机械零件
毛 坯 的 选 择
机械零件在机器中的作用
机械零件毛坯的选择
机械零件在机器中的作用
机械零件毛坯的选择
机械零件制造：
毛坯成形
切削加工
毛坯选择影响：
制造质量
使用性能
生产周期
制造成本
摩托车发动机
机械零件毛坯的选择
机器人汽车焊接生产线
机械零件毛坯的选择
一、零件毛坯的类型
机械零件毛坯的选择
毛坯类型 铸件 锻件 冲压件 焊接件 轧材
成形特点 液态下成形 塑性变形 塑性变形 永久性连接 同锻件
结构特征 复杂 简单 轻巧、复杂 轻巧 简单
工艺性要求 流动性好，
收缩率低
塑性好，变
形抗力小
塑性好，变
形抗力小
强度高，塑
性好
同锻件
常用材料 铸铁、铸钢、
铝合金等
中碳钢及合
金结构钢等
低碳钢、有
色金属薄板
低碳钢、低
合金钢等
碳钢、合金
结构钢等
组织特征 晶粒粗大、
疏松
晶粒细小、
致密
拉深时流线
有变化
接头组织不
均匀
同锻件
机械性能 较差 好 好 降低 较好
材料利用率 高 低 高 较高 较低
生产周期 长 短 /长 长 较短 短
生产成本 较低 较高 较低 中 ——
应用举例 机架、床身 轴、齿轮 油箱,车身，船体 丝杠、螺栓
减速器模型
机械零件毛坯的选择
机械零件毛坯的选择
二、毛坯选择的原则和依据
1、毛坯选择的原则
保证零件的使用要求
形状精度
尺寸精度
表面质量
降低制造成本
制造成本 —— 材料费、消耗的燃料和动力费、工资、设备费用等
成分、组织
力学性能
物理性能、化学性能
外部质量
内部质量
问题：采用手工造型的铸件和自由锻锻件毛坯可降低成本
机械零件毛坯的选择
二、毛坯选择的原则和依据
2、毛坯选择的依据
零件的用途和工作条件
零件的结构、形状与外形尺寸
生产批量
生产条件（设备、人员、技术水平、管理水平等）?
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
毛坯分类：轴杆类、盘套类、机架、箱体类
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
1,轴杆类零件
功用, 主要起支承传动件和传递转矩的作用。
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
1,轴杆类零件车床主轴零件
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
1,轴杆类零件
传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴等
轴类毛坯 应用 材料 热处理及工艺
锻件
机床主轴 45,40Cr 调质处理，轴颈高频淬火
高速柴油机曲
轴
38CrMoAl 调质处理，轴颈氮化
铸件 解放汽车柴油
机曲轴
QT600-2 轴颈高频淬火
锻焊结合件 汽车排气阀 45,4Cr9Si2 分段锻造，粗加工，对焊
铸焊结合件 万吨水压机立
柱（ 80t）
ZG35 分段铸造，粗加工，电渣焊拼焊
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
2,盘套类零件
齿轮毛坯 应用 材料 热处理及工艺
锻件
机床齿轮 45,40Cr 调质处理，轮齿高频淬火 +低温回火
汽车齿轮 20CrMnTi 轮齿渗碳处理，淬火 +低温回火
圆钢 小齿轮（ d<100）
（单件,小批量）
45 调质处理
铸件
大齿轮（ d>500） ZG35
QT600-2
调质处理
受力小，低速齿轮 HT200
仪器仪表齿轮 ZL108 压力铸造
冲压件 仪器仪表齿轮 08,10
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
3,机架、箱体类零件
MB2000版辊磨床
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
3,机架、箱体类零件
特点,结构复杂，重量从几千克到数十吨，工作条件相差很大。
箱体毛坯 应用 性能及特点 材料
铸铁件 机床床身，齿轮箱，
阀体，泵体
具有较好的刚度和减振
性
HT200
铸钢件 重型水压机横梁，
大型轧钢机机架
可承受重载荷及冲击载
荷
ZG35,必须进行
退火或正火
铝合金铸件
航空发动机箱体
摩托车发动机箱体
仪表罩壳
受力不大，自重轻，导
热性好
ZL105
ZL108
焊接件
(单件,小批量 )
版辊磨床床身 形状简单，可承受较大
应力
Q235
机械零件毛坯的选择
减
速
器
装
配
图
减速器主要零件的材料和毛坯选择
机械零件毛坯的选择
序
号
名称 毛坯类型和制造方法 材料及热处理
单件、小批 大批
1 窥视孔盖 钢板或铸铁件 冲压件或铸铁件 Q235A,HT150,08钢
2 箱盖 铸铁件（手工造型）
焊接件（手工电弧焊）
铸铁件（机器造型） HT200,退火消除应力
Q235A6 箱体
3,4 螺栓,螺母 标准件（镦、挤件） Q235A
5 弹簧垫圈 标准件（冲压件） 65Mn,淬火 +中温回火
7 调整环 圆钢车制 冲压件 Q235A,08钢
8 端盖 铸铁件,圆钢车制 铸铁件（机器造型） HT150,Q235A
9 齿轮轴 锻件 (自由锻,胎膜锻 )
圆钢车制
模锻件 45,调质处理
12 轴
13 齿轮
10 挡油盘 圆钢车制 冲压件 Q235A,08钢
11 滚动轴承 标准件,内外环用扩孔锻造，滚珠用螺旋斜
轧，保持器为冲压件
GCr15(内外环，滚珠 )
淬火 +低温回火,08钢
汽车发动机零件的材料和毛坯选择
机械零件毛坯的选择
发动机结构
汽车发动机零件的材料和毛坯选择
机械零件毛坯的选择
发动机工作原理
汽车发动机零件的材料和毛坯选择
机械零件毛坯的选择
典型 毛坯类型和制造方法 材料及热处理
缸体、缸盖、飞轮 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火
缸套、排气门座 合金铸铁件（机器造型） 孕育处理时加入少量合金元素
曲轴 铸铁件（机器造型） QT600-2，轴颈表面淬火
锻件（模锻） 45,40Cr，调质，轴颈表面淬火
活塞销 锻件（模锻） 20,20Cr，渗碳，淬火 +低温回火
连杆、连杆螺栓 锻件（模锻） 45,40Cr，调质，轴颈表面淬火
轴承 标准件 GCr15，淬火 +低温回火
轴瓦 铸造 滑动轴承合金,ZSnSb11Cu6
排气门 锻件（模锻） 耐热钢,4Cr3Si2
气门弹簧 钢丝绕制 65Mn,50CtVA，淬火 +低温回火
火花塞 铝合金铸件（压力铸造） ZL110, ZL108，淬火及时效处理
支架、盖、罩、档
板、油底壳等
钢板冲压成形 Q235,Q345,08,20
台钳装配图
机械零件毛坯的选择
台钳零件的材料和毛坯选择
机械零件毛坯的选择
序
号
名称 毛坯类型和制造方法 材料及热处理
单件、小批 大批
1 固定钳身 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火
2 丝杠 圆钢车制 45，淬火 +中温回火
3 导杆 圆钢车制 45，表面淬火 +低温回火
35-40 HRc
4 活动钳口 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火
5 螺钉 标准件 Q235A
6 钢珠 圆钢车制 Q235A
7 手柄 圆钢车制 Q235A
8 手轮 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT150
9 螺杆 圆钢车制 45，表面淬火 +低温回火
35-40 HRc
10 固定盘 圆钢车制 45表面淬火 +低温回火
35-40 HRc
下 课！
机械零件毛坯的选择
毛 坯 的 选 择
机械零件在机器中的作用
机械零件毛坯的选择
机械零件在机器中的作用
机械零件毛坯的选择
机械零件制造：
毛坯成形
切削加工
毛坯选择影响：
制造质量
使用性能
生产周期
制造成本
摩托车发动机
机械零件毛坯的选择
机器人汽车焊接生产线
机械零件毛坯的选择
一、零件毛坯的类型
机械零件毛坯的选择
毛坯类型 铸件 锻件 冲压件 焊接件 轧材
成形特点 液态下成形 塑性变形 塑性变形 永久性连接 同锻件
结构特征 复杂 简单 轻巧、复杂 轻巧 简单
工艺性要求 流动性好，
收缩率低
塑性好，变
形抗力小
塑性好，变
形抗力小
强度高，塑
性好
同锻件
常用材料 铸铁、铸钢、
铝合金等
中碳钢及合
金结构钢等
低碳钢、有
色金属薄板
低碳钢、低
合金钢等
碳钢、合金
结构钢等
组织特征 晶粒粗大、
疏松
晶粒细小、
致密
拉深时流线
有变化
接头组织不
均匀
同锻件
机械性能 较差 好 好 降低 较好
材料利用率 高 低 高 较高 较低
生产周期 长 短 /长 长 较短 短
生产成本 较低 较高 较低 中 ——
应用举例 机架、床身 轴、齿轮 油箱,车身，船体 丝杠、螺栓
减速器模型
机械零件毛坯的选择
机械零件毛坯的选择
二、毛坯选择的原则和依据
1、毛坯选择的原则
保证零件的使用要求
形状精度
尺寸精度
表面质量
降低制造成本
制造成本 —— 材料费、消耗的燃料和动力费、工资、设备费用等
成分、组织
力学性能
物理性能、化学性能
外部质量
内部质量
问题：采用手工造型的铸件和自由锻锻件毛坯可降低成本
机械零件毛坯的选择
二、毛坯选择的原则和依据
2、毛坯选择的依据
零件的用途和工作条件
零件的结构、形状与外形尺寸
生产批量
生产条件（设备、人员、技术水平、管理水平等）?
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
毛坯分类：轴杆类、盘套类、机架、箱体类
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
1,轴杆类零件
功用, 主要起支承传动件和传递转矩的作用。
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
1,轴杆类零件车床主轴零件
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
1,轴杆类零件
传动轴、机床主轴、丝杠、光杠、曲轴、偏心轴、凸轮轴等
轴类毛坯 应用 材料 热处理及工艺
锻件
机床主轴 45,40Cr 调质处理，轴颈高频淬火
高速柴油机曲
轴
38CrMoAl 调质处理，轴颈氮化
铸件 解放汽车柴油
机曲轴
QT600-2 轴颈高频淬火
锻焊结合件 汽车排气阀 45,4Cr9Si2 分段锻造，粗加工，对焊
铸焊结合件 万吨水压机立
柱（ 80t）
ZG35 分段铸造，粗加工，电渣焊拼焊
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
2,盘套类零件
齿轮毛坯 应用 材料 热处理及工艺
锻件
机床齿轮 45,40Cr 调质处理，轮齿高频淬火 +低温回火
汽车齿轮 20CrMnTi 轮齿渗碳处理，淬火 +低温回火
圆钢 小齿轮（ d<100）
（单件,小批量）
45 调质处理
铸件
大齿轮（ d>500） ZG35
QT600-2
调质处理
受力小，低速齿轮 HT200
仪器仪表齿轮 ZL108 压力铸造
冲压件 仪器仪表齿轮 08,10
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
3,机架、箱体类零件
MB2000版辊磨床
三、常用机械零件毛坯分类及制造方法
机械零件毛坯的选择
3,机架、箱体类零件
特点,结构复杂，重量从几千克到数十吨，工作条件相差很大。
箱体毛坯 应用 性能及特点 材料
铸铁件 机床床身，齿轮箱，
阀体，泵体
具有较好的刚度和减振
性
HT200
铸钢件 重型水压机横梁，
大型轧钢机机架
可承受重载荷及冲击载
荷
ZG35,必须进行
退火或正火
铝合金铸件
航空发动机箱体
摩托车发动机箱体
仪表罩壳
受力不大，自重轻，导
热性好
ZL105
ZL108
焊接件
(单件,小批量 )
版辊磨床床身 形状简单，可承受较大
应力
Q235
机械零件毛坯的选择
减
速
器
装
配
图
减速器主要零件的材料和毛坯选择
机械零件毛坯的选择
序
号
名称 毛坯类型和制造方法 材料及热处理
单件、小批 大批
1 窥视孔盖 钢板或铸铁件 冲压件或铸铁件 Q235A,HT150,08钢
2 箱盖 铸铁件（手工造型）
焊接件（手工电弧焊）
铸铁件（机器造型） HT200,退火消除应力
Q235A6 箱体
3,4 螺栓,螺母 标准件（镦、挤件） Q235A
5 弹簧垫圈 标准件（冲压件） 65Mn,淬火 +中温回火
7 调整环 圆钢车制 冲压件 Q235A,08钢
8 端盖 铸铁件,圆钢车制 铸铁件（机器造型） HT150,Q235A
9 齿轮轴 锻件 (自由锻,胎膜锻 )
圆钢车制
模锻件 45,调质处理
12 轴
13 齿轮
10 挡油盘 圆钢车制 冲压件 Q235A,08钢
11 滚动轴承 标准件,内外环用扩孔锻造，滚珠用螺旋斜
轧，保持器为冲压件
GCr15(内外环，滚珠 )
淬火 +低温回火,08钢
汽车发动机零件的材料和毛坯选择
机械零件毛坯的选择
发动机结构
汽车发动机零件的材料和毛坯选择
机械零件毛坯的选择
发动机工作原理
汽车发动机零件的材料和毛坯选择
机械零件毛坯的选择
典型 毛坯类型和制造方法 材料及热处理
缸体、缸盖、飞轮 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火
缸套、排气门座 合金铸铁件（机器造型） 孕育处理时加入少量合金元素
曲轴 铸铁件（机器造型） QT600-2，轴颈表面淬火
锻件（模锻） 45,40Cr，调质，轴颈表面淬火
活塞销 锻件（模锻） 20,20Cr，渗碳，淬火 +低温回火
连杆、连杆螺栓 锻件（模锻） 45,40Cr，调质，轴颈表面淬火
轴承 标准件 GCr15，淬火 +低温回火
轴瓦 铸造 滑动轴承合金,ZSnSb11Cu6
排气门 锻件（模锻） 耐热钢,4Cr3Si2
气门弹簧 钢丝绕制 65Mn,50CtVA，淬火 +低温回火
火花塞 铝合金铸件（压力铸造） ZL110, ZL108，淬火及时效处理
支架、盖、罩、档
板、油底壳等
钢板冲压成形 Q235,Q345,08,20
台钳装配图
机械零件毛坯的选择
台钳零件的材料和毛坯选择
机械零件毛坯的选择
序
号
名称 毛坯类型和制造方法 材料及热处理
单件、小批 大批
1 固定钳身 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火
2 丝杠 圆钢车制 45，淬火 +中温回火
3 导杆 圆钢车制 45，表面淬火 +低温回火
35-40 HRc
4 活动钳口 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT200，去应力退火
5 螺钉 标准件 Q235A
6 钢珠 圆钢车制 Q235A
7 手柄 圆钢车制 Q235A
8 手轮 铸铁件（手工造型） 铸铁件（机器造型） HT150
9 螺杆 圆钢车制 45，表面淬火 +低温回火
35-40 HRc
10 固定盘 圆钢车制 45表面淬火 +低温回火
35-40 HRc
下 课！
机械零件毛坯的选择
