结构复杂的零件宜选用什么毛坯

任务2　毛坯的选择

一、毛坯的类型

1．铸件

铸造生产具有较强的适应性，可以制造形状复杂的，特别是内腔复杂的毛坯，也可以制造大型的机械结构、难以切削加工的零件、特殊成分的合金毛坯等。如箱体类零件（一般用铸铁制造）、轧钢机机架（用铸造碳钢制造）、拖拉机履带（用高锰耐磨钢铸造）、滑动轴承（用滑动轴承合金铸造）等。铸件的缺点是缺陷多，废品率高。

2．锻件

锻造生产的毛坯最大的特点是锻件中晶粒细化并有方向性纤维组织，提高了力学性能。重要的轴、齿轮、连杆等，一般均用锻造方法生产，但锻造方法不适宜制造形状太复杂的零件。

3．焊件

焊件结构轻便、节省材料，气密性和强度比铸件高，应用广泛。工业上常用焊接性好的低碳钢及低合金高强度结构钢制造焊件，如高压容器、建筑厂房的金属桁架、船体、桥梁等。

4．型材

用于制造机械零件的型材有圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢等；型材用途广泛，如圆钢可用于尺寸接近的台阶轴的毛坯，工字钢、槽钢、角钢可作为焊接机械和工程结构件的毛坯。

二、毛坯选择的原则

1．保证零件的使用要求

零件使用要求包括对零件形状、尺寸、精度、表面质量和化学成分、金属组织的要求，及工作条件对零件性能的要求。工作条件一般指零件的受力情况、工作温度和接触的介质等。机械中由于各零件的功能不同，其使用要求也不同，甚至有很大差异，因而毛坯在选材和具体制造方法上差别很大。在任何情况下，选择毛坯时都应首先保证零件的使用要求。

2．降低制造成本

零件的制造成本包括本身的材料费、消耗的燃料和动力费、工人的工资、设备和工艺装备的折旧费，以及其他辅助性费用。选择毛坯时，在保证零件使用性能的条件下，把几个可供选择的方案从经济上进行分析比较，从中选择出使制造成本最低的方案。

三、典型零件的毛坯选用

1．轴、杆类零件

常见的轴、杆类零件有实心轴、空心轴、台阶轴、曲轴、连杆件等。轴、杆类零件一般是重要的受力和运动零件。当用调质钢制造时，其毛坯多用锻件；当用球墨铸铁制造异形断面或弯曲轴线的轴时，其毛坯多用铸件；对于大型的轴可采用铸焊成整体毛坯。

2．盘、套类零件

常见的盘、套类零件有齿轮、带轮、轴承端盖、联轴器、套环等。根据其使用性能要求不同，其材料及毛坯选用也不同。如一般中、小型齿轮，要求综合性能时选用调质钢，要求表面高硬度、高耐磨性，而心部具有足够强度和韧性时选用合金渗碳钢，其毛坯成型方法采用锻造。结构复杂的大齿轮，其毛坯可选用铸钢或球墨铸铁件。低速轻载齿轮可用灰铸铁毛坯，仪表齿轮可选冲压件，对轴承盖、联轴器、套环等通常根据受力情况及形状、尺寸、材料等，分别选用铸件、锻件或由型材直接加工而成。

3．箱体类零件

箱体一般具有形状复杂、体积较大、壁厚较小的特点，因而一般选用铸件毛坯。单件小批量生产结构形状简单的大箱体时，宜选用焊接性能好的钢焊接而成。

无论是铸造箱体还是焊接箱体，其内部都存在有较大的内应力，因此，机械加工前，需进行消除内应力退火或自然时效。

复习思考题13

1．简述选材的基本原则、方法及步骤。

2．选择毛坯的原则是什么？

3．下列零件，采用什么方法制造毛坯比较合理？

（1）形状复杂的要求减震的大型机座。

（2）大批量生产的重载中、小型齿轮。

（3）薄壁杯状的低碳钢零件。

（4）形状复杂的铝合金构件。