2022年2022年毛坯材料的选择

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载其次节常用机械零件的毛坯成形方法挑选常用机械零件的毛坯成形方法有：铸造.锻造.焊接.冲压.直接取自型材等,各零件的外形特点和用途不同,其毛坯成形方法也不同, 下面分述轴杆类. 盘套类.机架箱座类零件的毛坯成形方法挑选；一.轴杆类零件轴.杆类零件的结构特点为其轴向（纵向）尺寸远大于径向（横向）尺寸,如各 种传动轴.机床主轴.丝杠.光杠.曲轴.偏心轴.凸轮轴.齿轮轴.连杆.拨 叉.锤杆.摇臂以及螺栓.销子等,如图6-4 所示；在各种机械中,轴杆类零件一般都为重要的受力和传动零件；图 6-4轴杆类零件轴杆类零件材料大都为钢；其中,除光滑轴.直径变化较小的轴.力学性能

2、要求 不高的轴, 其毛坯一般采纳轧制圆钢制造外,几乎都采纳锻钢件为毛坯；阶梯轴的各直径相差越大, 采纳锻件越有利； 对某些具有异形断面或弯曲轴线的轴,如凸轮轴.曲轴等,在满意使用要求的前提下,可采纳球墨铸铁的铸造毛坯,以降低制造成本； 在有些情形下, 仍可以采纳锻 - 焊或铸- 焊结合的方法来制造轴. 杆类零件的毛坯； 图 6-5 所示的汽车排气阀, 将锻造的耐热合金钢阀帽与轧制的碳素结构钢阀杆焊成一体,节约了合金钢材料；图6-6 所示的我国 60 岁月初期制造的 12000t 水压机立柱,长 18m,净重 80t ,采纳 zg270-500,分成 6 段铸造, 粗加工后采纳电渣焊焊成整体毛坯

3、；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载图 6-5汽车排气阀锻 - 焊结构图 6-6水压机立柱铸 - 焊结构二.盘套类零件盘套类零件中, 除套类零件的轴向尺寸有部分大于径向尺寸外,其余零件的轴向尺寸一般小于径向尺寸.或两个方向尺寸相差不大；属于这一类的零件有齿轮. 带轮.飞轮.模具.法兰盘.联轴节.套环.轴承环以及螺母.垫圈等,如图6-7 所示；图 6-7盘套类零件这类零件在机械中的使用要求和工作条件有很大差异,因此所用材料和毛坯各不相同；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载1. 齿轮这为各类机械中的重要传动零件,运转时齿面承担接触应力和摩擦力, 齿根要承担弯曲应力, 有时仍

4、要承担冲击力； 故要求齿轮具有良好的综合力学性能,一般选用锻钢毛坯,如图6-8a 所示；大批量生产时仍可采纳热轧齿轮或精 密模锻齿轮, 以提高力学性能； 在单件或小批量生产的条件下,直径 100mm以下的小齿轮也可用圆钢棒为毛坯,如图 6-8b 所示；直径大于 400 500mm的大型齿轮,锻造比较困难, 可用铸钢或球墨铸铁件为毛坯,铸造齿轮一般以幅条结构代替模锻齿轮的幅板结构,如图6-8c 所示；在单件生产的条件下,也可采纳焊接方式制造大型齿轮的毛坯,如图6-8d 所示；在低速运转且受力不大或者在多粉尘的环境下开式运转的齿轮, 也可用灰铸铁铸造成形； 受力小的仪器外表齿轮在大量生产时,可采纳

5、板材冲压或非铁合金压力铸造成形,也可用塑料（如尼龙） 注塑成形；图 6-8不同类型的齿轮a 锻造毛坯b 圆钢毛坯c 铸造毛坯d 焊接毛坯2. 带轮.飞轮.手轮和垫块等这些零件受力不大.结构复杂或以承压为主的零件,通常采纳灰铸铁件,单件生产时也可采纳低碳钢焊接件；3. 法兰.垫圈.套环.联轴节等依据受力情形及外形.尺寸等不同,此类零 件可分别采纳铸铁件. 锻钢件或圆钢棒为毛坯； 厚度较小.单件或小批量生产时,也可用钢板为坯料；垫圈一般采纳板材冲压成形；4. 钻套.导向套.滑动轴承.液压缸.螺母等这些套类零件,在工作中承担径向力或轴向力和摩擦力,通常采纳钢.铸铁.非铁合金材料的圆棒材.铸件或 锻件

6、制造,有的可直接采纳无缝管下料；尺寸较小.大批量生产时,仍可采纳冷 挤压和粉末冶金等方法制坯；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载5. 模具毛坯,一般采纳合金钢锻造成形；三.机架.箱座类零件机架.箱座类零件包括各种机械的机身.底座.支架.横梁.工作台,以及齿轮箱.轴承座.缸体.阀体.泵体.导轨等,如图6|<< << < >>-9所示；其特点为结构通常比较复杂,有不规章的外形和内腔；重量从几 千克至数十吨,工作条件也相差很大；其中,如机身.底座等一般的基础零件, 主要起支承和连接机械各部件的作用,而非运动的零件, 以承担压力和静弯曲应力为主,为

7、保证工作的稳固性, 要求有较好的刚度和减振性； 但有些机械的机身.支架仍往往同时承担压. 拉和弯曲应力的联合作用, 或者仍有冲击载荷； 工作台和导轨等零件, 就要求有较好的耐磨性； 箱体零件一般受力不大, 但要求有良好的刚度和密封性；图 6-9机架箱座类零件鉴于这类零件的结构特点和使用要求,通常都以铸件为毛坯,且以铸造性良好, 价格廉价, 并有良好耐压. 减磨和减振性能的灰铸铁为主；少数受力复杂或受较大冲击载荷的机架类零件, 如轧钢机. 大型锻压机等重型机械的机架,可选用铸钢件毛坯, 不易整体成形的特大型机架可采纳连接成形结构；在单件生产或工期要求急迫的情形下, 也可采纳型钢焊接结构； 航空发

8、动机中的箱体零件,为减轻重量,通常采纳铝合金铸件；5.3毛坯的挑选精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载毛坯的确定,不仅影响毛坯制造的经济性,而且影响机械加工的经济性；所以在确定毛坯时,既要考虑热加工方面的因素,也要兼顾冷加工方面的要求,以便从确定毛坯这一环节中,降低零件的制造成本；5.3.1机械加工中常用毛坯的种类毛坯的种类许多,同一种毛坯又有多种制造方法,机械制造中常用的毛坯有以下几种：(1) 铸件外形复杂的零件毛坯,宜采纳铸造方法制造；目前铸件大多用砂型铸造,它又分为木模手工造型和金属模机器造型；木模手工造型铸件精度低,加工表面余量大,生产率低,适用于单件小批生产或大型零件的铸造

9、；金属模机器造型生产率高,铸件精度高,但设备费用高,铸件的重量也受到限制,适用于大批量生产的中小铸件；其次,少量质量要求较高的小型铸件可采纳特种铸造（如压力铸造.离心制造和熔模铸造等）；(2) 锻件机械强度要求高的钢制件,一般要用锻件毛坯；锻件有自由锻造锻件和模锻件两种；自由锻造锻 件可用手工锻打（小型毛坯）. 机械锤锻（中型毛坯）或压力机压锻（大型毛坯）等方法获得；这种锻件的精度低,生产率不高,加工余量较大,而且零件的结构必需简洁；适用于单件和小批生产,以及制造 大型锻件；模锻件的精度和表面质量都比自由锻件好,而且锻件的外形也可较为复杂,因而能削减机械加工余量；模锻的生产率比自由锻高得多,但

10、需要特别的设备和锻模,故适用于批量较大的中小型锻件；(3) 型材型材按截面外形可分为：圆钢.方钢.六角钢.扁钢.角钢.槽钢及其它特别截面的型材；型材有热轧和冷拉两类；热轧的型材精度低,但价格廉价,用于一般零件的毛坯；冷拉的型材尺寸较小.精度高,易于实现自动送料,但价格较高,多用于批量较大的生产,适用于自动机床加工；(4) 焊接件焊接件为用焊接方法而获得的结合件,焊接件的优点为制造简洁.周期短.节约材料,缺点为抗振性差,变形大,需经时效处理后才能进行机械加工；除此之外,仍有冲压件.冷挤压件.粉末冶金等其它毛坯；毛坯种类的挑选不仅影响毛坯的制造技术及费用,而且也与零件的机械加工技术和加工质量亲密相

11、关； 为此需要毛坯制造和机械加工两方面的技术人员亲密协作,合理地确定毛坯的种类.结构外形,并绘出毛坯图；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载一.常见的毛坯种类常见的毛坯种类有以下几种：（一）铸件对外形较复杂的毛坯,一般可用铸造技术制造；目前大多数铸件采纳砂型铸造,对尺寸精度要求较高的小型铸件,可采纳特种铸造,如永久型铸造.精密铸造.压力铸造.熔模铸造成和离心铸造等；各种铸造技术及技术特点见表3-9；（二）锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和匀称的金属纤维组织； 因此锻件的力学性能较好,常用于受力复杂的重要钢质零件； 其中自由锻件的精度和生产率较低, 主要用于小批生产和大型锻件的制造；

12、模型锻造件的尺寸精度和生产率较高,主要用于产量较大的中小型锻件；其锻造技术及技术特点见表3-9；（三）型材型材主要有板材.棒材.线材等；常用截面外形有圆形.方形.六角形和特别截面外形；就其制造技术,又可分为热轧和冷拉两大类；热轧型材尺寸较大,精度较低,用于一般的机械零件；冷拉型材尺寸较小,精度较高,主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件；（四）焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制；其优点为制造简洁.生产周期短.节约材料.减轻重量；但其抗振性较差,变形大,需经时效处理后才能进行机械加工；（五）其它毛坯其它毛坯包括冲压件,粉末冶金件,冷挤件,塑料压制件等；二.毛坯的挑选技术精品学习资

13、料精选学习资料 - - - 欢迎下载挑选毛坯时应当考虑如下几个方面的因素：（一）零件的生产纲领大量生产的零件应挑选精度和生产率高的毛坯制造技术,用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的削减和机械加工费用的降低来补偿；如铸件采纳金属模机器造型或精密铸造；锻件采纳模锻. 精锻； 选用冷拉和冷轧型材；单件小批生产时应挑选精度和生产率较低的毛坯制造技术；（二）零件材料的技术性例如材料为铸铁或青铜等的零件应挑选铸造毛坯；钢质零件当外形不复杂,力学性能要求又不太高时,可选用型材；重要的钢质零件,为保证其力学性能,应挑选锻造件毛坯；（三）零件的结构外形和尺寸外形复杂的毛坯,一般采纳铸造技术制造,薄壁零件不宜用砂

14、型铸造；一般用途的阶梯轴, 如各段直径相差不大,可选用圆棒料；如各段直径相差较大,为削减材料消耗和机械 加工的劳动量, 就宜采纳锻造毛坯,尺寸大的零件一般挑选自由锻造,中小型零件可考虑挑选模锻件；（四）现有的生产条件挑选毛坯时, 仍要考虑本厂的毛坯制造水平.设备条件以及外协的可能性和经济性等；三.毛坯的外形及尺寸毛坯的外形和尺寸主要由零件组成表面的外形.结构. 尺寸及加工余量等因素确定的,并尽量与零件相接近,以达到削减机械加工的劳动量,力求达到少或无切削加工；但为,由于现有毛坯制造技术及成本的限制,以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高,所以,毛坯的某些表面仍需留有肯定的加工余量,以便

15、通过机械加工达到零件的技术要求；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量；铸件公称尺寸所答应的最大尺寸和最小尺寸之差称为铸件尺寸公差；毛坯余量与毛坯的尺寸.部位及外形有关；如铸造毛坯的加工余量, 为由铸件最大尺寸.公称尺寸 （两相对加工表面的最大距离或基准面到加工面的距离）.毛坯浇注时的位置（顶面.底面.侧面）.铸孔的尺寸等因素确定的；对于单件小批生产, 铸件上直径小30mm和铸钢件上直径小于60mm的孔可以不铸出； 而对于锻件,如用自由锻,当孔径小于30mm或长径比大于3 的孔可以不锻出；对于锻件应考虑锻造圆角和模锻斜度；带孔的模锻件不能直接锻

16、出通孔,应留冲孔连皮等；毛坯的外形和尺寸的确定,除了将毛坯余量附在零件相应的加工表面上之外,有时仍要考虑到毛坯的制造.机械加工及热处理等技术因素的影响；在这种情形下, 毛坯的外形可能与工件的外形有所不同；例如, 为了加工时安装便利,有的铸件毛坯需要铸出必要的技术 凸台； 技术凸台在零件加工后一般应切去；又如车床开合螺母外壳,它由两个零件合成一个铸件,待加工到肯定阶段后再切开,以保证加工质量和加工便利；第五章机械零件毛坯的挑选机械零件的制造包括毛坯成形和切削加工两个阶段；正确挑选毛坯的类型和成形方 法对于机械制造具有重要意义：毛坯成形对后续切削加工.对零件乃至产品的质量.使用性能.生产周期和成本

17、等都有影响；一 常见零件毛坯类型机械零件的常用毛坯包括铸件.锻件.轧制型材.挤压件.冲压件.焊接件.粉末冶金件和注射成型件；1 铸件外形较复杂的零件毛坯,宜采纳铸造方法制造；目前生产中的铸件大多数为砂型铸造,少数尺寸较小的优质铸件可采纳特种铸造,如金属性铸造.熔模铸造和压力铸造等；2 锻件锻件适用于强度要求较高,外形比较简洁的零件毛坯,锻造方法有自由锻和模锻；自由锻的加工余量大,锻件精度低, 生产率不高, 适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯制造；模锻加工余量小,锻件精度高,生产率高,适用于中小型零件毛坯的大批量生产；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3 型材型材有热轧和冷拉两种；

18、热轧型材的精度较低,适用于一般零件的毛坯；冷拉型材的精度较高,适用于对毛坯精度要求较高的中小型零件的毛坯制造,可用精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载于自动机床加工；4 焊接件精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载焊接件为依据需要用焊接的方法将同类材料或不同的材料焊接在一起而成的毛坯件；焊接件制造简洁,生产周期短,但变形较大,需经时效处理后才能进行机械加工；焊接方法适用于大型毛坯.结构复杂的毛坯制造；5 冷冲压件适用于外形复杂的板料零件；二 毛坯挑选的原就挑选毛坯的基本任务为选定毛坯的制造方法及其制造精度；毛坯的挑选不仅影响毛坯的制造工艺和费用,而且对零件的加工质量.加工方法

19、. 生产率及生产成本都有很大的影响；因此, 挑选毛坯要从毛坯的制造和机械加工两方面综合考虑,以求得正确的技术经济成效；在挑选毛坯时应考虑以下因素：1 零件材料及力学性能要求例如材料为铸铁的零件,应挑选铸造毛坯；对于重要的钢制零件,为获得良好的力学性能,应选用锻件毛坯；外形较简洁及力学性能不太高时,可用型材毛坯；有色金属零件常用型材或铸造毛坯；2 零件的结构外形与大小轴类零件毛坯, 如直径和台阶相差不大,可用棒料； 如各台阶尺寸相差较大,就宜选用锻件；大型零件毛坯多用砂型铸造或自由锻；中小型零件可用模锻件或特种铸造件；3 生产类型大批大量生产时, 应选用毛坯精度和生产率均较高的毛坯制造方法,和精

20、密如模锻.金属型机器造型铸造和精密铸造；单件小批生产时,可采纳木模手工造型铸造或自由锻造；4 现有生产条件挑选毛坯时, 必需考虑现有生产条件,如现有毛坯制造的水平和设备情形,外协的可能性及经济性等；5 充分利用新工艺.新材料为节约材料和能源,提高机械加工生产率,应充分考虑应用新工艺.新技术和新材料；如精铸.精锻.冷轧.冷挤压和粉末冶金等在机械中的应用日益广泛,这些方法可以大大削减机械加工量,节约材料,大大提高了经济效益；三 典型零件毛坯的挑选依据毛坯的挑选原就,下面分别介绍轴杆类.盘套类和机架箱体类等典型零件的毛坯的挑选方法；1 轴杆类零件的毛坯挑选作用：轴杆类零件为机械产品中支撑传动件.承担

21、载荷.传递扭矩和动力的常见典型零件；结构特点：轴向（纵向）尺寸远大于径向横向 尺寸；轴杆类零件指各种传动轴.机床主轴.丝杠.光杠.曲轴.偏心轴.凸轮轴.齿轮轴.连杆.摇臂.螺栓.销子等；毛坯挑选：轴类零件最常用的毛坯为型材和锻件；对于光滑的或有阶梯但直径相差不大的一般轴,常用型材（即热轧或冷拉圆钢）作为毛坯；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载对于直径相差较大的阶梯轴或要承担冲击载荷和脚边应力的重要轴,均采纳锻件作为毛坯；生产批量较小时,采纳自由锻件；生产批量较大时,采纳模锻件；对于结构外形复杂的大型轴类零件,其毛坯采纳砂型铸造件.焊接结构件或铸- 焊结构毛坯；2 盘套类零件的毛坯挑选结构特点：盘套类零件时指直径尺寸较大而长度尺寸相对较长的回转体零件（一般长度与直径之比小于1）；盘套类零件指各种齿轮.带轮.飞轮.联轴节.套环.轴承环.端盖及螺母.垫圈等；毛坯挑选：（ 1）圆柱齿轮的毛坯挑选钢制齿