材料与成形工艺的选择

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1、第第1313章章 材料与成形工艺的选择材料与成形工艺的选择材料与成形工艺的材料与成形工艺的选择选择毛坯成形方法选择的合理与否毛坯成形方法选择的合理与否直接影响到零件的质量、使用性能、直接影响到零件的质量、使用性能、成本和生产率；成本和生产率；零件的材料选定以后，其毛坯零件的材料选定以后，其毛坯成形方法也大致确定了。成形方法也大致确定了。材料与成形工艺的材料与成形工艺的选择选择本章内容本章内容13.1 13.1 材料与成形工艺选择原则材料与成形工艺选择原则13.2 13.2 常用毛坯的选择常用毛坯的选择13.3 13.3 常用零件的材料和成形方法常用零件的材料和成形方法材料与成形工艺的材料与成形

2、工艺的选择选择13.1 13.1 材料与成形工艺选择原则材料与成形工艺选择原则前提：材料既满足零件的使用要求，又使零件在前提：材料既满足零件的使用要求，又使零件在制造过程中具有良好的工艺性和经济性，制造过程中具有良好的工艺性和经济性，以利于降低成本和提高生产率。以利于降低成本和提高生产率。材料与成形工艺的选择是一个全面分析，材料与成形工艺的选择是一个全面分析，认真比较，各方面知识综合应用的过程。认真比较，各方面知识综合应用的过程。材料与成形工艺的材料与成形工艺的选择选择四项基本原则四项基本原则 使用性能满足原则使用性能满足原则 工艺性能良好原则工艺性能良好原则 经济性合理原则经济性合理原则 环

3、保性原则环保性原则全面满足零件的使用全面满足零件的使用要求和相关的特殊要要求和相关的特殊要求，以零件材料的求，以零件材料的力力学性能学性能为主。为主。使零件的结构、材料使零件的结构、材料与所选择的毛坯成形与所选择的毛坯成形方法相适应，也即具方法相适应，也即具有有良好的工艺性良好的工艺性。尽量降低尽量降低材料成本材料成本及零件及零件的的制造成本制造成本，以提高经济，以提高经济效益和产品的市场竞争力。效益和产品的市场竞争力。无毒无害无毒无害材料替代有毒有材料替代有毒有害材料；尽可能害材料；尽可能循环、重循环、重复利用复利用材料；减少材料成材料；减少材料成形过程中及废物对环境的形过程中及废物对环境的

4、污染污染。兼顾现有生产条件原则：兼顾现有生产条件原则：保证方便、快捷地制出高质量产品保证方便、快捷地制出高质量产品材料与成形工艺的材料与成形工艺的选择选择13.2 13.2 常用毛坯的选择常用毛坯的选择原则：原则：结合考虑零件的结构，利于简化工艺和满足毛坯结合考虑零件的结构，利于简化工艺和满足毛坯的质量要求。的质量要求。一、一、 常用毛坯材料的比较常用毛坯材料的比较二、二、 常用毛坯成形方法的比较常用毛坯成形方法的比较材料与成形工艺的材料与成形工艺的选择选择一、一、 常用毛坯材料的比较常用毛坯材料的比较1 1铸造合金铸造合金 1）灰铸铁：）灰铸铁：铸造性能好，但焊接性差，力学性能较差；铸造性能

5、好，但焊接性差，力学性能较差；常用于制造受力较小的零件，尤其是承压件，如机座、常用于制造受力较小的零件，尤其是承压件，如机座、箱体和机床床身等。箱体和机床床身等。 2 2）球墨铸铁：）球墨铸铁：力学性能较好，铸造性能略低，焊接性力学性能较好，铸造性能略低，焊接性差；适于制造受力较大或较复杂以及承受冲击的零件，差；适于制造受力较大或较复杂以及承受冲击的零件，如内燃机曲轴、连杆、齿轮和轧钢机轧辊等。如内燃机曲轴、连杆、齿轮和轧钢机轧辊等。 (1) (1) 铸铁：铸铁：应用最多。有良好的耐磨性、减振性且价格较低。应用最多。有良好的耐磨性、减振性且价格较低。材料与成形工艺的材料与成形工艺的选择选择3）

6、可锻铸铁：）可锻铸铁：力学性能较好，铸造性能及焊接性差，生产周力学性能较好，铸造性能及焊接性差，生产周期长；适于制造受力较大或较复杂以及期长；适于制造受力较大或较复杂以及承受冲击承受冲击的的薄壁小薄壁小件件，如壳体、齿轮、摇臂和小轴等，如壳体、齿轮、摇臂和小轴等 (2) (2) 铸钢：铸钢：综合力学性能远优于铸铁，低碳铸钢还具有良好综合力学性能远优于铸铁，低碳铸钢还具有良好的焊接性；适于制造承受重载荷、复杂载荷或冲击的零的焊接性；适于制造承受重载荷、复杂载荷或冲击的零件，如齿轮、机架等件，如齿轮、机架等 (3) (3) 铸造非铁合金：铸造非铁合金：常用的有常用的有铸造铝合金铸造铝合金和和铸造铜

7、合金铸造铜合金 强度一般不太高，除铝硅合金外，其余的铸造性能均强度一般不太高，除铝硅合金外，其余的铸造性能均较差，焊接性较差，较差，焊接性较差，价格较高价格较高。 一般均具有较好的耐磨性和耐蚀性，还有一定的耐一般均具有较好的耐磨性和耐蚀性，还有一定的耐热性，故常用于要求耐热、耐蚀或导热性良好的零件，热性，故常用于要求耐热、耐蚀或导热性良好的零件，如如内燃机活塞内燃机活塞、蜗轮蜗轮和和滑动轴承滑动轴承等。等。 材料与成形工艺的材料与成形工艺的选择选择2 2塑性成形用金属材料塑性成形用金属材料 (1) 低、中碳钢和低合金结构钢：低、中碳钢和低合金结构钢： 低碳钢和强度级别较低的低合金结构钢塑性成形

8、低碳钢和强度级别较低的低合金结构钢塑性成形性较好，且有良好的焊接性，但强度较低。中碳钢和性较好，且有良好的焊接性，但强度较低。中碳钢和强度级别较高的地合金结构钢综合力学性能好，热成强度级别较高的地合金结构钢综合力学性能好，热成形时塑性成形性好，但焊接性较差。形时塑性成形性好，但焊接性较差。 低碳钢低碳钢适于制造适于制造型材型材、板材板材及一般机械零件。及一般机械零件。 中碳钢中碳钢适于制造重要一些的机械零件如适于制造重要一些的机械零件如曲轴曲轴、齿齿轮轮和和转轴转轴等。等。(2) 高碳钢和合金钢：高碳钢和合金钢： 强度高，塑性差，热成形时变形抗力也较大，锻造温强度高，塑性差，热成形时变形抗力也