Jaké faktory je třeba vzít v úvahu při výběru dílů?

Obecné zásady pro výběr kovových dílů:
Ve strojírenském průmyslu, ať už se jedná o vývoj nových produktů nebo aktualizaci starých produktů, v procesu navrhování a výroby mechanických dílů, kromě standardních dílů, které mohou konstruktéři vybrat podle návodu, musí většina z nich vzít v úvahu důležitá otázka, jak rozumně vybírat materiály. Praxe ukázala, že existuje mnoho faktorů, které ovlivňují kvalitu a výrobní náklady výrobků, mezi nimiž často hraje klíčovou roli vhodnost výběru materiálu.
Z obecného postupu návrhu a výroby mechanických dílů nejprve vyberte materiál podle požadavků na pracovní podmínky dílů a poté určete konstrukční tvar a velikost dílů podle mechanických vlastností a procesních vlastností vybraných materiálů. . Při zahájení výroby dílů by měl být plán technologie zpracování formulován také podle použitých materiálů. Pokud je například zvoleným materiálem litina, lze ji vyrobit pouze odléváním. Při výběru mechanických dílů se berou v úvahu především pracovní podmínky dílů, procesní vlastnosti materiálů a cena výrobků. Některé základní principy výběru materiálu jsou popsány následovně:
(1) Zvolené materiály musí splňovat požadavky pracovních podmínek dílů
Pracovní podmínky dílů jsou různé. Napjatým stavem může být například tah, tlak, ohyb, kroucení, smyk atd.; vlastnosti zatížení mohou být statické, nárazové, střídavé; pracovní teplota může být pokojová teplota, vysoká teplota, nízká teplota; prostředím mohou být kyselá, alkalická, mořská voda a maziva. Z výše uvedených pracovních podmínek odráží stav napětí a vlastnosti zatížení mechanické vlastnosti; pracovní teplota a média prostředí patří k prostředí použití. Mechanické vlastnosti materiálů jsou také různé. Například mez kluzu, mez pevnosti, mez únavy atd. jsou ukazatele, které odrážejí pevnost materiálu; prodloužení, smrštění průřezu atd. jsou indikátory, které odrážejí plasticitu materiálu; rázová houževnatost, lomová houževnatost atd. jsou indikátory, které odrážejí houževnatost materiálu. ,
Vzhledem k tomu, že základním východiskem výběru materiálu je splnění pevnostních požadavků dílů, obvykle se pro návrhový výpočet rozměrů průřezu dílů přímo používají různé indikátory pevnosti. δ, ψ, k, K10 atd. se však obecně přímo nepoužívají pro návrhové výpočty. Někdy, aby byla zajištěna bezpečnost dílů, se používají pro nepřímé ověření pevnosti, aby se zjistilo, zda jsou pevnost, plasticita a houževnatost vybraných materiálů správně sladěny. Pokud jde o index tvrdosti materiálu, i když lze provést určitý odhad pevnostního výkonu, nepoužívá se pro návrh a výpočet součástí. Měření tvrdosti je však poměrně jednoduché a ve výrobě se hojně využívá.
Pokud jde o prostředí použití, je třeba ho také zvážit při výběru materiálů. Například: pro díly pracující při vysokých teplotách lze zvolit žáruvzdornou ocel; pro díly vyžadující odolnost proti korozi lze použít austenitickou nerezovou ocel; pro díly vyžadující odolnost proti opotřebení lze použít slinutý karbid; pro díly vyžadující vysokou tvrdost lze použít nástrojovou ocel; a tak dále.
⑵ Výkonnost procesu materiálu je také jedním z důležitých základů pro výběr materiálu
Protože jsou výrobní metody dílů různé, bude přímo ovlivněna jejich kvalita a výrobní náklady.
Mezi základní způsoby zpracování kovových materiálů patří odlévání, tlakové zpracování, svařování, řezání a tepelné zpracování.
⑶ Při výběru materiálů je třeba věnovat velkou pozornost hospodárnosti materiálu
Vybrané materiály by měly být levné i kvalitní a domácí materiály by měly být vybírány co nejvíce. Obecně řečeno, pokud litina může splnit požadavky, není potřeba litá ocel; pokud uhlíková ocel může splnit požadavky, není potřeba legovaná ocel. Například některé klikové hřídele a ojnice používají k výrobě namísto kované oceli tvárnou litinu, což snižuje množství řezání a snižuje náklady.
Při výběru materiálů musíme dbát na ekonomickou efektivitu materiálů. Musíme zvážit nejen cenu samotného materiálu a veškeré náklady na výrobu dílů, ale také funkci materiálu. Podle principu hodnotového inženýrství: hodnota=funkce/cena. Při porovnání jím vypočítaných výsledků je hodnotou nejen cena samotného materiálu, ale také funkce a životnost materiálu, může tedy komplexněji odrážet ekonomickou efektivitu výběru materiálu. Například: Pro výrobu nádoby odolné proti korozi existují tři možnosti výběru materiálu. Jedním z nich je použití běžné uhlíkové oceli s výrobními náklady 5,000 juanů a lze ji používat po dobu 1 roku; druhým je použití nerezové oceli odolné vůči austenitické kyselině s výrobní cenou 40,000 juanů a lze ji používat 10 let; třetí je použití feritické nerezové oceli s výrobními náklady 15000 juanů a lze ji používat po dobu 6 let. Podle principu hodnotového inženýrství jsou hodnotové koeficienty první, druhé a třetí možnosti 1:1,25:2, což ukazuje, že třetí možnost výběru materiálu je ekonomičtější.