动化包装生产线机械零件材料的合理选用
(一) 自动化包装生产线机械零件材料合理选材的工程意义:
在机械工程设计中.正确地选择零件材料具有重要的意义。零件材料选择合理,不仅能保证零件的使用性能要求,避免因材料选择不当引起零件失效.而且还能充分发挥材料的性能特点并降低成本。要合理地选用材料.必须全面分析零件的工作条件、工作环境、受力状况及可能的失效形式等,在充分分析各种材料性能特点的基础上,对材料进行合理的选择。
(二) 自动化包装生产线机械零件材料材料选用的原则
选择零件材料时.必须依据一定的原则。这些原则主要有:
1.使用性原则
使用性原则是指所选择的零件材料在正常工作情况下应具备使用性能。不同零件对材料使用性能的要求是不一样的,有的要求高强度,有的要求高硬度、高耐磨性.有的要求耐热性.有的要求耐腐蚀性,而有的则对性能无严格要求。
零件材料使用性能是在对零件的工作条件及军件失效形式分析基础上提出来的。零件的工作条件包括零件的受力状况、工作环垅、载荷性质等。当材料的使用性能不能满足零件工作条件要求时.零件就不能正常工作或出现早期失效。
通常体现零件材料使用性能的指标主要有强度、硬度和韧塑性,此外还有反映材料刚性值大小、耐热性和耐腐蚀性等。不同材料在使用性能方面有着不同的特点,应根据零件的主要使用性能,有针对性地对材料使用性能进行选择。如若零件主要满足强度耍求且尺寸和质量又有限制时.应选用强度较高的材料;若零件尺寸主要满足刚度要求.应选用值大的材料;若零件的接触应力较高。应选用可进行表面强化的材料;在高沮下工作的零件,应选用耐热材料;在腐蚀介质中的零件,应选用耐腐蚀的材料等。
必须指出.利用手册选材时。应注念以下几点:
1) 材料的性能不仅与化学成分有关,而且与加工、热处理后的状态及侧试条件有关。选材时要注愈手册中的数据是在什么条件下得到的。
2) 材料的数据与加工处理时试样的尺寸有关.要注愈零件尺寸与手册中试样尺寸的差别必要时进行适当的修正。
2.工艺性原则
材料工艺性是指材料适应某种加工的性能。某些材料仅以零件的使用要求看完全能满足,但无法加工制造或加工制造困难,成本过高。因此,材料工艺性能的好坏,决定了零件加工的难易程度、生产效率、生产成本.是选材时必须考虑的又一个重要因素。材料工艺性主要体现在以下几个方面:
(1)铸工艺性包括流动性、收缩性、热裂倾向性、偏析及吸气性等。在同一合金系中.成分接近共晶点的合金铸造性能最好。
(2).造工艺性包括可靠性、冲压性能等。
(3)焊接工艺性主耍表现在材料的焊接性.一胶用挥越处出理裂坟及.性、气孔等映陷倾向.焊接性能。
(4)切削加工工艺性一般用切抗力大小、零件农面粗祖度值的大小、加工时切肩描除的难场租度及刀具.扭大小来衡.。
(5)热处理工艺性包括阵透性、碎硬性、咐回火性及变形开裂似向,过热橄感性及回火脆性.级化脱艘倾向等。通常峨侧的淬透性差.强度较低.加热时肠过热遭成晶较粗大,淬火时肠变形开裂。
3.经济性原则
经济性原时是指应俊零件的生产和使用的总成本降低.经济效益里。主贾从以下几个方面考虑。
1) 从材料本身价格进行考虑.应尽可他选用价格便宜的材料.
2) 从加工,用考虑.尽盯能减少加工工序,加工设备尽叮能简单.
3) 尽可能考虑材料规格.减少材料的品种规格。
4) 用非全属材料代替金属材料.在某些场合用非金属材料代特金属材料不仅可降低成本.性能可能更加优良。
(三)选材的方法
选择零件材科的方法主贾有以下几种:
1。依拐零件的结构特征选材
极据结构符征常把机械零件分为轴类、盘套类、支架箱体零件。轴类零件采用晚造成形毛坯.因此材料应选用一造性能好的.如45钢。异体轴也可采用球墨铸铁.盘套类零件以齿轮应用最为广泛.齿轮亦为机械中的主要部件.
箱体类零件通常为铸件:故常选用铸造性能好的铸铁或性能好的低碳钢。
2.依据生产批量选材
单件、小批量生产时铸件选用手工砂里铸造成形.暇件采用自由峨或肋棋饭成形.焊接件多采用手工或半自动成形,大批胜生产时.分别应采用机模一、埋弧焊自动焊接成形。且零件材料的选择应能适应生产批.的要求。
3.依据力学性能要求选材
(1)以综合力学性为主时的选材在机械轴、杆、套类等零件.工作时受到运动冲击的作用.要求零件其有较高的硬度和较好的刚性、韧度。根据零件受力大小常选用中碳钢或中合金钢进行调质正火处理。
(2)以搜劳强度为主时的选材发动机曲轴、弹簧等零时:材料的强度极限越高,应劳强度也越离.面不同极限相同条件下.强度后的组织比退火、正火后的组识其有更高的疲劳强度。因此.较大负荷的零件应透用渗透
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