制定工艺规程时,选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及了解毛坯的制造误差和缺陷。毛坯的种类和质量与机械加工关系密切,毛坯质量好、精度高,对保证加工质量、提高劳动生产率和降低机械加工工艺成本起重要作用,但这些都是以提高毛坯制作成本为代价的。因此,在选择毛坯时,除了要考虑零件的作用、生产纲领和零件的结构,还应充分考虑国情和厂情,并注意利用新工艺、新技术、新材料的可能性,以便降低零件生产总成本,提高质量。
机械制造工艺中,常用的毛坯类型有:
①铸件。常用于铸铁、铸钢及铜、铝等有色金属材料的形状复杂工件。
②锻件。适用于强度要求较高、形状比较简单的工件。
③型材。热轧型材尺寸较大,精度较低,多用于一般零件;冷拔型材尺寸较小,精度较高,多用于对毛坯精度要求较高的中小型零件,适宜于自动机加工。常见型材类型有圆棒料、槽钢、工字钢等类型。
④其他。其他毛坯类型,如工程塑料、冲压件和焊接件等。
选择毛坯类型时,应全面考虑下列因素的影响:
①零件材料的工艺特性(如可塑性和可铸性)以及零件对材料组织和性能的要求。如铸铁和青铜只能选铸件;重要的钢质零件为获得良好的力学性能,应选用锻件,而不宜直接采用型材制成。
②零件的结构形状与外形尺寸。如轴类零件,若各台阶直径相差不大,可直接选用圆棒料;若各台阶直径相差较大,则宜选择锻件。零件的外形尺寸较大,通常采用砂型铸造或自由锻造的毛坯;中小型零件可选择模锻或特种铸造的毛坯。
③生产纲领的大小。当零件产量较高时,常采用精度和生产率较高的毛坯制造方法(如金属模砂型、精密铸造、模锻、冷冲压、粉末冶金等),以减少切削加工的工时,提高材料的利用率,降低机械加工的成本;在单件小批量生产中,一般采用木模手工砂型铸造或自由锻造的毛坯。
④现有生产条件。选择毛坯时还应考虑现场毛坯制造的实际工艺水平、设备状况以及外协的可能性和经济性。