第四章机械零件毛坯的选择 机械零件在机器中的作用机械零件制造:毛坯成形,切削加工。毛坯选择影响: 制造质量,使用性能,生产周期,制造成本。举例:摩托车发动机,机器人汽车 焊接生产线 零件毛坯的类型 毛坯类型 铸件 压件 材 成形特点 液态下成形塑性变形 塑性变形 永久性连接 同锻件 构特征 复杂 轻巧、复杂 轻巧 工艺性要求 流动性好,收塑性好,变形抗塑性好,变形抗力强度高塑性好同锻件 缩率低 小 常用料 铸铁、铸钢、中碳钢及合金低碳钢、有色金属低碳钢、低合金碳钢合金结 铝合金 薄板 构钢等 组织特征 晶粒粗大疏晶粒细小致密拉深时流线有变接头组织不均同锻件 机械性能 较差 好 化好高长 降低 较好 较高 主产周期 短/长 产成本 较低 较高 较低 应用举例 机架、床身轴、齿轮 由箱 车身,船体 丝杠、螺栓 二、毛坯选择的原则和依据1、毛坯选择的原则保证零件的使用要求 外部质量:形状精度,尺寸精度,表面质量 内部质量:成分、组织,力学性能,物理性能、化学性能 降低制造成本 制造成本—一材料费、消耗的燃料和动力费、工资、设备费用等 问题:采用手工造型的铸件和自由锻锻件毛坯可降低成本 2、毛坯选择的依据零件的用途和工作条件零件的结构、形状与外形尺寸 生产批量生产条件(设备、人员、技术水平、管理水平等) 三、常用机械零件毛坯分类及制造方法1、轴杆类零件主要起支承 传动件和传递转矩的作用。传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸 轮轴等
第四章 机械零件毛坯的选择 机械零件在机器中的作用机械零件制造：毛坯成形，切削加工。毛坯选择影响： 制造质量，使用性能，生产周期，制造成本。举例：摩托车发动机,机器人汽车 焊接生产线 一、零件毛坯的类型 毛坯类型 铸件 锻件 冲压件 焊接件 轧材 成形特点 液态下成形 塑性变形 塑性变形 永久性连接 同锻件 结构特征 复杂 简单 轻巧、复杂 轻巧 简单 工艺性要求 流动性好，收 缩率低 塑性好，变形抗 力小 塑性好，变形抗力 小 强度高，塑性好 同锻件 常用材料 铸铁、铸钢、 铝合金 中碳钢及合金 结构钢等 低碳钢、有色金属 薄板 低碳钢、低合金 钢等 碳钢、合金结 构钢等 组织特征 晶粒粗大疏 松 晶粒细小、致密 拉深时流线有变 化 接头组织不均 匀 同锻件 机械性能 较差 好 好 降低 较好 材料利用率 高 低 高 较高 较低 生产周期 长 短/长 长 较短 短 生产成本 较低 较高 较低 中 —— 应用举例 机架、床身 轴、齿轮 油箱 车身，船体 丝杠、螺栓 二、毛坯选择的原则和依据 1、毛坯选择的原则保证零件的使用要求 外部质量：形状精度，尺寸精度，表面质量 内部质量：成分、组织，力学性能，物理性能、化学性能 降低制造成本 制造成本——材料费、消耗的燃料和动力费、工资、设备费用等 问题：采用手工造型的铸件和自由锻锻件毛坯可降低成本 2、毛坯选择的依据零件的用途和工作条件零件的结构、形状与外形尺寸 生产批量生产条件（设备、人员、技术水平、管理水平等） 三、常用机械零件毛坯分类及制造方法 1、轴杆类零件主要起支承 传动件和传递转矩的作用。传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸 轮轴等
轴类毛坯 应用 材料 热处理及工艺 机床主轴 调质处理,轴颈高频淬火 锻件 高速柴油机曲轴 38CrMoAl 调质处理,轴颈氮化 解放汽车柴油机曲轴 Qr600-2 轴颈高频淬火 铸件 汽车排气阀 45,4Cr9S记分段锻造,粗加工,对焊 锻焊结合件 万吨水压机立柱(80t)zG35 分段铸造,粗加工,电渣焊拼焊 铸焊结合件 2、盘套类零件 齿轮毛坯 应用 材料 热处理及工艺 机床齿轮 45,4Cr调质处理,轮齿高频淬火+低温回火 锻件 汽车齿轮 CRmNtI 1轮齿渗碳处理,淬火+低温回火 4 调质处理 圆钢 小齿轮(d<100)(单 件小批量) 大齿轮(d500zcs5 调质处理 铸件 QI600-2 雯力小,低速齿轮m120 仪器仪表齿轮 L08画力铸造 仪器仪表齿轮 冲压件 3、机架、箱体类零件特点:结构复杂,重量从几千克到数十吨,工作条件 相差很大 箱体毛坯 应用 性能及特点 材料 机床床身齿轮箱阀体,具有较好的刚度和减振性HT200 铸铁件 泵体 重型水压机横梁, 可承受重载荷及冲击载荷ZG35必须进行退火 铸钢件 大型轧钢机机架 或正火 航空发动机箱体 受力不大,自重轻,导热性ZL105 铝合金铸件 摩托车发动机箱体好 ZL108 仪表罩壳 版辊磨床床身 形状简单,可承受较大应力Q235 焊接件(单件小批量)
轴类毛坯 应用 材料 热处理及工艺 锻件 机床主轴 45，40Cr 调质处理，轴颈高频淬火 高速柴油机曲轴 38CrMoAl 调质处理，轴颈氮化 铸件 解放汽车柴油机曲轴 QT600-2 轴颈高频淬火 锻焊结合件 汽车排气阀 45，4Cr9Si2 分段锻造，粗加工，对焊 铸焊结合件 万吨水压机立柱（80t） ZG35 分段铸造，粗加工，电渣焊拼焊 2、盘套类零件 齿轮毛坯 应用 材料 热处理及工艺 锻件 机床齿轮 45，40Cr 调质处理，轮齿高频淬火+低温回火 汽车齿轮 20CrMnTi 轮齿渗碳处理，淬火+低温回火 圆钢 小齿轮（d<100）（单 件,小批量） 45 调质处理 铸件 大齿轮（d>500） ZG35 调质处理 QT600-2 受力小，低速齿轮 HT200 仪器仪表齿轮 ZL108 压力铸造 冲压件 仪器仪表齿轮 08，10 3、机架、箱体类零件特点： 结构复杂，重量从几千克到数十吨，工作条件 相差很大。 箱体毛坯 应用 性能及特点 材料 铸铁件 机床床身，齿轮箱，阀体， 泵体 具有较好的刚度和减振性 HT200 铸钢件 重型水压机横梁， 大型轧钢机机架 可承受重载荷及冲击载荷 ZG35,必须进行退火 或正火 铝合金铸件 航空发动机箱体 摩托车发动机箱体 仪表罩壳 受力不大，自重轻，导热性 好 ZL105 ZL108 焊接件(单件,小批量) 版辊磨床床身 形状简单，可承受较大应力 Q235
减速器装配图 减速器主要零件的材料和毛坯选择 序号名称 毛坯类型和制造方法 材料及热处理 单件、小批 大批 窥视孔盖钢板或钟铁件 冲压件或钟铁件 Q235A,HT150,08钢 箱盖 傅铁件(手工造型)傅铁件(机器造型 H200,退火消除应力 6 箱体 焊接件(手工电弧焊) 0235A 34螺栓,螺母标准件(镦、挤件) Q235A 弹簧垫圈标准件(冲压件) 6Mn淬火+中温回火 调整环圆钢车制 冲压件354,08钢 端盖 铸铁件圆钢车制钟铁件(机器造型)ms035A 齿轮轴 锻件(自由锻胎膜锻)模锻件 45调质处理 12 园钢车制 13齿轮 10挡油盘 圆钢车制 冲压件 Q235A,08钢
减速器装配图 减速器主要零件的材料和毛坯选择 序号 名称 毛坯类型和制造方法 材料及热处理 单件、小批 大批 1 窥视孔盖 钢板或铸铁件 冲压件或铸铁件 Q235A,HT150,08 钢 2 箱盖 铸铁件（手工造型） 焊接件（手工电弧焊） 铸铁件（机器造型） HT200, 退火消除应力 6 箱体 Q235A 3,4 螺栓,螺母 标准件（镦、挤件） Q235A 5 弹簧垫圈 标准件（冲压件） 65Mn,淬火+中温回火 7 调整环 圆钢车制 冲压件 Q235A, 08 钢 8 端盖 铸铁件,圆钢车制 铸铁件（机器造型） HT150, Q235A 9 齿轮轴 锻件(自由锻,胎膜锻) 圆钢车制 模锻件 45,调质处理 12 轴 13 齿轮 10 挡油盘 圆钢车制 冲压件 Q235A, 08 钢
滚动轴承标准件,内外环用扩孔锻造,滚珠用螺旋斜轧,保持器GCr5(内外环,滚珠淬 为冲压件 火+低温回火08钢 发动机结构简图 进气门 缸盖 活塞 气缸套 连杆 飞轮 汽车发动机零件的材料和毛坯选择 「典型零件毛坯类型和制造方法材料及热处理 铁件〔机器造型 H200,去应力退火 缸套、排气门座 合金钟铁件(机器造型 孕育处理时加入少量合金元章 曲轴 钟铁件(机器造型) QT6002,轴颈表面淬火 锻件(模锻) 45、40Cr,调质,轴颈表面淬火 活塞销 锻件(模锻) 20、20Cr,滲碳,淬火+低温回火 连杆、连杆栓 锻件(棋锻) 45、40Cr,调质,轴颈表面淬火 轴承 标准件 GCr15,淬火+低温回火 轴瓦 钟造 滑动轴承合金, ZSnSbl1cu6 排气门 锻件(模锻) 耐热钢,4Cr3si2 气门弹簧 钢丝绕制 65Mn、50CtVA,淬火+低温回火 火花塞 铝合金件(压力造)Z10、1s淬火及时效处理 支架、盖、罩、档板、油底壳等钢板冲压成形 Q345、08、20 M1G-6H/og 台钳装配图 固定身;2-丝杆:3一导杆;4一活动钳1;5—螺钉;6-俐珠:7-于州;N一千轮 1t一固定盘
11 滚动轴承 标准件, 内外环用扩孔锻造，滚珠用螺旋斜轧，保持器 为冲压件 GCr15(内外环，滚珠)淬 火+低温回火,08 钢 汽车发动机零件的材料和毛坯选择 典型零件 毛坯类型和制造方法 材料及热处理 缸体、缸盖、飞轮 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火 缸套、排气门座 合金铸铁件（机器造型） 孕育处理时加入少量合金元素 曲轴 铸铁件（机器造型） QT600-2，轴颈表面淬火 锻件（模锻） 45、40Cr，调质，轴颈表面淬火 活塞销 锻件（模锻） 20、20Cr，渗碳，淬火+低温回火 连杆、连杆螺栓 锻件（模锻） 45、40Cr，调质，轴颈表面淬火 轴承 标准件 GCr15，淬火+低温回火 轴瓦 铸造 滑动轴承合金，ZSnSb11Cu6 排气门 锻件（模锻） 耐热钢，4Cr3Si2 气门弹簧 钢丝绕制 65Mn、50CtVA，淬火+低温回火 火花塞 铝合金铸件（压力铸造） ZL110 、ZL108，淬火及时效处理 支架、盖、罩、档板、油底壳等 钢板冲压成形 Q235、Q345、08、20 台钳装配图
台钳零件的材料和毛坯选择 序名称 毛坯类型和制造方法 材料及热处理 「单 件、小批 大批 「|匾定钳身帱铁件(〔手工造型)帱铁件(机器造型)「H0去应力退火 杠 因钢车制 45,淬火+中温回火 3导杆 圆钢车制 45,表面淬火+低温回火3540HRc 活动管口铸铁件(手工造型)铁件(机器造型)「20去应力退火 标准件 钢珠 圆钢车制 Q235A 圆钢车制 Q235A 轮 铸铁件(手工造型)铸铁件(机器造型)|HT150 螺杆 钢车制 45,表面淬火低温回火,354Rs 10固定盘圆钢车制 45表面淬火+低温回火,35-40HRc
台钳零件的材料和毛坯选择 序 号 名称 毛坯类型和制造方法 材料及热处理 单件、小批 大批 1 固定钳身 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火 2 丝杠 圆钢车制 45，淬火+中温回火 3 导杆 圆钢车制 45，表面淬火+低温回火 35-40 HRc 4 活动钳口 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火 5 螺钉 标准件 Q235A 6 钢珠 圆钢车制 Q235A 7 手柄 圆钢车制 Q235A 8 手轮 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT150 9 螺杆 圆钢车制 45，表面淬火+低温回火，35-40 HRc 10 固定盘 圆钢车制 45 表面淬火+低温回火，35-40 HRc