機械零件毛坯的選擇與材料的選用.ppt

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工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,《工程材料與熱加工基礎(chǔ)》第十二章零件毛坯的選擇與材料的選用,機械工程系金工教研室,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,第十二章零件毛坯的選擇與材料的選用,材料選用的一般原則選材的基本過程與失效分析典型零件的選材零件毛坯的選擇,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,第一節(jié)材料選用的一般原則,1.材料的力學(xué)性能:根據(jù)零件的工作條件、損壞(或失效)形式,選擇滿足力學(xué)性能的材料。,2.材料的工藝性能:對零件加工生產(chǎn)有直接的影響,甚至是決定性的。,3.材料的經(jīng)濟性:主要是性價比。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,第二節(jié)選材的基本過程與失效分析,選擇材料的基本過程零件的失效分析,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,材料的相對價格,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,一.選擇材料的基本過程,,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,二.零件的失效分析,1.定義:零件不能正常和安全的工作,即零件失效。,2.原因,結(jié)構(gòu)或形狀設(shè)計不合理。,材料的選擇不合理。,加工工藝不合理。,安裝與使用不合理。,,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,3.形式,過量變形失效,過量彈性變形,過量塑性變形,斷裂失效,韌性斷裂,應(yīng)力腐蝕斷裂,蠕變斷裂,疲勞斷裂,低應(yīng)力斷裂,脆性斷裂,表面損傷失效,磨損,接觸疲勞,腐蝕,,,,,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,第三節(jié)典型零件的選材及工藝分析,機床主軸汽車半軸機床齒輪汽車齒輪,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,一.C616–416車床主軸,,一)工作條件:1.該軸在滾動軸承中運轉(zhuǎn)。2.承受中等負(fù)荷,承受一定的沖擊力。3.轉(zhuǎn)速中等。,二)技術(shù)要求:1.整體調(diào)質(zhì)后硬度應(yīng)為HB200～230,金相組織為回火索氏體。2.內(nèi)錐孔和外圓錐面處硬度為HRC45～50,表面3～5mm內(nèi)金相組織為回火屈氏體和少量回火馬氏體。3.花鍵部分硬度HRC48～50,金相組織同上。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,三)選材:45鋼。,四)加工工藝路線:,下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)半精加工鉆中心孔精車加工銑鍵槽局部淬火(錐孔及外錐體)粗磨滾銑花鍵花鍵淬火精磨,,,,,,,,,,,,,,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,二.YJ–130汽車半軸,,一)工作條件:1.該軸在上坡或啟動時,承受較大扭矩。2.承受一定的沖擊力和具有較高的抗彎能力。3.承受反復(fù)彎曲疲勞應(yīng)力。,二)技術(shù)要求:1.桿部硬度HRC37～44;盤部外圓硬度HRC24～34;金相組織為回火索氏體和回火屈氏體。2.彎曲度:桿中部<1.8mm;盤部跳動<2.0mm。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,三)選材:40Cr、42CrMo、40CrMnMo。,四)加工工藝路線:,下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)半精加工精車加工盤部鉆孔磨花鍵,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,三.C616機床齒輪,一)工作條件:1.工作負(fù)荷不太大。2.中速運轉(zhuǎn)(6～10m/s)。,二)技術(shù)要求:1.齒面硬度HRC45～50,金相組織為回火索氏體。2.齒心部硬度HRC22～25,金相組織為回火馬氏體。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,三)選材:40、45鋼。,四)加工工藝路線:,下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)半精加工精車加工高頻淬火及低溫回火精磨,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,四.JN–150型載重汽車變速箱齒輪,一)工作條件:1.工作負(fù)荷大。2.高速運轉(zhuǎn)(10～15m/s以上)。3.受沖擊頻繁,磨損較嚴(yán)重。,二)技術(shù)要求:1.齒面硬度HRC58～62,金相組織為回火馬氏體+合金碳化物+殘余奧氏體。2.齒心部硬度HRC35～45,金相組織為回火馬氏體(低碳)+鐵素體+細珠光體。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,三)選材:20CrMnTi鋼。,四)加工工藝路線:,下料鍛造正火機械加工滲碳淬火低溫回火噴丸磨齒,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,第四節(jié)毛坯制造方法選擇的原則,毛坯制造方法選擇的指導(dǎo)思想；毛坯制造方法選擇的適用性原則；毛坯制造方法選擇的經(jīng)濟性原則；毛坯制造方法選擇的可行性原則。,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,毛坯制造方法的分析與比較,常用材料鑄造毛坯的優(yōu)缺點及應(yīng)用；鍛造毛坯的優(yōu)缺點及應(yīng)用；沖壓件的優(yōu)缺點及應(yīng)用；,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,毛坯內(nèi)在質(zhì)量的比較,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,毛坯內(nèi)在成型工藝的比較,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,毛坯的選擇應(yīng)用舉例,,工程材料與熱加工基礎(chǔ)——程曉宇,本章小結(jié),,