金属第六章-材料成形方法选择
材料成型控制工程基础第六章
材料成型控制工程根底第六章1. 引言在材料成型过程中，对材料的成型控制是非常重要的。
本章将介绍材料成型控制工程的根底知识。
首先介绍了成型控制的根本概念和目标，然后介绍了成型控制的主要方法与技术。
最后，对成型控制工程的挑战及未来开展方向进行了讨论。
2. 成型控制的根本概念与目标成型控制是指在材料成型过程中，通过合理的方法和技术，控制好材料的形状、尺寸、力学性能等相关参数。
成型控制的目标是实现成型工艺的稳定性、一致性和高效性，以提高产品的质量和生产效率。
在材料成型过程中，需要控制的参数包括：温度、压力、速度、材料的粘度等。
通过合理的控制这些参数，可以实现成型工艺的优化和产品的质量控制。
3. 成型控制的主要方法与技术3.1 温度控制在材料成型过程中，温度的控制非常重要。
温度对材料的流动性、粘度等性质有很大影响。
常用的温度控制方法包括：加热控制、冷却控制和保温控制。
加热控制可以提高材料的流动性，冷却控制可以减缓材料的流动速度，保温控制可以提高成型工艺的稳定性。
3.2 压力控制成型过程中的压力控制可以影响材料的形状和尺寸。
压力的大小和分布对成型件的密度、强度等性能也有很大影响。
常用的压力控制方法包括：预压、保压和释放等。
预压可以使材料充满模具的空腔并排除气泡，保压可以保证成型件的密度和形状的稳定，释放可以使成型件脱离模具。
3.3 速度控制在材料成型过程中，速度的控制可以影响材料的流动性和形状。
速度的大小对成型件的外表光洁度、尺寸一致性等性能有很大影响。
常用的速度控制方法包括：加速、减速、匀速等。
加速可以提高材料的流动性，减速可以减少材料的流动速度，匀速可以保证成型件的尺寸一致性。
3.4 粘度控制材料的粘度对成型过程的稳定性和成型件的质量都有影响。
粘度的大小和变化可以影响材料的流动性和成型件的形状。
常用的粘度控制方法包括：添加剂的控制、温度的控制和剪切控制等。
通过合理的控制粘度，可以提高成型过程的稳定性和成型件的质量。
材料成型设备课程设计
材料成型设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握材料成型设备的基本原理和分类，理解不同设备的工作特点和适用范围。
2. 使学生了解材料成型设备在工业生产中的应用，掌握其主要技术参数和性能指标。
3. 引导学生了解材料成型设备的发展趋势，掌握新技术、新工艺在现代设备中的应用。
技能目标：1. 培养学生能够正确操作、调试和维护材料成型设备，提高实际动手能力。
2. 使学生具备分析材料成型设备故障原因的能力，并能提出合理的解决方案。
3. 培养学生运用所学知识进行设备选型、工艺参数优化和生产线设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料成型设备学科的兴趣，激发学习热情，树立正确的专业观念。
2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力，为将来从事相关工作打下基础。
3. 引导学生关注材料成型设备在生产实践中的应用，培养创新意识，提高解决实际问题的能力。
本课程针对高年级学生，课程性质为专业核心课程。
在教学过程中，需注重理论联系实际，充分调动学生的主观能动性。
课程目标旨在使学生掌握材料成型设备的基本知识，培养实际操作和解决问题的能力，同时注重培养学生的专业素养和团队合作精神，为将来的职业生涯奠定坚实基础。
二、教学内容1. 材料成型设备概述：介绍材料成型设备的基本概念、分类及其在工业生产中的应用。
- 教材章节：第一章- 内容：设备分类、应用领域、发展趋势。
2. 塑料成型设备：讲解塑料成型设备的原理、结构及其操作与维护。
- 教材章节：第二章- 内容：注射成型机、挤出成型机、吹塑成型机等。
3. 金属成型设备：分析金属成型设备的特点、应用及其工艺参数的优化。
- 教材章节：第三章- 内容：冲压成型设备、锻造成型设备、焊接成型设备等。
4. 复合材料成型设备：探讨复合材料成型设备的原理、性能及其在生产中的应用。
- 教材章节：第四章- 内容：热压成型设备、缠绕成型设备、真空吸塑成型设备等。
5. 材料成型设备选型与优化：讲解设备选型原则、方法，以及如何根据生产需求进行设备优化。
材料成型工艺基础金属塑性成形
材料成型工艺基础：金属塑性成形1. 引言金属塑性成形是制造业中常见的一种材料成型工艺。
通过对金属材料施加力量，使其在一定的温度和应变条件下发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的制品。
这种成形工艺广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
本文将介绍金属塑性成形的基本概念、工艺流程以及常见的金属塑性成形方法。
2. 基本概念2.1 金属塑性成形的定义金属塑性成形是指将金属材料通过施加力量，在一定的温度和应变条件下，使其发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的工艺过程。
2.2 塑性变形的基本概念塑性变形是指材料在一定的应力作用下，在超过其屈服点之后发生的可逆性变形。
在这种变形中，金属材料的原子结构会发生改变，从而改变了材料的形状和尺寸。
3. 工艺流程金属塑性成形的工艺流程主要包括以下几个步骤：3.1 原材料准备在金属塑性成形工艺中，首先需要准备好所需的金属原材料。
原材料的选择需要满足产品的要求，包括材料的强度、韧性、耐蚀性等。
3.2 材料加热在金属塑性成形之前，通常需要将金属材料进行加热。
加热可以使金属材料达到一定的塑性状态，更容易发生塑性变形。
加热的温度和时间需要根据不同的金属材料和成形要求进行调整。
3.3 成型工艺金属塑性成形的成型工艺包括以下几种常见方法：3.3.1 锻造锻造是一种利用压力将金属材料塑性变形成形的方法。
在锻造过程中，金属材料会经过压缩、拉伸、冷却等多个步骤，最终得到所需的形状。
3.3.2 拉伸拉伸是将金属材料放在拉伸机上，通过施加力量使其发生塑性变形的方法。
通过拉伸可以改变金属材料的形状和尺寸。
3.3.3 深冲深冲是将金属材料放在冲压机上，通过模具对材料进行冲压，使其发生塑性变形的方法。
通过调整模具的形状和尺寸，可以得到不同形状和尺寸的制品。
3.4 后处理在金属塑性成形完成之后，通常需要进行一些后处理工艺。
包括去除表面的氧化物、清洗、退火等。
后处理的目的是提高产品的表面质量和性能。
4. 常见的金属塑性成形方法4.1 冷镦成形冷镦成形是一种将金属材料通过冷镦机进行挤压、拉伸、弯曲等操作，使其发生塑性变形的方法。
机械制造工程第六章节
固态成形——金属压力加工
胎模锻工作示意图
固态成形——金属压力加工
固态成形——金属压力加工
4、应用条件
1）生产批量； 2）锻件质量要求，各种加工方法所达到的加
工质量不一样； 3）锻件的尺寸、重量大小； 4）锻件形状复杂程度。
固态成形——金属压力加工
5、模锻和自由锻相比有什么特点？
1) 加工质量； 2) 加工效率； 3) 工艺投入费用； 4) 灵活性大小； 5) 适用范围大小； 6) 工人劳动强度； 7) 对工人技术要求。
这时的温度称为回复温度T回。 T回＝（0.25~0.3）T熔（T回、T熔为用绝对温度表示的
回复温度、熔点）。
固态成形——金属压力加工
（三）再结晶
1、再结晶的概念 变形后的金属在较高温度加热时，由于原子扩散
能力增大，被拉长（或压扁）、破碎的晶粒通过 重新生核、长大变成新的均匀、细小的等轴晶。 这个过程称为再结晶。
（七）胀形
固态成形——金属压力加工
固态成形——金属压力加工
（八）旋压
固态成形——金属压力加工
六、冲模的分类和结构
1. 简单冲模 2. 连续冲模 3. 复合冲模
固态成形——金属压力加工
冲模
固态成形——金属压力加工
第四节 金属的其他塑性成形工艺
一、压力加工新工艺
1、精冲
2、冷镦
3、辊锻
摩察压力机上预锻和弯曲
固态成形——金属压力加工
连杆锻模的工作原理
固态成形——金属压力加工
压力机上模锻工作原理
固态成形——金属压力加工
平锻机上模锻工作原理示意图
固态成形——金属压力加工
3、胎模锻 胎模锻是介于自由锻和模锻之间的一种
材料工程基础-第六章 粉末材料的成形与固结
P0—初始接触应力 ρ—相对密度
θ0—(1-ρ) a=[ρ2(ρ-ρ0)]/θ0
成形方法
压力成形
增塑成形
浆料成形
模压成形 三轴压制 等静压成形 高能成形 挤压成形 扎膜成形 楔形压制 注射成形 车坯成形
注浆成形 热压铸成形 流延法成形 压力渗滤 凝胶铸模成形 直接凝固成形
二、压力成形 1、 模压成形
压力成形
增塑成形
挤压成形 扎膜成形 楔形压制 注射成形 车坯成形
浆料成形
二、增塑成形
1、挤压（挤出）成形： 利用压力把具有塑性的粉料通
过模具挤出来成形的，模具的形状就是成形坯体的形状。
单螺杆挤出机示意图
通心粉
➢ 2、轧膜成形（滚压或辊压成形）
将粉体和粘结剂、溶剂等置于置于轧辊上混 炼，使之混合均匀，伴随吹风，溶剂逐步挥发， 形成一层厚膜； 调整轧辊间距， 反复轧制，可制 得薄片坯料。
２、 粉末在压力下的运动行为
成形工艺主要有： 刚性模具中粉末的压制（模压） 弹性封套中粉末的等静压 粉末的板条滚压 粉末的挤压
受力过程的三个阶段
第一阶段：首先粉末颗粒发生重排； 第二阶段：颗粒发生弹塑性变形； 第三阶段：颗粒断裂。
压坯密度与压制压力的关系
在压制过程中，随着压力的增加，粉 体的密度增加、气孔率降低。人们对压 力与密度或气孔率的关系进行了大量的 研究，试图在压力与相对密度之间推导 出定量的数学公式。目前已经提出的压 制压力与压坯密度的定量公式（包括理 论公式和经验公式）有几十种之多，表 中所示为其中一部分。
成形的理论基础 粉末的工艺性能 粉末在压力下的运动行为 成形方法
一、成形的理论基础
１、粉体的堆积与排列
晶胞 BCC
金属材料及加工工艺
图62为采用铸造方法生产的产品
第六章 金属材料及加工工艺
6 2金属材料的工艺特性 成型加工
2熔模铸造 又称失蜡铸造;为精密铸造方法之一;是常闲的铸造方法 熔模
铸造的工艺过程如图64所示 ①制作母模：
第六章 金属材料及加工工艺
6 2金属材料的工艺特性 成型加工
金属的成型方法可区分为铸造 塑性加工 切削加工 焊接与粉末冶金五类
1 铸造
将熔融态金属浇入铸型后;冷却凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法 铸 造是生产金属零件毛坯的主要工艺方法之一;与其他工艺方法相比;铸造成型 生产成本低;工艺灵活性大;适应性强;适合生产不同材料 形状和重量的铸 件;并适合于批量生产 但它的缺点是公差较大;容易产生内部缺陷 铸造按 铸型所用材料及浇注方式分为砂型铸造 熔模铸造 金属型铸造 压力铸造以 及离心铸造等
焊接型钢等；按截面形状可分为圆钢 方钢 扁钢 六角钢 角钢 工字钢 槽钢和异形钢等 型钢的规格常以反映截面形状的主要轮廓尺寸来表示
机械处理：通过切削 研磨 喷砂等加工清理制品表面的锈蚀及氧化皮 等;将表面加工成平滑或具有凹凸模样；
化学处理：主要是清理制品表面的油污 锈蚀及氧化皮等； 电化学处理：主要用以强化化学除油和浸蚀的过程;有时也可用于弱浸
蚀时活化金属制品的表面状态
第六章 金属材料及加工工艺
6 2金属材料的工艺特性 表面处理技术
④表面蚀刻：是使用化学酸进行腐蚀而得到的一种斑驳 沧桑的装 饰效果;如图16所示具体方法如下：
首先在金属表面涂上一层沥青;接着将设计好的纹饰在沥青的表面刻画;将需腐蚀部分的金 属露出 下面就可以进行腐蚀了;腐蚀可以视作品的大小;选择进入化学酸溶液内腐蚀和喷刷溶液 腐蚀 一般来说;小型作品选择浸入式腐蚀 化学酸具有极强的腐蚀性;在进行腐蚀操作时一定要注 意安全保护
金属材料成型_6.2_半固态成形技术路线
图6-8 半固态成形技术的两种工艺路线
对于流变成形，由于把浆料制备和加工成形相承接，具有生产效率高 、整体流程短的特点，近年来发展十分迅速，不过浆料的保存和输送难度 大，设备自动化控制复杂，成本相对高。对于触变成形，浆料的制备和最 终成形可分开进行，成形厂方甚至可以不参与熔炼制浆，只需提供二次 加热，工业污染小，而且半固态坯料输送方便，易于实现自动化，因而在 国外较早得到了广泛应用，不过这种方式的缺点是坯料经过冷却和再加热 的过程，能源消耗有所增加。
图6-9 机械搅拌制备半固态浆料
b、电磁搅拌法
电磁搅拌法是目前半固态成形工业生产上最成熟最广泛被应用的制浆 方法，它是在感应线圈中通入一定相位的交变交流，从而产生变换旋转的 磁场，而金属液中便有感应电流产生，洛伦兹力就驱使金属熔体产生剧烈 运动，使非枝晶凝固模式取代传统的枝晶凝固趋势，从而获得含有球形固 相的半固态浆料。如图6-10所示，按熔体被搅拌力驱动的流动方式，一般 分为垂直式、水平式、螺旋式。电磁搅拌采用无接触式地对合金熔体进行 搅动，对合金污染极大降低，且通过调节电流、磁场强度和频率等参数就 能实现搅拌效果的控制，可以连续高效地制备坯料，适用于工业化的生产 应用。但由于电磁搅拌的集肤效应，通常认为，直径大于150mm的铸坯 不宜采用电磁搅拌法。
c、注射成型法
注射成型法是将低熔点金属颗粒进行加热至半固态成型，尺寸为几毫米的合金 粒子在料筒中边被加热边被螺旋体剪切推进，通过螺旋强制对流的搅拌作用，得 到细小均匀球状晶的半固态浆料组织，然后以高速（注塑十倍速度）注入模腔里 。这种方法非常适于相对较活泼的镁合金材料，在整个浆料制备和成型工艺中可 以不使用保护气体和防氧化剂，不需要配备熔化炉，而且不会产生浮渣、炉渣等 ，兼顾安全性和环保。
第六章 金属和合金的塑性变形
第六章 金属和合金的塑性变形和再结晶金属材料（包括纯金属和合金）在外力的作用下引起的形状和尺寸的改变称为变形。
去除外力，能够消失的变形，称弹性变形；永远残留的变形，称塑性变形。
工业生产上正是利用塑性变形对金属材料进行加工成型的，如锻造、轧制、拉拔、挤压、冲压等。
塑性变形不仅能改变工件的形状和尺寸，还会引起材料内部组织和结构的变化，从而使其性能发生变化。
以再结晶温度为界，金属材料的塑性变形大致可分为两类：冷塑性变形和热塑性变形，在生产上，通常称为冷加工和热加工。
经冷塑性变形的金属材料有储存能，自由能高，组织不稳定。
若升高温度，使原子获得足够的扩散能力，则变形组织会恢复到变形前的状态，这个恢复过程包括：回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。
从金属材料的生产流程来看，一般是先进行热加工，然后才进行冷加工和再结晶退火。
但为了学习的方便，本章先讨论冷加工，再讨论再结晶和热加工。
§6.1 金属材料的变形特性一、 应力—应变曲线金属在外力作用下，一般可分为弹性变形、塑性变形、断裂三个阶段。
图6.1是低碳钢拉伸时的应力—应变曲线，这里的应力和应变可表示为：000,L L L L L A F ∆=-==εσ 公式中F 是拉力，00,L A 分别是试样的原始横截面积和原始长度。
从图中可以得到三个强度指标：弹性极限e σ，屈服强度s σ，抗拉强度b σ。
当拉应力小于弹性极限e σ时，金属只发生弹性变形，当拉应力大于弹性极限e σ，而小于屈服强度s σ时，金属除发生弹性变形外，还发生塑性变形，当拉应力大于抗拉强度b σ时，金属断裂。
理论上，弹性变形的终结就是塑性变形的开始，弹性极限和屈服强度应重合为一点，但由于它们不容易精确测定，所以在工程上规定：将残余应变量为0.005%时的应力值作为弹性极限，记为005.0σ，而将残余应变量为0.2%时的应力值作为条件屈服极限，记为2.0σ。
s σ和2.0σ都表示金属产生明显塑性变形时的应力。
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(二)经济性原则
1.应把满足使用要求与降低成本统一起来 脱离使用要求，对成形加 工提出过高要求，会造成无谓的浪费；反之，不顾使用要求，片面 强调降低成形加工成本，则会导致零件达不到工作要求、提前失效、 甚至造成重大事故。 2.降低零件总成本 为获得最大的经济效益，不能仅从成形工艺角度 考虑经济性，而应从降低零件总成本考虑，即应从所用材料价格、 零件成品率、整个制造过程加工费、材料利用率与回收率、零件寿 命成本、废弃物处理费用等方面进行综合考虑。
(一)适用性原则 (二)经济性原则 (三)与环境相宜及安全原则
(一)适用性原则
1.满足使用要求 零件的使用要求包括对零件形状、尺寸、精度、表 面质量和材料成分、组织的要求，以及工作条件对零件材料性能的 要求。 2.适应成形加工工艺性 各种成形方法都要求零件的结构与材料具有 相应的成形加工工艺性，成形加工工艺性的好坏对零件加工的难易 程度、生产效率、生产成本等起着十分重要的作用。
二、盘套类零件
图6-8 盘套类零件
1.齿轮 这是各类机械中的重要传动零件，运转时齿面承受接触 应力和摩擦力，齿根承受弯曲应力，有时还要承受冲击力。
图6-9 不同类型的齿轮 a)锻造毛坯轮、飞轮、手轮和垫块等 这些零件受力不大、结构复杂或 以承压为主的零件，通常采用灰铸铁件，单件生产时也可采用低
件供应。 5. 压簧(零件5) 起缓冲、吸振、储存能量的作用，承受循环载荷， 要求具有较高疲劳强度，不能产生塑性变形，根据其尺寸(1 mm
×12 mm×26 mm)，采用碳素弹簧钢(65Mn钢)冷拉钢丝制造。 6. 管接头与旋塞 管接头(零件6)起定位作用，旋塞(零件7)起调整 弹簧压力作用，均属于套类件，受力小，采用中碳钢(35钢)圆钢
棒直接截取。
三、单级齿轮减速器
1.窥视孔盖(零件1) 力学性能要求不高。 2. 箱盖(零件2)、箱体(零件6) 是传动零件的支承件和包容件，结构复杂， 其中的箱体承受压力，要求有良好的刚度、减振性和密封性。 3. 螺栓(零件3)、螺母(零件4) 起固定箱盖和箱体的作用，受纵向(轴向)拉 应力和横向切应力。 4. 弹簧垫圈(零件5) 其作用是防止螺栓松动，要求良好的弹性和较高的屈 服强度。 5. 调整垫环(零件7) 其作用是调整轴和齿轮轴的轴向位置。 6. 端盖(零件8) 用于防止滚动轴承窜动，单件、小批生产时，采用手工造 型铸铁(HT150)件或采用碳素结构钢(Q235)圆钢下料车削而成。 7. 齿轮轴(零件9)、轴(零件12)和齿轮(零件13) 均为重要的传动零件，轴和 齿轮轴的轴杆部分受弯矩和扭矩的联合作用，要求具有较好的综合力学性 能；齿轮轴与齿轮的轮齿部分受较大的接触应力和弯曲应力，应具有良好 的耐磨性和较高的强度。
02657-6a
主编
第六章 材料成形方法选择
第六章 材料成形方法选择
第一节 材料成形方法选择的原则与依据 第二节 常用机械零件的毛坯成形方法选择 第三节 毛坯成形方法选择举例
第一节 材料成形方法选择的原则与依据
一、材料成形方法的选择原则 二、材料成形方法选择的依据 三、常用成形方法的比较
一、材料成形方法的选择原则
(三)与环境相宜及安全原则
1.对环境友好的含义 1)能量耗费少，CO2产生少(以煤、石油等化工燃料为主的能源，会 大量排出CO2气体，导致地球温度升高)； 2)贵重资源用量少； 3)废弃物少，再生处理容易，能够实现再循环； 4)不使用、不产生对环境有害的物质。 2.环境负载性的评价 要考虑从原料到制成材料，然后经成形加工成 制品，再经使用至损坏而废弃，或回收、再生、再使用(再循环)，在 这整个过程中所消耗的全部能量(即全寿命消耗能量)，CO2气体排出 量，以及在各阶段产生的废弃物，有毒排气、废水等情况。 3.成形加工方法与单位能耗的关系 材料经各种成形加工工艺成为制 品，生产系统中的能耗就由此工艺流程确定。
(三)现有生产条件
图6-2 水轮机空心轴三种成形工艺方案
(四)密切注意新工艺、新技术、新材料的利用
图6-3 铸造铁锅的两种成形方法 a ) 砂型铸造 b)挤压铸造
(四)密切注意新工艺、新技术、新材料的利用
图6-4 排气门
1)胎模锻造成形，选用直径较气门杆粗的棒坯，
(四)密切注意新工艺、新技术、新材料的利用
三、常用成形方法的比较
表6-2 常用成形方法的比较
三、常用成形方法的比较
表6-2 常用成形方法的比较
三、常用成形方法的比较
表6-2 常用成形方法的比较
第二节 常用机械零件的毛坯成形方法选择
一、轴杆类零件 二、盘套类零件 三、机架、箱座类零件
一、轴杆类零件
图6-5 轴杆类零件
一、轴杆类零件
(三)与环境相宜及安全原则
表6-1 几种成形加工方法的单位能耗、材料利用率比较
4.工业安全性 在选择成形方法时，应充分考虑安全生产、安全使用 问题，要充分认识生产、使用过程中会引起不良后果或事故等的不 安全因素，以保证可靠生产、可靠使用。
二、材料成形方法选择的依据
(一)零件类别、功能、使用要求及其结构、形状、尺寸、技术要求等 (二)零件的生产批量 (三)现有生产条件 (四)密切注意新工艺、新技术、新材料的利用
三、单级齿轮减速器
8. 挡油盘(零件10) 其用途是防止箱内机油进入轴承。 9. 滚动轴承(零件11) 受径向和轴向压应力，要求较高的强度和耐磨性。
三、单级齿轮减速器
图6-13 单级齿轮减速器 1—窥视孔盖 2—箱盖 3—螺栓 4—螺母 5—弹簧垫圈 6—箱体 7—调整垫环
8—端盖 9—齿轮轴 10—挡油盘 11—滚动轴承 12—轴 13—齿轮
图6-6 汽车排气阀锻-焊结构
一、轴杆类零件
图6-7 水压机立柱铸-焊结构
二、盘套类零件
1.齿轮 这是各类机械中的重要传动零件，运转时齿面承受接触应力和摩 擦力，齿根承受弯曲应力，有时还要承受冲击力。 2. 带轮、飞轮、手轮和垫块等 这些零件受力不大、结构复杂或以承压为 主的零件，通常采用灰铸铁件，单件生产时也可采用低碳钢焊接件。 3. 法兰、垫圈、套环、联轴节等 此类零件根据受力情况及形状、尺寸等 不同，可分别采用铸铁件、锻钢件或圆钢棒为毛坯。 4. 钻套、导向套、滑动轴承、液压缸、螺母等 这些套类零件，在工作中 承受径向力或轴向力和摩擦力，通常采用钢、铸铁、非铁合金材料的圆棒 材、铸件或锻件制造，有的可直接采用无缝管下料。 5. 模具毛坯，一般采用合金钢锻造成形。
下料。
5. 模具毛坯，一般采用合金钢锻造成形。
三、机架、箱座类零件
图6-10 机架箱座类零件
第三节 毛坯成形方法选择举例
一、承压液压缸 二、开关阀 三、单级齿轮减速器 四、汽车发动机曲柄连杆机构
一、承压液压缸
图6-11 承压液压缸
一、承压液压缸
表6-3 承压液压缸成形方案分析比较
一、承压液压缸
较高的屈服强度。
5. 调整垫环(零件7) 其作用是调整轴和齿轮轴的轴向位置。 6. 端盖(零件8) 用于防止滚动轴承窜动，单件、小批生产时，采 用手工造型铸铁(HT150)件或采用碳素结构钢(Q235)圆钢下料车削
而成。
7. 齿轮轴(零件9)、轴(零件12)和齿轮(零件13) 均为重要的传动 零件，轴和齿轮轴的轴杆部分受弯矩和扭矩的联合作用，要求具 有较好的综合力学性能；齿轮轴与齿轮的轮齿部分受较大的接触
(一)零件类别、功能、使用要求及其结构、形状、尺寸、技术要 求等
图6-1 仪表座冲压件的两种成形工艺 a)冲焊工艺 b)冲口工艺
(二)零件的生产批量
(三)现有生产条件
1)整轴在水压机上自由锻造，两端法兰锻不出，采用敷料，加工余 量大，材料利用率只有22.6%，切削加工需1400台时(见图6-2a)。 2)两端法兰用砂型铸造成形的铸钢件，轴筒采用水压机自由锻造成 形，然后将轴筒与两个法兰焊接成形为一体，材料利用率提高到35.8 %，切削加工需用台时数下降为1200台时(见图6-2b)。 3)两端法兰用铸钢件，轴筒用厚钢板弯成两个半筒形，再焊成整个 筒体，然后与法兰焊成一体，材料利用率可高达47%，切削加工只 需1000台时，且不需大型熔炼与锻压设备(见图6-2c)。
表6-3 承压液压缸成形方案分析比较
二、开关阀
1. 推杆(零件1) 承受轴向压应力、摩擦力，要求耐磨性好，其形状简单， 属于杆类零件，采用中碳钢(45钢)圆钢棒直接截取即可。 2. 塞子(零件2) 起顶杆的定位和导向作用，受力小，内孔要求具有一定的 耐磨性，属于套类件，采用中碳钢(35钢)圆钢棒直接截取。 3. 阀体(零件3) 是开关阀的重要基础零件，起支承、定位作用，承受压应 力，要求良好的刚度、减振性和密封性，其结构复杂，形状不规则，属于 箱体类零件，宜采用灰铸铁(HT250)铸造成形。 4. 钢珠(零件4) 承受压应力和冲击力，要求较高的强度、耐磨性和一定的 韧度，采用滚动轴承钢(GCr15钢)螺旋斜轧成形，以标准件供应。 5. 压簧(零件5) 起缓冲、吸振、储存能量的作用，承受循环载荷，要求具 有较高疲劳强度，不能产生塑性变形，根据其尺寸(1 mm×12 mm×26 m m)，采用碳素弹簧钢(65Mn钢)冷拉钢丝制造。 6. 管接头与旋塞 管接头(零件6)起定位作用，旋塞(零件7)起调整弹簧压力 作用，均属于套类件，受力小，采用中碳钢(35钢)圆钢棒直接截取。
1.窥视孔盖(零件1) 力学性能要求不高。
2. 箱盖(零件2)、箱体(零件6) 是传动零件的支承件和包容件，结 构复杂，其中的箱体承受压力，要求有良好的刚度、减振性和密
封性。 3. 螺栓(零件3)、螺母(零件4) 起固定箱盖和箱体的作用，受纵向
(轴向)拉应力和横向切应力。 4. 弹簧垫圈(零件5) 其作用是防止螺栓松动，要求良好的弹性和
四、汽车发动机曲柄连杆机构
图6-14 气缸体与气缸套 1—气缸体 2—气缸套
碳钢焊接件。 3. 法兰、垫圈、套环、联轴节等 此类零件根据受力情况及形状、