毛坯选择原则及经济效益优化

1.满足材料的工艺性能要求

金属是制造机械零件的主要材料，一旦材料确定后，其材料的工艺性能就是影响毛坯成型的重要因素，表12-2 给出了常用金属材料所适用的毛坯生产方法。

表12-2　常用材料的毛坯生产方法

续表

2.满足零件的使用要求

零件的使用要求主要包括零件的结构形状和尺寸要求、零件的工作条件(通常指零件的受力情况、工作环境和接触介质等)以及对零件性能的要求等。

(1)结构形状和尺寸的要求

机械零件由于使用功能不同，其结构形状和尺寸往往差异较大，各种毛坯生产方法对零件结构形状和尺寸的适应能力也不相同，所以选择毛坯时应认真分析零件的结构形状和尺寸特点，选择与之相适应的毛坯制造方法。对于结构形状复杂的中、小型零件，为了使毛坯形状与零件较为接近，应先确定以铸件作为毛坯，然后再根据使用性能要求等选择砂型铸造、金属型铸造或熔模铸造。对于结构形状很复杂且轮廓尺寸不大的零件，宜选择熔模铸造； 对于结构形状较为复杂，且抗冲击能力、抗疲劳强度要求较高的中、小型零件，宜选择模锻件毛坯； 对于那些结构形状相当复杂且轮廓尺寸又较大的零件，宜选择组合毛坯。

(2)力学性能的要求

对于力学性能要求较高，特别是工作时要承受冲击和交变载荷的零件，为了提高抗冲击和抗疲劳破坏的能力，一般应选择锻件，如机床、汽车的传动轴和齿轮等； 对于由于其他方面原因需采用铸件，但又要求零件的金相组织致密、承载能力较强的零件，应选择相应的能满足要求的铸造方法，如压力铸造、金属型铸造和离心铸造等。

(3)表面质量的要求

为了降低生产成本，现代机械产品上的某些非配合表面有尽量不加工的趋势，即实现少、无切削加工。为保证这类表面的外观质量，对于尺寸较小的有色金属件，宜选择金属型铸造、压力铸造或精密模锻； 对于尺寸较小的钢铁件，则宜选择熔模铸造(铸钢件)或精密模锻(结构钢件)。(www.xing528.com)

(4)其他方面的要求

对于具有某些特殊要求的零件，必须结合毛坯材料和生产方法来满足这些要求。例如，某些有耐压要求的套筒零件，要求零件金相组织致密，不能有气孔、砂眼等缺陷，则宜选择型材(如液压油缸常采用无缝钢管)； 如果零件选材为铸铁，则宜选择离心铸造(如内燃机的气缸套，其材料为QT600-2，毛坯即为离心铸造铸件)； 对于在自动机床上进行加工的中、小型零件，由于要求毛坯精度较高，故宜采用冷拉型材，如微型轴承的内、外圈是在自动车床上加工的，其毛坯采用冷拉圆钢。

3.满足降低生产成本的要求

要降低毛坯的生产成本，必须认真分析零件的使用要求及所用材料的价格、结构工艺性和生产批量等各方面情况。首先，应根据零件的选材和使用要求确定毛坯的类型，再根据零件的结构形状、尺寸大小和毛坯的结构工艺性及生产批量大小确定具体的生产方法，必要时还可按有关程序对原设计提出修改意见，以利于降低毛坯生产成本。

(1)生产批量较小时的毛坯选择

生产批量较小，毛坯生产的生产率不是主要问题，材料利用率的矛盾也不太突出，这时应主要考虑的是减少设备、模具等方面的投资，即使用价格比较便宜的设备和模具，以降低生产成本。如使用型材、砂型铸造件、自由锻件、胎模锻件和焊接结构件等作为毛坯。

(2)生产批量较大时的毛坯选择

生产批量较大，提高生产率和材料的利用率，降低废品率，对降低毛坯的单件生产成本将具有明显的经济意义。因此，应采用比较先进的毛坯制造方法来生产毛坯。尽管此时的设备造价昂贵、投资费用高，但分摊到单个毛坯上的成本是较低的，并且由于工时消耗、材料消耗及后续加工费用的减少和毛坯废品率的降低，从而有效地降低了毛坯生产成本。

4.符合生产条件

为了兼顾零件的使用要求和生产成本，在选择毛坯时还必须与本企业的具体生产条件相结合。当对外订货的价格低于本企业生产成本且又能满足交货期要求时，应当向外订货，以降低成本。还要认真分析以下三方面的情况:

1)当代毛坯生产的先进技术与发展趋势，在不脱离我国国情及本厂实际的前提下，尽量采用比较先进的毛坯生产技术。

2)产品的使用性能和成本方面对毛坯生产的要求。

3)本厂现有毛坯生产能力状况，包括生产设备、技术力量(含工程技术人员和技术工人)、厂房等方面的情况。

总之，毛坯选择应在保证产品质量的前提下，获得最好的经济效益。