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amin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
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毛坯类型 |
铸件 |
锻件 |
冲压件 |
焊接件 |
轧材 |
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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 |
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结构特征 |
复杂 |
简单 |
轻巧、复杂 |
轻巧 |
简单 |
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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 |
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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 |
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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 |
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机械性能 |
较差 |
好 |
好 |
降低 |
较好 |
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材料利用率 |
高 |
低 |
高 |
较高 |
较低 |
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生产周期 |
长 |
短/长 |
长 |
较短 |
短 |
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生产成本 |
较低 |
较高 |
较低 |
中 |
—— |
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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
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轴类毛坯 |
应用 |
材料 |
热处理及工艺 |
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锻件 |
机床主轴 |
45，40Cr |
调质处理，轴颈高频淬火 |
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高速柴油机曲轴 |
38CrMoAl |
调质处理，轴颈氮化 |
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铸件 |
解放汽车柴油机曲轴 |
QT600-2 |
轴颈高频淬火 |
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锻焊结合件 |
汽车排气阀 |
45，4Cr9Si2 |
分段锻造，粗加工，对焊 |
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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
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齿轮毛坯 |
应用 |
材料 |
热处理及工艺 |
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锻件 |
机床齿轮 |
45，40Cr |
调质处理，轮齿高频淬火+低温回火 |
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汽车齿轮 |
20CrMnTi |
轮齿渗碳处理，淬火+低温回火 |
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圆钢 |
小齿轮（d<100） （单件,小批量） |
45 |
调质处理
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铸件 |
大齿轮（d>500） |
ZG35 |
调质处理 |
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|
QT600-2 |
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受力小，低速齿轮 |
HT200 |
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仪器仪表齿轮 |
ZL108 |
压力铸造 |
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冲压件 |
仪器仪表齿轮 |
08，10 |
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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。
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箱体毛坯 |
应用 |
性能及特点 |
材料 |
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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
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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 |
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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 |
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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
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序号 |
名称 |
毛坯类型和制造方法 |
材料及热处理 |
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单件、小批 |
大批 |
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1 |
窥视孔盖 |
钢板或铸铁件 |
冲压件或铸铁件 |
Q235A,HT150,08钢 |
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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Q235A |
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6 |
箱体 |
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3,4 |
螺栓,螺母 |
标准件（镦、挤件） |
Q235A |
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5 |
弹簧垫圈 |
标准件（冲压件） |
65Mn,淬火+中温回火 |
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7 |
调整环 |
圆钢车制 |
冲压件 |
Q235A, 08钢 |
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8 |
端盖 |
铸铁件,圆钢车制 |
铸铁件（机器造型） |
HT150, Q235A |
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9 |
齿轮轴 |
锻件(自由锻,胎膜锻)
圆钢车制 |
模锻件 |
45,调质处理 |
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12 |
轴 |
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13 |
齿轮 |
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10 |
挡油盘 |
圆钢车制 |
冲压件 |
Q235A, 08钢 |
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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
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典型零件 |
毛坯类型和制造方法 |
材料及热处理 |
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缸体、缸盖、飞轮 |
铸铁件（机器造型） |
HT200，去应力退火 |
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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 |
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曲轴 |
铸铁件（机器造型） |
QT600-2，轴颈表面淬火 |
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锻件（模锻） |
45、40Cr，调质，轴颈表面淬火 |
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活塞销 |
锻件（模锻） |
20、20Cr，渗碳，淬火+低温回火 |
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连杆、连杆螺栓 |
锻件（模锻） |
45、40Cr，调质，轴颈表面淬火 |
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轴承 |
标准件 |
GCr15，淬火+低温回火 |
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轴瓦 |
铸造 |
滑动轴承合金，ZSnSb11Cu6 |
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排气门 |
锻件（模锻） |
耐热钢，4Cr3Si2 |
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气门弹簧 |
钢丝绕制 |
65Mn、50CtVA，淬火+低温回火 |
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火花塞 |
铝合金铸件（压力铸造） |
ZL110 、ZL108，淬火及时效处理 |
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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
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序号 |
名称 |
毛坯类型和制造方法 |
材料及热处理 |
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单件、小批 |
大批 |
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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 |
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2 |
丝杠 |
圆钢车制 |
45，淬火+中温回火 |
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3 |
导杆 |
圆钢车制 |
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45，表面淬火+低温回火35-40 HRc |
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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 |
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5 |
螺钉 |
标准件 |
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Q235A |
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6 |
钢珠 |
圆钢车制 |
|
Q235A |
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7 |
手柄 |
圆钢车制 |
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Q235A |
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8 |
手轮 |
铸铁件（手工造型） |
铸铁件（机器造型） |
HT150 |
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9 |
螺杆 |
圆钢车制 |
|
45，表面淬火+低温回火，35-40 HRc |
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10 |
固定盘 |
圆钢车制 |
|
45表面淬火+低温回火，35-40 HRc |
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