ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прокатка из "Металловедение и технология металлов " Технологичность конструкции литой детали есть совокупность свойств, проявляемых при оптимальных затратах труда, средств, материалов и времени при ее изготовлении, а также обеспечении технологичности изготовления из нее детали. Следовательно, при конструировании технологичной отливки необходимо учитывать большое число различных факторов. В настоящее время име-имеется методика оценки конструкций на технологичность и оценки уровня технологичности изделий. Технологичность конструкции оценивают по так называемым показателям технологичности, основными из которых являются удельная металлоемкость, коэффициент использования металла, точность геометрической формы, удельная трудоемкость, обрабатываемость, коэффициент необработанной поверхности (отношение необработанной площади поверхности ко всей площади поверхности детали). [c.315] При конструировании технологичных литых деталей необходимо руководствоваться следующими соображениями. [c.315] Конструкция отливки должна удовлетворять либо одновременному, либо направленному принципу затвердевания. С точки зрения литейной технологии отливка является нетехнологичной, если не соблюдается это правило. [c.315] При одновременном затвердевании стенки отливки, приливы, ребра и т. д. должны быть максимально приближены к одинаковой толщине. [c.315] Литые детали должны иметь наиболее простую внешнюю конфигурацию, минимальное количество резких поворотов и разветвлений стенок, ребер жесткости и других элементов. Причем, чем худшей жидкотекучестью обладает сплав отливок, чем меньше толщина их стенок, тем полнее необходимо выполнять данное требование. Нечеткое его выполнение может приводить к недоливам или спаям стенок отливок. Кроме этого, такая конструкция в меньшей степени будет вызывать возникновение напряжений, а следовательно, короблений и трещин. Немаловажным также является сокращение временн, средств и энергии для изготовления оснастки таких отливок, увеличение производительности при обрубке и очистке отливок. [c.315] Отсюда понятно, что при конструировании детали конструктор обязан определиться в отношении способа изготовления отливки. Окончательная стадия конструирования должна осуществляться в тесном контакте с технологом литейного производства. Технолог-литейщик, более тонко представляющий особенности технологического процесса получения отлнвки, после критического анализа конструкции литой детали дает советы конструктору по изменению чертежа с целью повышения технологичности отливки. [c.316] Приведем несколько примеров, показывающих повышение технологичности отливок при внесении некоторых конструктивных изменений (рис. 161), где слева показана менее технологичная конструкция детали, справа — более технологичная. [c.317] Как уже отмечалось, отливки должны иметь конструктивны.е уклоны (рис. 161, а), облегчающие извлечение модели из формы и стержня из стержневого ящика. [c.317] У-образные соединения всегда склонны к образованию трещин, усадочной пористости и пригара между стенками (рис. 161, б). Такие сопряжения необходимо заменять на Т-образные или близкие к ним. Недопустимы резкие переходы вследствие образования напряжений и трещин в них (рис. 161, в). [c.317] Весьма нетехнологичными является Х-образное сопряжение стенок по причине образования усадочной пористости в термическом узле. Термический узел удается несколько рассредоточить, заменив Х-образное сочленение на два Т-образных (рис. 161, г). В случае необходимости к Т-образному сопряжению легче поставить наружные холодильники. [c.317] Всевозможные бобышки, оси которых не являются перпендикулярными к плоскости разъема, мешают свободному извлечению модели из формы (рис. 161, ( ). Поэтому их надо устанавливать так, чтобы извлечение модели было свободным. При конструировании всегда необходимо учитывать расположение припуска на механическую обработку. В конструкции детали слева в пазу всегда будет пригар, возможны трещины (рис. 161, ё). В колесных деталях (маховиках, шестернях и т. п.) спицы долн ны иметь пружинную конструкцию, уменьшающую возможность образования трещин в местах перехода к ступице и ободу (рис. 161, ж). Установка стержней в форме, удаление стержневой смеси и каркасов из отливки требует более полных отверстий корпусных деталей (рис. 161, з). Рассмотренные примеры далеко не исчерпывают разнообразия изменений в чертежах литых деталей. Поэтому с целью лучшего ознакомления с конструирование.м более технологичных деталей конструкторы должны обращаться к специальной литературе. [c.317] Применение в машиностроении рациональных заготовок позволяет сократить потери металла на 20—50 %, снизить объем механической обработки и суш,ественно повысить коэффициент использования металла. [c.318] В настоящее время около четверти металла, потребляемого машиностроением, уходит в отходы в виде стружки, что составляет в целом по стране миллионы тонн. [c.318] Внедрение и широкое использование таких методов как получение точных профилей фасонной конфигурации методом прокатки, прессования, гибки штамповка в разъемных матрицах горячее и холодное выдавливание волочение высокоскоростная штамповка беспрессовые методы штамповки (взрывная, магнитоимпульсная, электрогидравлическая) обработка давлением с использованием э( екта сверхпластичности и другие позволяет повысить точность заготовок и резко снизить трудоемкость механической обработки при значительном снижении расхода металла. Так, применение точных фасонных профилей в зависимости от номенклатуры деталей обеспечивает снижение расхода металла в среднем на 50—70 %. [c.318] На современных металлургических заводах применяют ковку, штамповку, прокатку, волочение и прессование. [c.319] Обработка металлов кузнечным способом включает процессы свободной ковки, горячей и холодной штамповки. Для штамповки характерно применение специального инструмента — штампов. Свободной ковкой производят единичные или мелкосерийные поковки. Мелкие и средние поковки массой до 1 т изготавливают на молотах, более крупные — на прессах. [c.319] Нагрев металла — одна из существенных операций технологического процесса обработки металлов давлением. Строгое соблюдение режима нагрева оказывает значительное влияние на качество и точность геометрических размеров готового профиля, состояние обрабатывающего оборудования и технико-экономические показатели производства. [c.319] Для проведения процессов горячей пластической деформации металл необходимо нагреть выше 0,65—0,75 абсолютной температуры плавления для обеспечения полного протекания разупроч-няющих процессов (для углеродистой стали эта температура равна 900—1150 °С). В интервале температур горячей деформации пластичность повышается в несколько раз, а прочностные характеристики снижаются примерно в 10 раз по сравнению с комнатной температурой. Нагревать сталь до температур, близких к температуре плавления, нельзя, так как происходит развитие явления перегрева, состоящего в интенсивном росте зерна нагреваемого металла и пережога, сопровождающегося окислением и оплавлением границ зерен, нарушением связей между ними и, как следствие, полной потерей пластичности. Пережог является неисправимым браком, такой металл совершенно непригоден к дальнейшей переработке или использованию. Таким образом, нагревать слитки или заготовки необходимо до значений температур, лежащих ниже тех, которые приводят к перегреву или пережогу. Температура пережога для углеродистых сталей в зависимости от содержания углерода находится в пределах 1180—1490 °С соответственно для сталей с 1,1 до 0,1 % углерода. С учетом требований технологии и окончательных свойств обрабатываемого металла устанавливается оптимальный интервал температур нагрева (начала деформации) и окончания процесса ОМД. [c.319] Вернуться к основной статье