Znate li odabrati dijelove i materijale?

Odabir materijala koji će se koristiti iz niza materijala posao je ograničen mnogim čimbenicima. Stoga je odabir materijala dijelova važan dio dizajna dijelova. Načelo odabira materijala mehaničkih dijelova je: potrebni materijali trebaju ispunjavati zahtjevi upotrebe dijelova iimaju dobru tehnologiju i ekonomiju.

Zahtjev za korištenje

Zahtjevi za upotrebu mehaničkih dijelova su sljedeći:
1) Radni uvjeti i uvjeti opterećenja dijelova i zahtjevi za izbjegavanje odgovarajućih oblika kvarova.
Radni uvjeti odnose se na karakteristike okoliša, radnu temperaturu i stupanj trenja i trošenja dijelova. Dijelovi koji rade u vrućem i vlažnom okruženju ili korozivnim medijima, njihovi materijali trebaju imati dobru otpornost na hrđu i koroziju, u ovom slučaju, prvo možete razmotriti upotrebu od nehrđajućeg čelika, legure bakra. Utjecaj radne temperature na odabir materijala uglavnom ima dva aspekta: s jedne strane, potrebno je uzeti u obzir koeficijent linearnog širenja materijala dvaju dijelova koji međusobno surađuju ne bi se trebao previše razlikovati mnogo, kako ne bi došlo do prekomjernog toplinskog naprezanja ili labavog pristajanja kada se temperatura promijeni; S druge strane, također treba uzeti u obzir promjenu mehaničkih svojstava materijala s temperaturom. Dijelovi koji rade pod trenjem klizanja, kako bi se poboljšala površinska tvrdoća, u kako bi se povećala otpornost na habanje, treba odabrati prikladne za površinsku obradu kaljenog čelika, karburiziranog čelika, nitridnog čelika i drugih vrsta ili odabrati smanjenje trenja i otpornost na habanje dobrih materijala.
Stanje opterećenja odnosi se na veličinu i prirodu opterećenja i naprezanja na dijelu. Krhki materijali u načelu su prikladni samo za izradu dijelova koji rade pod statičkim opterećenjima; U slučaju udara, plastični materijali trebaju se koristiti kao glavni materijal; Za površina dijelova s ​​većim kontaktnim naprezanjem, treba odabrati površinsku obradu materijala, kao što je čelik za površinsko otvrdnjavanje; Za dijelove izložene naprezanju treba odabrati materijale otporne na zamor; Za dijelove pod udarnim opterećenjem treba odabrati materijale s visokom udarnom žilavošću ;Za veličinu ovisi o čvrstoći, a veličina i kvaliteta dijelova su ograničeni, treba odabrati materijale visoke čvrstoće; Za dijelove čije dimenzije ovise o krutosti, treba odabrati materijale s velikim modulima elastičnosti.
Općenito, svojstva metalnih materijala mogu se poboljšati i poboljšati toplinskom obradom.Stoga je potrebno u potpunosti iskoristiti sredstva toplinske obrade kako bi se razvio potencijal materijala. Za najčešće korišteni modulirani čelik, sirovina s različitim mehaničkim svojstvima može se dobiti zbog različite temperature kaljenja. Što je kaljenje veće temperatura, što je niža tvrdoća i krutost materijala, a bolja je plastičnost. Stoga, pri odabiru različitih materijala, specifikacija toplinske obrade treba biti propisana u isto vrijeme, i naznačena na crtežu.

2) Ograničenja veličine i kvalitete dijelova.
Veličina dijelova i kvaliteta veličine i raznolikosti materijala i proizvodne metode odljevka. Proizvodnja odljevaka općenito se ne može ograničiti veličinom i veličinom mase; u proizvodnji odljevaka potrebno je obratiti pozornost na proizvodni kapacitet otkovka strojeva i opreme.Osim toga, veličina dijelova i kvaliteta veličine i omjer težine materijala, treba biti što je više moguće odabrati jak omjer težine velikih materijala, kako bi se smanjila veličina i kvaliteta dijelova.

3) Važnost dijelova u cijelom stroju i komponentama.
4) Ostali posebni zahtjevi (kao što su izolacija, dijamagnetizam itd.).

 

Tehnološki zahtjevi

Kako bi se dijelovi učinili jednostavnim za proizvodnju, prilikom odabira materijala treba uzeti u obzir složenost strukture dijelova, veličine i tipa slijepog dijela. Za dijelove složenog oblika i velike veličine, ako se razmatra lijevanje sirovih dijelova, treba odabrati dobre performanse lijevanja; za zavarivanje, treba odabrati čelik s niskim udjelom ugljika s dobrim učinkom zavarivanja. Za jednostavan oblik, malu veličinu, veliku seriju dijelova, pogodnih za štancanje i kovanje, treba odabrati dobre plastične materijale. Za dijelove koji trebaju toplinsku obradu, materijal treba imati dobre performanse toplinske obrade. Osim toga, treba uzeti u obzir i obradivost samog materijala i obradivost nakon toplinske obrade.

Ekonomski zahtjev

1) Relativna cijena samog materijala

Pod pretpostavkom da se ispune zahtjevi upotrebe, materijali s niskom cijenom trebaju biti odabrani što je više moguće. Ovo je posebno važno za dijelove koji se proizvode u masovnoj proizvodnji.
2) Troškovi obrade materijala
Kada kvaliteta dijela nije velika i količina obrade je velika, trošak obrade činit će veliki udio u ukupnoj cijeni dijela. Iako je lijevano željezo jeftinije od čeličnog lima, skuplje je zavarivati ​​lijevano željezna nego čelična ploča za određene pojedinačne ili kutijaste dijelove malog volumena jer potonje štedi troškove proizvodnje kalupa.
3) Štedite materijale
Kako bi se uštedjeli materijali, može se koristiti toplinska obrada ili površinsko ojačavanje (sačmarenje, valjanje, itd.) kako bi se dala puna prednost i iskoristila potencijalna mehanička svojstva materijala; Površinsko premazivanje (kromiranje, bakrenje, crnjenje, plavo, itd.) također se može koristiti za smanjenje stupnja korozije i trošenja, produljenje životnog vijeka dijelova.
4) Stopa iskorištenja materijala
Kako bi se poboljšala stopa iskorištenja materijala, ne može se koristiti rezanje ili se može koristiti manje rezanja, kao što je kovanje pod pritiskom, livenje po investiciji, štancovanje itd., što ne samo da može poboljšati stopu iskorištenja materijala, već i smanjiti radno vrijeme rezanje.
5) Uštedite vrijedne materijale
Upotrebom kombinirane strukture može se uštedjeti cijena viših materijala, kao što je pužni zupčanik kombinirane strukture s dobrim smanjenjem trenja, ali skupa kositrena bronca, a jezgra kotača je jeftino lijevano željezo.
6) Spremite rijetke materijale
U tom smislu, čelici od legure mangana i bora s obilnim resursima u Kini mogu se koristiti za zamjenu čelika od legure kroma i nikla s manje resursa, a aluminijska bronca može se koristiti za zamjenu kositrene bronce.
7) Dobava materijala
U odabiru materijala treba odabrati lokalno dostupne materijale koji se lako isporučuju, kako bi se smanjili troškovi nabave, transporta, skladištenja; Iz pojednostavljene vrste materijala iz perspektive opskrbe i skladištenja, za proizvodnju malih serija dijelova, treba smanjiti što je više moguće na istom stroju koristiti različite materijale i specifikacije, kako bi se pojednostavila opskrba i upravljanje, au procesu strojne obrade i toplinske obrade puno lakše svladati najrazumniju metodu rada, čime se poboljšava kvaliteta proizvodnje, smanjuje otpad, poboljšati produktivnost rada.