هنگام انتخاب قطعات چه عواملی را باید در نظر گرفت؟

اصول کلی برای انتخاب قطعات فلزی:
در صنعت ماشین سازی اعم از تولید محصولات جدید و یا به روز رسانی محصولات قدیمی، در فرآیند طراحی و ساخت قطعات مکانیکی علاوه بر قطعات استانداردی که طراحان می توانند با مراجعه به دفترچه راهنما انتخاب کنند، اکثر آنها باید موارد زیر را نیز در نظر داشته باشند. موضوع مهم نحوه انتخاب معقول مواد. تمرین ثابت کرده است که عوامل زیادی بر کیفیت و هزینه تولید محصولات تأثیر می‌گذارند که در میان آنها مناسب بودن انتخاب مواد اغلب نقش کلیدی دارد.
از رویه کلی طراحی و ساخت قطعات مکانیکی، ابتدا ماده را با توجه به شرایط کاری قطعات انتخاب کنید و سپس شکل ساختاری و اندازه قطعات را با توجه به خواص مکانیکی و خواص فرآیندی مواد انتخاب شده تعیین کنید. . هنگام شروع به ساخت قطعات، برنامه فناوری پردازش نیز باید با توجه به مواد مورد استفاده فرموله شود. به عنوان مثال، اگر ماده انتخابی چدن باشد، فقط می توان آن را با ریخته گری تولید کرد. هنگام انتخاب قطعات مکانیکی، شرایط کاری قطعات، خواص فرآیندی مواد و قیمت تمام شده محصولات عمدتاً در نظر گرفته می شود. برخی از اصول اولیه انتخاب مواد به شرح زیر است:
(1) مواد انتخاب شده باید الزامات شرایط کاری قطعات را برآورده کنند
شرایط کار قطعات متنوع است. به عنوان مثال، حالت تنش می تواند کشش، فشار، خمش، پیچش، برش و غیره باشد. خواص بار می تواند ثابت، ضربه، متناوب باشد. دمای کار می تواند دمای اتاق، دمای بالا، دمای پایین باشد. محیط زیست محیطی می تواند اسیدی، قلیایی، آب دریا و روان کننده ها باشد. از شرایط کاری فوق، حالت تنش و خواص بار منعکس کننده خواص مکانیکی است. دمای کار و محیط محیطی متعلق به محیط استفاده است. خواص مکانیکی مواد نیز متفاوت است. به عنوان مثال، حد تسلیم، حد استحکام، حد خستگی و غیره شاخص هایی هستند که نشان دهنده استحکام ماده هستند. ازدیاد طول، انقباض مقطعی و غیره شاخص هایی هستند که انعطاف پذیری مواد را منعکس می کنند. چقرمگی ضربه، چقرمگی شکست و غیره شاخص هایی هستند که چقرمگی مواد را منعکس می کنند. ،
از آنجایی که نقطه شروع اولیه انتخاب مواد، برآورده ساختن نیازهای مقاومتی قطعات است، معمولاً از شاخص های مقاومت مختلف به طور مستقیم برای محاسبه طراحی ابعاد مقطع قطعات استفاده می شود. با این حال، δ، ψ، k، K10، و غیره به طور کلی به طور مستقیم برای محاسبات طراحی استفاده نمی شود. گاهی اوقات، به منظور اطمینان از ایمنی قطعات، از آنها برای تأیید غیر مستقیم استحکام استفاده می شود تا مشخص شود که آیا استحکام، پلاستیک و چقرمگی مواد انتخاب شده به درستی مطابقت دارند یا خیر. در مورد شاخص سختی مواد، اگرچه می توان مقدار مشخصی از عملکرد مقاومت را تخمین زد، اما برای طراحی و محاسبه قطعات استفاده نمی شود. با این حال، اندازه گیری سختی نسبتا ساده است و به طور گسترده ای در تولید استفاده می شود.
در مورد محیط استفاده، هنگام انتخاب مواد نیز باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال: برای قطعاتی که در دمای بالا کار می کنند، می توان فولاد مقاوم در برابر حرارت را انتخاب کرد. برای قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی دارند، می توان از فولاد ضد زنگ آستنیتی استفاده کرد. برای قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر سایش دارند، می توان از کاربید سیمانی استفاده کرد. برای قطعاتی که به سختی بالا نیاز دارند، می توان از فولاد ابزار استفاده کرد. و غیره
⑵ عملکرد فرآیند مواد نیز یکی از پایه های مهم برای انتخاب مواد است
از آنجایی که روش های تولید قطعات متفاوت است، کیفیت و هزینه تولید آنها به طور مستقیم تحت تاثیر قرار می گیرد.
روش های اصلی پردازش مواد فلزی شامل ریخته گری، پردازش تحت فشار، جوشکاری، پردازش برش و عملیات حرارتی است.
⑶ هنگام انتخاب مواد، باید توجه زیادی به صرفه جویی در مواد شود
متریال انتخابی باید هم ارزان و هم باکیفیت باشد و تا حد امکان مصالح داخلی انتخاب شود. به طور کلی، اگر چدن بتواند الزامات را برآورده کند، فولاد ریخته گری مورد نیاز نیست. اگر فولاد کربن بتواند الزامات را برآورده کند، فولاد آلیاژی مورد نیاز نیست. به عنوان مثال در برخی از میل لنگ ها و شاتون ها از آهن داکتیل به جای فولاد آهنگری برای تولید استفاده می شود که باعث کاهش میزان برش و کاهش هزینه ها می شود.
در انتخاب مصالح باید به صرفه اقتصادی مصالح توجه کنیم. ما نه تنها باید قیمت خود ماده و تمام هزینه های مورد نیاز برای ساخت قطعات را در نظر بگیریم، بلکه باید عملکرد مواد را نیز در نظر بگیریم. طبق اصل مهندسی ارزش: مقدار=تابع/هزینه. هنگام مقایسه نتایج محاسبه شده توسط آن، ارزش نه تنها قیمت خود ماده، بلکه عملکرد و عمر مفید مواد است، بنابراین می تواند کارایی اقتصادی انتخاب مواد را به طور جامع تری منعکس کند. به عنوان مثال: برای ساخت یک ظرف مقاوم در برابر خوردگی، سه گزینه انتخاب مواد وجود دارد. یکی استفاده از فولاد کربن معمولی، با هزینه ساخت 5،{3}} یوان و قابل استفاده برای 1 سال. دوم استفاده از فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر اسید آستنیتیک، با هزینه ساخت 40،{7}} یوان و قابل استفاده به مدت 10 سال. سوم استفاده از فولاد ضد زنگ فریتی است، با هزینه ساخت 15،{10}} یوان و می تواند به مدت 6 سال استفاده شود. بر اساس اصل مهندسی ارزش، ضرایب ارزش گزینه های اول، دوم و سوم 1:1.25:2 است که نشان می دهد گزینه سوم انتخاب مواد مقرون به صرفه تر است.