Koje čimbenike treba uzeti u obzir pri odabiru dijelova?

Opća načela za odabir metalnih dijelova:
U industriji proizvodnje strojeva, bilo da se radi o razvoju novih proizvoda ili ažuriranju starih proizvoda, u procesu projektiranja i proizvodnje mehaničkih dijelova, uz standardne dijelove koje mogu odabrati dizajneri pozivajući se na priručnik, većina njih mora uzeti u obzir važno pitanje kako razumno odabrati materijale. Praksa je pokazala da postoji mnogo čimbenika koji utječu na kvalitetu i cijenu proizvodnje proizvoda, među kojima često ključnu ulogu ima primjerenost odabira materijala.
Iz općeg postupka projektiranja i proizvodnje mehaničkih dijelova prvo odaberite materijal prema zahtjevima radnih uvjeta dijelova, a zatim odredite strukturni oblik i veličinu dijelova prema mehaničkim svojstvima i procesnim svojstvima odabranih materijala . Prilikom početka proizvodnje dijelova, plan tehnologije obrade također treba formulirati prema korištenim materijalima. Na primjer, ako je odabrani materijal lijevano željezo, može se proizvesti samo lijevanjem. Pri odabiru mehaničkih dijelova uglavnom se uzimaju u obzir radni uvjeti dijelova, procesna svojstva materijala i cijena proizvoda. Neka osnovna načela odabira materijala opisana su kako slijedi:
(1) Odabrani materijali moraju ispunjavati zahtjeve radnih uvjeta dijelova
Radni uvjeti dijelova su različiti. Na primjer, stanje naprezanja može biti napetost, pritisak, savijanje, uvijanje, posmik itd.; svojstva opterećenja mogu biti statična, udarna, izmjenična; radna temperatura može biti sobna temperatura, visoka temperatura, niska temperatura; okolišni mediji mogu biti kiseli, alkalni, morska voda i maziva. Iz gornjih radnih uvjeta, stanje naprezanja i svojstva opterećenja odražavaju mehanička svojstva; radna temperatura i okolišni medij pripadaju okruženju uporabe. Mehanička svojstva materijala također su različita. Na primjer, granica razvlačenja, granica čvrstoće, granica zamora itd. pokazatelji su koji odražavaju čvrstoću materijala; istezanje, skupljanje poprečnog presjeka itd. pokazatelji su koji odražavaju plastičnost materijala; udarna žilavost, lomna žilavost itd. pokazatelji su koji odražavaju žilavost materijala. ,
Budući da je osnovno polazište odabira materijala ispunjavanje zahtjeva čvrstoće dijelova, različiti pokazatelji čvrstoće obično se izravno koriste za projektni proračun dimenzija poprečnog presjeka dijelova. Međutim, δ, ψ, k, K10, itd. općenito se ne koriste izravno za izračune dizajna. Ponekad se, kako bi se osigurala sigurnost dijelova, koriste za neizravnu provjeru čvrstoće kako bi se utvrdilo jesu li čvrstoća, plastičnost i žilavost odabranih materijala ispravno usklađeni. Što se tiče indeksa tvrdoće materijala, iako se može napraviti određena količina procjene performansi čvrstoće, on se ne koristi za projektiranje i proračun dijelova. Međutim, mjerenje tvrdoće je relativno jednostavno i široko se koristi u proizvodnji.
Što se tiče okruženja za korištenje, to se također mora uzeti u obzir pri odabiru materijala. Na primjer: za dijelove koji rade na visokim temperaturama može se odabrati čelik otporan na toplinu; za dijelove koji zahtijevaju otpornost na koroziju, može se koristiti austenitni nehrđajući čelik; za dijelove koji zahtijevaju otpornost na trošenje može se koristiti cementni karbid; za dijelove koji zahtijevaju visoku tvrdoću može se koristiti alatni čelik; i tako dalje.
⑵ Učinkovitost procesa materijala također je jedna od važnih osnova za odabir materijala
Budući da su proizvodne metode dijelova različite, to će izravno utjecati na njihovu kvalitetu i troškove proizvodnje.
Osnovne metode obrade metalnih materijala uključuju lijevanje, obradu tlakom, zavarivanje, obradu rezanjem i toplinsku obradu.
⑶ Prilikom odabira materijala veliku pozornost treba obratiti na ekonomičnost materijala
Odabrani materijali trebaju biti jeftini i kvalitetni, a što više domaćih materijala. Općenito govoreći, ako lijevano željezo može zadovoljiti zahtjeve, lijevani čelik nije potreban; ako ugljični čelik može zadovoljiti zahtjeve, legirani čelik nije potreban. Na primjer, neke radilice i klipnjače za proizvodnju koriste nodularno željezo umjesto kovanog čelika, što smanjuje količinu rezanja i smanjuje troškove.
Pri odabiru materijala moramo voditi računa o ekonomskoj učinkovitosti materijala. Ne smijemo uzeti u obzir samo cijenu samog materijala i sve troškove potrebne za proizvodnju dijelova, već i funkciju materijala. Prema načelu inženjeringa vrijednosti: vrijednost=funkcija/trošak. Kada se uspoređuju njime izračunati rezultati, vrijednost nije samo cijena samog materijala, već i funkcija i životni vijek materijala, tako da može cjelovitije prikazati ekonomsku učinkovitost odabira materijala. Na primjer: Za proizvodnju spremnika otpornog na koroziju, postoje tri mogućnosti odabira materijala. Jedan je korištenje običnog ugljičnog čelika, s proizvodnim troškom od 5000 juana i može se koristiti 1 godinu; drugi je korištenje nehrđajućeg čelika otpornog na austenitnu kiselinu, s proizvodnim troškom od 40000 juana i može se koristiti 10 godina; treći je korištenje feritnog nehrđajućeg čelika, s proizvodnim troškom od 15000 juana i može se koristiti 6 godina. Prema principu inženjeringa vrijednosti, koeficijenti vrijednosti prve, druge i treće opcije su 1:1,25:2, što pokazuje da je treća opcija izbora materijala ekonomičnija.