者在多粉塵的環(huán)境下開式運轉的齒輪，也可用灰鑄鐵鑄造成形。受力小的儀器儀表齒輪在大量生產時，可采用板材沖壓或非鐵合金壓力鑄造成形，也可用塑料（如尼龍）注塑成形。圖6-8?不同類型的齒輪a)鍛造毛坯?

5、b)圓鋼毛坯?c)鑄造毛坯?d)焊接毛坯?2.帶輪、飛輪、手輪和墊塊等?這些零件受力不大、結構復雜或以承壓為主的零件，通常采用灰鑄鐵件，單件生產時也可采用低碳鋼焊接件。3.法蘭、墊圈、套環(huán)、聯(lián)軸節(jié)等?根據受力情況及形狀、尺寸等不同，此類零件可分別采用鑄鐵件、鍛鋼件或圓鋼棒為毛坯。厚度較小、單件或小批量生產時，也可用鋼板為坯料。墊圈一般采用板材沖壓成形。4.鉆套、導向套、滑動軸承、液壓缸、螺母等?這些套類零件，在工作中承受徑向力或軸向力和摩擦力，通常采用鋼、鑄鐵、非鐵合金材料的圓棒材、鑄件或鍛件制造，有的可直接采用無縫管下料。尺寸較小、大批量生產時，還可采用冷擠壓

6、和粉末冶金等方法制坯。5.模具毛坯，一般采用合金鋼鍛造成形。三、機架、箱座類零件機架、箱座類零件包括各種機械的機身、底座、支架、橫梁、工作臺，以及齒輪箱、軸承座、缸體、閥體、泵體、導軌等，如圖6

7、<<<<<>>　　-9所示。其特點是結構通常比較復雜，有不規(guī)則的外形和內腔。重量從幾千克至數十噸，工作條件也相差很大。其中，如機身、底座等一般的基礎零件，主要起支承和連接機械各部件的作用，而非運動的零件，以承受壓力和靜彎曲應力為主，為保證工作的穩(wěn)定性，要求有較好的剛度和減振性；但有些機械的機身、支架還往往同時承受壓、拉和彎曲應力的聯(lián)合作用，或者還有沖擊載荷；工作臺和導軌

8、等零件，則要求有較好的耐磨性；箱體零件一般受力不大，但要求有良好的剛度和密封性。圖6-9?機架箱座類零件鑒于這類零件的結構特點和使用要求，通常都以鑄件為毛坯，且以鑄造性良好，價格便宜，并有良好耐壓、減磨和減振性能的灰鑄鐵為主；少數受力復雜或受較大沖擊載荷的機架類零件，如軋鋼機、大型鍛壓機等重型機械的機架，可選用鑄鋼件毛坯，不易整體成形的特大型機架可采用連接成形結構；在單件生產或工期要求急迫的情況下，也可采用型鋼—焊接結構。航空發(fā)動機中的箱體零件，為減輕重量，通常采用鋁合金鑄件。5.3毛坯的選擇????毛坯的確定，不僅影響毛坯制造的經濟性，而且影響機械加工的經濟性

9、。所以在確定毛坯時，既要