第十四章 机械零件用材及成形工艺课件.ppt

十四章 机械零件用材及成形工艺的选择 ;选材的问题是机械工程类技术人员常会碰到的问题，它与机械设计及机械制造关系极为密切，是我们必须要掌握的一部分内容。 本章从整体上了解工程材料的使用工况及其对材料性能的要求；材料的常见失效形式；各种材料的性能等与材料及成形工艺选择的关系。 重点掌握零件材料及其成形工艺的选择方法。 通过零件用材的选择实例。了解选材时考虑的材料、需求、制备工艺、经济要求等基本要点。;主 要 内 容;一、材料的使用条件 二、材料的失效及判据 三、材料的失效形式 四、材料失效分析 ;一、材料的使用条件 ;一、材料的使用条件 ;二、材料的失效及判断;1.材料的失效;2.材料失效的判断;三、材料的失效形式;三、材料的失效形式;三、材料的失效形式;三、材料的失效形式;三、材料的失效形式;三、材料的失效形式;三、材料的失效形式; 当零件表面尺寸变化或表面破坏超过许用程度时引起的失效现象。 分类：磨损失效 腐蚀失效 ;三、材料的失效形式; 材料受环境介质的作用引起的破坏现象。如钢铁生锈、土壤腐蚀等。; 表面保护（覆盖法） ;四、材料失效分析;1.失效分析的目的及作用 失效分析目的是找出材料失效原因，研究材料失效规律、失效速度、失效周期，找出引起材料失效的关键因素及提高材料寿命的措施，从选材和选择工艺方法角度预防零部件的早期失效。;2.材料失效原因;2.材料失效原因;保护现场，搜集失效零件残骸，观测并记录损坏部位；了解零件工作环境。了解失效经过，观察相关零件的损坏情况，判断损坏的顺序。 检测：化学分析 断口分析 显微分析 应力分析 力学性能测试 断裂力学分析 综合分析：综合以上各种材料，判断出引起材料失效的原因，提出改进措施。 写出失效分析报告。;一、选材的基本原则 二、材料及成形工艺选择 的步骤、方法、依据 ;一、选材的基本原则;1.适用性原则 为满足材料使用要求，进行材料选择时，主要从三方面考虑： ①零件的负载情况：指载荷的大小和应力状态； ②材料的使用环境：材料所处的环境，如介质、 工作温度及摩擦等； ③材料的使用性能要求：材料的使用寿命、材料 的各种广义许用应力、广义许用变形等。;2.工艺性原则;原材料价格 原材料利用率 材料成形成本 加工费用 安装调试费、维修费、管理费。 ; 二、材料及成形工艺选择 的步骤、方法、依据; 分析零件使用环境、受力情况，确定技术条件（零件应具有的主要力学性能指标），作为选材依据。 根据力学计算及材料特点，正确选材。 结合材料成本、材料成形工艺性、零件复杂程度、生产批量、现有生产条件等，选择合适成形工艺。 综合材料成形成本、热处理成本、使用可靠性，优化选出最合适材料 经过试验、调整，最终确定合理材料及成型工艺方法。 ;负荷情况 材料使用温度 受腐蚀情况 耐磨损情况;常用零件的负荷及性能要求 ; 二、材料及成形工艺选择 的步骤、方法、依据;3.成形工艺的选择;零件力学性能要求：铸造件＜锻造件 零件使用性能要求：铝合金铸件要求耐压、防漏时，选低压铸造而不选压力铸造 零件的生产批量； 零件形状复杂程度及精度要求 现有生产条件 充分考虑利用新工艺、新技术、新材料的可能性 ; 二、材料及成形工艺选择 的步骤、方法、依据;一、轴杆类零件选材实例 二、齿轮类零件选材实例 三、箱体类零件选材实例 ;一.轴类零件选材实例;一.轴类零件选材实例;二.轴杆类零件选材实例;二.轴杆类零件选材实例;二.轴杆类零件选材实例;二.轴杆类零件选材实例;三.齿轮类零件选材实例;三.齿轮类零件选材实例;三.齿轮类零件选材实例;三.齿轮类零件选材实例;三.齿轮类零件选材实例;三.齿轮类零件选材实例;三.齿轮类零件选材实例;五.箱体类零件选材实例;五.箱体类零件选材实例;五.箱体类零件选材实例;五.箱体类零件选材实例;五.箱体类零件选材实例;五.箱体类零件选材实例;六.单级齿轮减速器组件的成形方法选择;六.单级齿轮减速器组件的成形方法选择;六.单级齿轮减速器组件的成形方法选择;六.单级齿轮减速器组件的成形方法选择;六.单级齿轮减速器组件的成形方法选择;六.单级齿轮减速器组件的成形方法选择;六.单级齿轮减速器组件的成形方法选择; 机械零件选材的三个必不可少的基础是：使用工况及其对材料各方面性能的基本要求；零