Quais fatores devem ser considerados ao selecionar peças?

Princípios gerais para seleção de peças metálicas:
Na indústria de fabricação de máquinas, seja desenvolvendo novos produtos ou atualizando produtos antigos, no processo de projeto e fabricação de peças mecânicas, além de peças padrão que podem ser selecionadas por designers consultando o manual, a maioria deles deve considerar a questão importante de como selecionar materiais de forma razoável. A prática provou que há muitos fatores que afetam a qualidade e o custo de produção dos produtos, entre os quais a adequação da seleção de materiais frequentemente desempenha um papel fundamental.
Do procedimento geral de projeto e fabricação de peças mecânicas, primeiro selecione o material de acordo com os requisitos das condições de trabalho das peças e, em seguida, determine a forma estrutural e o tamanho das peças de acordo com as propriedades mecânicas e propriedades do processo dos materiais selecionados. Ao começar a fabricar peças, o plano de tecnologia de processamento também deve ser formulado de acordo com os materiais usados. Por exemplo, se o material selecionado for ferro fundido, ele só pode ser produzido por fundição. Ao selecionar peças mecânicas, as condições de trabalho das peças, as propriedades do processo dos materiais e o custo dos produtos são considerados principalmente. Alguns princípios básicos da seleção de materiais são descritos a seguir:
(1) Os materiais selecionados devem atender aos requisitos das condições de trabalho das peças
As condições de trabalho das peças são variadas. Por exemplo, o estado de tensão pode ser tensão, compressão, flexão, torção, cisalhamento, etc.; as propriedades de carga podem ser estáticas, de impacto, alternadas; a temperatura de trabalho pode ser temperatura ambiente, alta temperatura, baixa temperatura; o meio ambiente pode ser ácido, alcalino, água do mar e lubrificantes. Das condições de trabalho acima, o estado de tensão e as propriedades de carga refletem as propriedades mecânicas; a temperatura de trabalho e o meio ambiente pertencem ao ambiente de uso. As propriedades mecânicas dos materiais também são variadas. Por exemplo, o limite de escoamento, o limite de resistência, o limite de fadiga, etc. são indicadores que refletem a resistência do material; o alongamento, a contração transversal, etc. são indicadores que refletem a plasticidade do material; a tenacidade ao impacto, a tenacidade à fratura, etc. são indicadores que refletem a tenacidade do material. ,
Como o ponto de partida básico da seleção de materiais é atender aos requisitos de resistência das peças, vários indicadores de resistência são geralmente usados ​​diretamente para o cálculo do projeto das dimensões transversais das peças. No entanto, δ, ψ, k, K10, etc. geralmente não são usados ​​diretamente para cálculos de projeto. Às vezes, para garantir a segurança das peças, eles são usados ​​para verificação indireta da resistência para determinar se a resistência, plasticidade e tenacidade dos materiais selecionados são adequadamente correspondidos. Quanto ao índice de dureza do material, embora uma certa quantidade de estimativa do desempenho de resistência possa ser feita, ele não é usado para o projeto e cálculo das peças. No entanto, a medição da dureza é relativamente simples e é amplamente usada na produção.
Quanto ao ambiente de uso, ele também deve ser considerado ao selecionar materiais. Por exemplo: para peças que trabalham em altas temperaturas, pode-se selecionar aço resistente ao calor; para peças que exigem resistência à corrosão, pode-se usar aço inoxidável austenítico; para peças que exigem resistência ao desgaste, pode-se usar carboneto cimentado; para peças que exigem alta dureza, pode-se usar aço ferramenta; e assim por diante.
⑵ O desempenho do processo do material também é uma das bases importantes para a seleção do material
Como os métodos de produção das peças são diferentes, sua qualidade e custo de produção serão diretamente afetados.
Os métodos básicos de processamento de materiais metálicos incluem fundição, processamento de pressão, soldagem, processamento de corte e tratamento térmico.
⑶ Ao selecionar materiais, deve-se prestar muita atenção à economia do material
Os materiais selecionados devem ser baratos e de alta qualidade, e materiais nacionais devem ser selecionados tanto quanto possível. Em termos gerais, se o ferro fundido puder atender aos requisitos, o aço fundido não é necessário; se o aço carbono puder atender aos requisitos, o aço de liga não é necessário. Por exemplo, alguns virabrequins e bielas usam ferro dúctil em vez de aço forjado para produzir, o que reduz a quantidade de corte e reduz os custos.
Ao selecionar materiais, devemos prestar atenção à eficiência econômica dos materiais. Não devemos considerar apenas o preço do material em si e todos os custos necessários para fabricar as peças, mas também a função do material. De acordo com o princípio da engenharia de valor: valor=função/custo. Ao comparar os resultados calculados por ele, o valor não é apenas o preço do material em si, mas também a função e a vida útil do material, para que possa refletir de forma mais abrangente a eficiência econômica da seleção do material. Por exemplo: para fabricar um recipiente resistente à corrosão, existem três opções de seleção de material. Uma é usar aço carbono comum, com um custo de fabricação de 5.000 yuans e pode ser usado por 1 ano; a segunda é usar aço inoxidável resistente a ácido austenítico, com um custo de fabricação de 40.000 yuans e pode ser usado por 10 anos; a terceira é usar aço inoxidável ferrítico, com um custo de fabricação de 15.000 yuans e pode ser usado por 6 anos. De acordo com o princípio da engenharia de valor, os coeficientes de valor da primeira, segunda e terceira opções são 1:1,25:2, o que mostra que a terceira opção de seleção de material é mais econômica.