부품을 선택할 때 어떤 요소를 고려해야 합니까?

금속 부품 선택을 위한 일반 원칙:
기계 제조 산업에서 신제품을 개발하든 기존 제품을 업데이트하든 기계 부품을 설계하고 제조하는 과정에서 설계자가 매뉴얼을 참조하여 선택할 수 있는 표준 부품 외에도 대부분 재료를 합리적으로 선택하는 방법이라는 중요한 문제를 고려해야 합니다. 실무에 따르면 제품의 품질과 생산 비용에 영향을 미치는 요소가 많으며, 그 중에서도 재료 선택의 적절성이 종종 핵심 역할을 합니다.
기계 부품 설계 및 제조의 일반적인 절차에서 먼저 부품의 작업 조건 요구 사항에 따라 재료를 선택한 다음 선택한 재료의 기계적 특성과 공정 특성에 따라 부품의 구조적 모양과 크기를 결정합니다. 부품 제조를 시작할 때 가공 기술 계획도 사용된 재료에 따라 수립해야 합니다. 예를 들어 선택한 재료가 주철인 경우 주조로만 생산할 수 있습니다. 기계 부품을 선택할 때 주로 부품의 작업 조건, 재료의 공정 특성 및 제품 비용을 고려합니다. 재료 선택의 몇 가지 기본 원칙은 다음과 같습니다.
(1) 선정된 재료는 부품의 작업 조건 요구 사항을 충족해야 합니다.
부품의 작업 조건은 다양합니다. 예를 들어, 응력 상태는 인장, 압축, 굽힘, 비틀림, 전단 등이 될 수 있습니다. 하중 특성은 정적, 충격, 교대일 수 있습니다. 작업 온도는 실온, 고온, 저온이 될 수 있습니다. 환경 매체는 산성, 알칼리성, 해수 및 윤활제가 될 수 있습니다. 위의 작업 조건에서 응력 상태와 하중 특성은 기계적 특성을 반영합니다. 작업 온도와 환경 매체는 사용 환경에 속합니다. 재료의 기계적 특성도 다양합니다. 예를 들어, 항복 한계, 강도 한계, 피로 한계 등은 재료의 강도를 반영하는 지표입니다. 신장, 단면 수축 등은 재료의 가소성을 반영하는 지표입니다. 충격 인성, 파괴 인성 등은 재료의 인성을 반영하는 지표입니다.
재료 선택의 기본 출발점은 부품의 강도 요구 사항을 충족하는 것이므로 다양한 강도 지표는 일반적으로 부품의 단면 치수 설계 계산에 직접 사용됩니다. 그러나 δ, ψ, k, K10 등은 일반적으로 설계 계산에 직접 사용되지 않습니다. 때로는 부품의 안전을 보장하기 위해 간접 강도 검증에 사용하여 선택된 재료의 강도, 가소성 및 인성이 적절하게 일치하는지 확인합니다. 재료의 경도 지수의 경우 강도 성능에 대한 어느 정도의 추정이 가능하지만 부품의 설계 및 계산에는 사용되지 않습니다. 그러나 경도 측정은 비교적 간단하고 생산에 널리 사용됩니다.
사용 환경과 관련하여 재료를 선택할 때도 고려해야 합니다. 예를 들어 고온에서 작동하는 부품의 경우 내열강을 선택할 수 있습니다. 내식성이 필요한 부품의 경우 오스테나이트계 스테인리스강을 사용할 수 있습니다. 내마모성이 필요한 부품의 경우 초경합금을 사용할 수 있습니다. 높은 경도가 필요한 부품의 경우 공구강을 사용할 수 있습니다.
⑵ 소재의 공정성능도 소재선정의 중요한 기준 중 하나다
부품의 생산 방법이 다르기 때문에, 부품의 품질과 생산 비용에 직접적인 영향을 미치게 됩니다.
금속소재의 기본적인 가공방법으로는 주조, 압력가공, 용접, 절단가공, 열처리 등이 있다.
⑶ 재료를 선택할 때는 재료의 경제성에 많은 주의를 기울여야 합니다.
선택된 재료는 저렴하고 고품질이어야 하며, 가능한 한 국산 재료를 선택해야 합니다. 일반적으로 주철이 요구 사항을 충족할 수 있다면 주강은 필요하지 않고, 탄소강이 요구 사항을 충족할 수 있다면 합금강은 필요하지 않습니다. 예를 들어, 일부 크랭크 샤프트와 커넥팅 로드는 단조강 대신 연성 주철을 사용하여 생산하여 절단량을 줄이고 비용을 절감합니다.
재료를 선택할 때 재료의 경제적 효율성에 주의를 기울여야 합니다. 재료 자체의 가격과 부품을 제조하는 데 필요한 모든 비용뿐만 아니라 재료의 기능도 고려해야 합니다. 가치 공학의 원칙에 따르면: 가치=기능/비용. 계산된 결과를 비교할 때 가치는 재료 자체의 가격일 뿐만 아니라 재료의 기능과 수명도 포함하므로 재료 선택의 경제적 효율성을 보다 포괄적으로 반영할 수 있습니다. 예를 들어, 내식성 용기를 제조하려면 세 가지 재료 선택 옵션이 있습니다. 하나는 제조 비용이 5,000위안이고 1년 동안 사용할 수 있는 일반 탄소강을 사용하는 것입니다. 두 번째는 제조 비용이 40,000위안이고 10년 동안 사용할 수 있는 오스테나이트산 내성 스테인리스강을 사용하는 것입니다. 세 번째는 제조 비용이 15,000위안이고 6년 동안 사용할 수 있는 페라이트 스테인리스강을 사용하는 것입니다. 가치공학의 원칙에 따르면 1차, 2차, 3차 옵션의 가치계수는 1:1.25:2이며, 이는 3차 재료 선택 옵션이 더 경제적임을 보여줍니다.