Ви вмієте вибирати деталі та матеріали?

Вибір матеріалу для використання з різноманітних матеріалів є роботою, обмеженою багатьма факторами. Тому вибір матеріалу деталей є важливою частиною дизайну деталей. Принцип вибору матеріалів механічних частин такий: необхідні матеріали повинні відповідати вимоги використання частин імають гарну техніку та економіку.

Вимоги до використання

Вимоги до використання механічних частин такі:
1) Умови роботи та умови навантаження частин і вимоги, щоб уникнути відповідних форм відмови.
Робочі умови стосуються характеристик навколишнього середовища, робочої температури та ступеня тертя та зносу деталей. Частини, що працюють у гарячому та вологому середовищі або корозійних середовищах, їхні матеріали повинні мати гарну стійкість до іржі та корозії, у цьому випадку можна спочатку розглянути можливість використання з нержавіючої сталі, мідного сплаву. Вплив робочої температури на вибір матеріалу в основному має два аспекти: з одного боку, необхідно враховувати коефіцієнт лінійного розширення матеріалів двох частин, які взаємодіють один з одним, не повинні відрізнятися багато, щоб не створювати надмірного термічного навантаження або нещільного прилягання під час зміни температури; З іншого боку, слід також враховувати зміну механічних властивостей матеріалів із температурою. Деталі, що працюють під дією тертя ковзання, для покращення твердості поверхні, в щоб підвищити зносостійкість, слід вибрати придатну для обробки поверхні загартованої сталі, цементованої сталі, нітридної сталі та інших різновидів або вибрати хороші матеріали для зменшення тертя та зносостійкості.
Умови навантаження стосуються величини та характеру навантаження та напруги на деталі. Крихкі матеріали, в принципі, придатні лише для виготовлення деталей, які працюють під статичним навантаженням; у разі удару слід використовувати пластикові матеріали як основний матеріал; поверхні деталей з більшою контактною напругою слід вибрати поверхневу обробку матеріалів, таких як поверхнева зміцнювана сталь; для деталей, що піддаються навантаженню, слід вибирати стійкі до втоми матеріали; для деталей, які зазнають ударного навантаження, слід вибирати матеріали з високою ударною в’язкістю ; Оскільки розмір залежить від міцності, а розмір і якість деталей обмежені, слід вибирати високоміцні матеріали; Для деталей, розміри яких залежать від жорсткості, слід вибирати матеріали з великими модулями пружності.
Як правило, властивості металевих матеріалів можна покращити та покращити шляхом термічної обробки.Тому необхідно повною мірою використовувати засоби термічної обробки, щоб розвинути потенціал матеріалів. Для найбільш часто використовуваної модульованої сталі заготовку з різними механічними властивостями можна отримати завдяки різній температурі відпустки. Чим вище відпустка температура, тим нижча твердість і жорсткість матеріалу, а також краща пластичність. Тому, вибираючи різні матеріали, специфікація термічної обробки повинна бути обумовлена ​​одночасно та вказана на кресленні.

2) Обмеження розмірів і якості деталей.
Розмір і якість деталей, різноманітність розмірів і матеріалів, а також метод виготовлення заготовки. Виробництво ливарної заготовки, як правило, не може бути обмежене розміром і масовим розміром; у виробництві заготовки для кування необхідно звернути увагу на виробничу потужність кування машини та обладнання. Крім того, розмір деталей і якість співвідношення розмірів і ваги матеріалу повинні бути настільки можливими, щоб вибрати міцне співвідношення ваги великих матеріалів, щоб зменшити розмір і якість деталей.

3) Важливість частин у всій машині та компонентах.
4) Інші спеціальні вимоги (такі як ізоляція, діамагнітність тощо).

 

Технологічні вимоги

Щоб зробити деталі легкими у виготовленні, під час вибору матеріалів слід враховувати складність конструкції деталей, розмір і тип заготовки. Для деталей складної форми та великого розміру, якщо розглядається лиття заготовки, слід вибирати хороші характеристики лиття; якщо Зварювальна заготовка розглядається, слід вибрати низьковуглецеву сталь із хорошими характеристиками зварювання. Для простої форми, невеликого розміру, великої партії деталей, придатних для штампування та кування, слід вибрати хороші пластикові матеріали. Для деталей, які потребують термічної обробки, матеріал повинен мати хороші характеристики термічної обробки. Крім того, також слід враховувати придатність до обробки самого матеріалу та здатність до обробки після термічної обробки.

Економічна вимога

1) Відносна ціна самого матеріалу

Відповідно до передумови відповідності вимогам використання, слід вибирати недорогі матеріали, наскільки це можливо. Це особливо важливо для деталей масового виробництва.
2) Витрати на обробку матеріалів
Якщо якість деталі невисока, а обсяг обробки великий, вартість обробки становитиме значну частку загальної вартості деталі. Хоча чавун дешевший за сталеву пластину, зварювати литі кошти дорожче залізо, ніж сталевий лист для певних окремих або невеликих деталей коробки, тому що остання заощаджує витрати на виготовлення прес-форм.
3) Економія матеріалів
З метою економії матеріалів можна використовувати термічну обробку або поверхневе зміцнення (дробнеструйне оброблення, прокатка тощо), щоб повноцінно використовувати потенційні механічні властивості матеріалів; Покриття поверхні (хромування, міднення, чорніння, синє, та ін.) також можна використовувати для зниження ступеня корозії та зносу, продовження терміну служби деталей.
4) Коефіцієнт використання матеріалів
Щоб підвищити коефіцієнт використання матеріалів, не можна використовувати різання або менше різання, наприклад, кування під тиском, лиття за виплавленими моделями, штампування тощо, що може не тільки покращити рівень використання матеріалів, але й скоротити робочі години різання.
5) Збережіть цінні матеріали
Завдяки використанню комбінованої структури можна заощадити ціну на більш високі матеріали, такі як комбінована структура черв’ячного кільця з хорошим зниженням тертя, але дорога олов’яна бронза, а серцевина колеса – дешевий чавун.
6) Збережіть рідкісні матеріали
У цьому відношенні марганцево-борні леговані сталі з багатими ресурсами в Китаї можуть бути використані для заміни хромонікелевих легованих сталей з меншими ресурсами, а алюмінієва бронза може бути використана для заміни олов’яної бронзи.
7) Постачання матеріалів
При виборі матеріалів слід вибирати доступні на місці та прості в постачанні матеріали, щоб зменшити витрати на закупівлю, транспортування, зберігання; З точки зору спрощених видів матеріалів з точки зору постачання та зберігання, для дрібносерійного виробництва деталей слід зменшити, наскільки це можливо, на тій самій машині використання різноманітних матеріалів і специфікацій, щоб спростити постачання та управління, а в процесі механічної обробки та термічної обробки набагато легше освоїти найбільш розумний метод роботи, таким чином покращити якість виробництва, зменшити лому, підвищення продуктивності праці.