17.3. Материалы и технические требования к заготовкам
Вид материала для изготовления корпусных деталей выбирают, исходя из служебного назначения корпуса и условий его работы. При этом учитываются свойства материала на такие конструктивные параметры, как прочность и жёсткость конструкции, виброустойчивость, износостойкость ряда поверхностей, габариты и масса детали. Одновременно необходимо учитывать технологические факторы, определяющие методы получения заготовки, обрабатываемость материала и связанные с этим материальные затраты. Различные корпусные детали изготавливаются в основном из серых чугунов типа СЧ 18, СЧ 21, СЧ 32 и др. Часть корпусных деталей производят из стальных отливок (сталь 20Л, сталь 20ХМЛ и др.), некоторые из цветных сплавов (в основном алюминиевые типа АЛ 4, АЛ 9и др.).
Для получения тонкостенных отливок используют фосфористые чугуны с высоким содержанием углерода (до 3,6 %) и кремния (до 2,8 %).
17.4. Методы получения заготовок.
Заготовки для корпусных деталей получают литьём или сваркой. Причём на отливки приходится до 95 % заготовок.
Основными способами получения литых заготовок являются:
- литьё в песчаные формы;
- литьё в кокиль;
- литьё под давлением;
- литьё в оболочковые формы;
- литьё по выплавляемым моделям.
На отливки из
серого чугуна и стали установлено три
класса точности 1, П и Ш, для каждого из
которых определены предельные отклонения
размеров и массы заготовок. Для заготовок
габаритами до 500 мм допускаемые отклонения
размеров отливок 1, П и Ш классов точности
составляют
Литьё в кокиль используется для получения фасонных отливок из чугуна, стали и цветных металлов и сплавов в условиях серийного и массового производств. размеры отливок могут достигать 1,5 м, а масса нескольких десятков тонн. Отливки в кокиль имеют более высокую точность размеров (11-й, 12-й квалитеты), шероховатость отливок Ra = 10…5 мкм. Это позволяет в 2 – 3 раза уменьшить припуски на обработку резанием. Для отливок из цветных сплавов необходимость в обработке отпадает вообще. Механические свойства металлов при отливке в кокиль повышаются на 10 – 15 %.
В зависимости от материала и массы отливки металлические формы (кокили) могут использоваться до нескольких тысяч раз.
Литьём под давлением получаю точные отливки из цветных сплавов. Этот способ обеспечивает получение фасонных отливок с тонкими стенками и различными по размерам отверстиями с внутренними или наружными резьбами. Отливки имеют хороший внешний вид, шероховатость Ra = 5…1.25 мкм.
При литье в кокиль или литье под давлением возможно получение армированных отливок различными вставками из других материалов (блок цилиндров ДВС). Для литья под давлением используются специальные литейные машины, в которых пресс-форма нагревается до 200…250 0С, а заливка выполняется при давлении 11…12 МПа.
Литьё в оболочковые формы одноразового использования используется для получения ответственных фасонных отливок в серийном и массовом производстве. Полученные таким способом отливки имеют габариты до 500 мм и массу до 50 кг. Точность таких отливок соответствует 12…14 квалитетам, шероховатость поверхностей в пределах Ra = 10…2,5 мкм.
Сварные заготовки из стали используются в основном в мелкосерийном и единичном производствах для корпусов сравнительно простой геометрической формы и испытывающих ударные нагрузки. По сравнению с отливками, сварные заготовки в 1,5…2 раза легче и имеют припуски на 50 % меньше. Для снятия напряжений. полученных при сварке, сварные заготовки подвергаются отжигу при температуре 500…600 0С, выдержке при этой температуре в течение 2…10 ч и медленном охлаждении со скоростью 30…50 0С/ч.
Перед механической обработкой отливок их подвергают обязательной очистке от окалины, наплывов, дефектов. Очистка производится пескоструйным методом, дробеструйной обработке или гидроабразивной очистке. После этого обрабатываемые поверхности грунтуются и окрашиваются.