在對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造的過(guò)程中,材料是決定產(chǎn)品是否合格的基礎(chǔ),它會(huì)對(duì)機(jī)械零件的使用性能、使用壽命以及制造成本造成一定的影響。在現(xiàn)今的機(jī)械制造領(lǐng)域,對(duì)于零件材料的選擇一般都是參考相同類(lèi)型零件的用料方案。但是這種選擇方法存在一定的不嚴(yán)謹(jǐn)性。那么,機(jī)械零件設(shè)計(jì)中如何對(duì)材料進(jìn)行選擇呢?
1、機(jī)械零件材料的選擇要滿(mǎn)足的要求
(1)使用性能要求材料在使用的過(guò)程中需要滿(mǎn)足根本要求,不同的零件,其要求使用的性能也不同,有的零件要求高強(qiáng)度,而有的則要求具有較高耐磨性,有的甚至沒(méi)有嚴(yán)格的性能要求,僅要求有華麗的外觀。因此,在選擇材料的時(shí)候,首先應(yīng)該了解的就是準(zhǔn)確判斷零件的基本要求。
(2)工藝性能要求材料的工藝性可以對(duì)材料本身的各種加工工藝要求進(jìn)行反映。要求材料在加工制造時(shí)可以制造出成品來(lái),并且能便于制造,并保證質(zhì)量。
(3)經(jīng)濟(jì)性能要求零件材料的選擇需要以最小的耗費(fèi)取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。在滿(mǎn)足使用性能的前提下,選擇材料還需要降低零件總成本。
材料價(jià)格:材料的價(jià)格需要占到總成本較大比重,一般在30%—70%之間。
提高材料利用率:可以用精鑄、模鍛、冷拉毛坯,可有效減少切削面加工材料浪費(fèi)。
零件維修費(fèi):零件加工和維修的費(fèi)用要盡量低。
2、機(jī)械零件材料的選擇方法
(1)選對(duì)材料對(duì)于產(chǎn)品本身的壽命周期會(huì)有一定的影響,材料的選用會(huì)對(duì)產(chǎn)品壽命周期成本有很大額影響。在工程實(shí)踐中,保證產(chǎn)品的合理功能前提下,雖然選用價(jià)格便宜的材料,可以降低壽命周期成本。但是如果選擇了成本高性能好的材料,因?yàn)楫a(chǎn)品的自重比較輕、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低、能源浪費(fèi)少等優(yōu)勢(shì)。從產(chǎn)品的壽命周期成本來(lái)看,經(jīng)濟(jì)性更好。
(2)制造方法的選擇,也是材料選擇中不得不考慮的一個(gè)因素。需要將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇以及可用加工方法看做一個(gè)整體,在選材的時(shí)候不僅要考慮零件的單項(xiàng)加工工序成本,還需要綜合對(duì)加工路線(xiàn)所涉及的全部加工工序進(jìn)行全面考慮。