机械零件设计中如何选择材料

发布时间: 2012-03-27 11:10 作者: 浏览次数: 374 字号:

机械零件材料

在对机械零件进行设计与制造的过程中,材料是决定产品是否合格的基础,它会对机械零件的使用性能、使用寿命以及制造成本造成一定的影响。在现今的机械制造领域,对于零件材料的选择一般都是参考相同类型零件的用料方案。但是这种选择方法存在一定的不严谨性。那么,机械零件设计中如何对材料进行选择呢?

1、机械零件材料的选择要满足的要求

(1)使用性能要求材料在使用的过程中需要满足根本要求,不同的零件,其要求使用的性能也不同,有的零件要求高强度,而有的则要求具有较高耐磨性,有的甚至没有严格的性能要求,仅要求有华丽的外观。因此,在选择材料的时候,首先应该了解的就是准确判断零件的基本要求。

(2)工艺性能要求材料的工艺性可以对材料本身的各种加工工艺要求进行反映。要求材料在加工制造时可以制造出成品来,并且能便于制造,并保证质量。

(3)经济性能要求零件材料的选择需要以最小的耗费取得最大的经济效益。在满足使用性能的前提下,选择材料还需要降低零件总成本。

材料价格:材料的价格需要占到总成本较大比重,一般在30%—70%之间。

提高材料利用率:可以用精铸、模锻、冷拉毛坯,可有效减少切削面加工材料浪费。

零件维修费:零件加工和维修的费用要尽量低。

2、机械零件材料的选择方法

(1)选对材料对于产品本身的寿命周期会有一定的影响,材料的选用会对产品寿命周期成本有很大额影响。在工程实践中,保证产品的合理功能前提下,虽然选用价格便宜的材料,可以降低寿命周期成本。但是如果选择了成本高性能好的材料,因为产品的自重比较轻、使用寿命长、维护费用低、能源浪费少等优势。从产品的寿命周期成本来看,经济性更好。

(2)制造方法的选择,也是材料选择中不得不考虑的一个因素。需要将结构设计、材料选择以及可用加工方法看做一个整体,在选材的时候不仅要考虑零件的单项加工工序成本,还需要综合对加工路线所涉及的全部加工工序进行全面考虑。