第五章毛坯选择ppt课件.ppt
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1、毛坯选择,序言,毛坯选择选择毛坯的材料及毛坯的生产方法,毛坯类型:铸件,锻压件,焊接件,型材, 零件设计阶段:,1 选材,根据零件的功能要求、工作条件、类似产品的失效形式等使用要求,选择既能满足使用而且价格又低的材料。,零件设计人员,2 根据所选材料的机械性能、工艺性能确定零件的主要尺寸和毛坯类型。,3 再根据所选毛坯生产特点,进一步确定零件的具体结构;绘制出零件图。, 毛坯生产阶段:,根据图纸的技术要求、材料种类、零件大小、复杂程度及生产批量,确定生产方案及制订加工工艺;然后编制工艺卡,由工人操作生产。,但是对于一些重要的毛坯生产方案,往往需要设计人员和工艺技术人员共同制定。, 经济性原则:
2、,成本与质量结合起来考虑,即在满足技术要求的前提下,选用成本最低的毛坯。,1 不同类型毛坯的特点(总结),一 铸件,1 铸造方法适应性强,铸造合金的种类多;铸件大小不限;可生产形状从简单到复杂的各种铸件、特别是有复杂内腔的铸件。,2 铸造生产成本较低,铸造原材料价格低、来源广;铸造不需昂贵的设备;可以大量利用废料重熔、重铸;铸件形状接近零件形状,可以节省大量金属材料和切削工时。,因此,铸件是优先选用的毛坯。,3 废品率高,铸造生产工序多,影响因素多,质量不易控制,内部缺陷较多;材料的利用率低。,4 综合机械性能较低,如抗冲击韧性、强度等,同种材料的铸件不如锻件。,随着科学技术的发展,这些缺点在
3、逐步被克服。如精密铸造、熔模铸造、压力铸造等特种铸造方法正逐渐被广泛使用,大大提高了铸件的表面质量、机械性能等。,二 锻件,1 机械性能好,晶粒细化,组织致密;几乎没有内部缺陷。所以,一些要求强度高、耐冲击、抗疲劳的重要零件多采用锻造毛坯。,2 适应性,自由锻的特点:,锻件形状简单,尺寸大小基本不限;,精度差,加工余量大;,单件、小批量,生产效率低;,大型锻压设备价格昂贵。,free,模锻的特点:,模锻件的形状可以较为复杂;,尺寸较精确,表面光洁,加工余量小,节省金属;,纤维组织分布合理,锻件强度高,耐用;,生产效率高;,但是,锻模成本高,设备昂贵,只适应于大批量生产;且不能生产大型锻件。,胎
4、模锻的特点:,适应性较强,兼有自由锻和模锻的优点。适用于中小批量生产。,die,三. 挤压件,冷挤压的特点:,生产率高;少、无切削;表面光洁;,挤压件的强度、硬度、耐疲劳性显著提高;,金属在三向压应力下变形,有利于提高塑性,所以有些塑性较差的材料也可以挤压。,挤压设备价格昂贵;挤压件一般限于30Kg以下。,可以生产薄壁、深孔等形状复杂的零件。,T加工 T再,挤压力较小。,热挤压的特点:,挤压件表面较冷挤压的粗糙。,主要用于有色金属材料的型材、管材生产。,加热:100 800 C ,以降低挤压力。,温挤压的特点:,其它特点与冷挤压类似,但其精度和表面质量不如冷挤压。,可生产外形复杂的冲压件;,表
5、面质量高,尺寸精度高,不必再机械加工;,生产率高;,成品合格率、材料利用率高,成本较低。,机械性能较高;,冲压生产的优点:,四. 冲压件,主要用于小于6mm塑性良好的金属板料、条料的生产。冲压模具费用昂贵,只适应于大批量生产。,五. 焊接件,焊接件强度、刚度较高;,重量轻,材料利用率高;,工序简单,工艺准备、生产周期短;,设备价格低;,采用铸焊、锻焊、冲焊联合工艺可以充分发挥各自的优点。,以小拼大,节省材料,如重型机械、大型金属结构件;,容易产生应力和变形,重要焊接件必须进行无损探伤。,如:下图为一大型水轮机空心轴,工件净重47.3 t ,它的毛坯生产有三种方案:,1 整轴用锻件毛坯(a),先
6、铸出200t重的钢锭,在万吨水压机上自由锻,两端法兰盘锻不出,只有全部用敷料,加工余量很大。,毛坯重达110t(实心),材料利用率只有23.7%;切削加工需1400台时。,2 两端法兰盘用铸钢件,轴筒用自由锻件(b),3 两端法兰盘用铸钢件,轴筒用厚钢板弯成两个半圆,再焊成筒体,最后与法兰盘焊成毛坯(c),三种方案的直接成本之比为:a : b : c = 2.2 : 1.4 : 1,形状简单的小件在大批量生产时,直接应用型材加工,有时更为经济。,六.型材,2 影响毛坯选择的因素,1 零件的工作条件及使用性能要求,基本决定了毛坯的类型,零件的使用性能包括机械性能(抗拉强度、屈服强度、塑性等)和特
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