Файл: Елизаветин М.А. Повышение надежности машин. Технологические основы повышения надежности машин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 226

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Тип заготовок

 

Огливка, полученная

 

Листовая штамповка

 

под давлением

 

 

Стоимость

Обычно

более низкая,

чем

Обычно

более

высокая,

приспособления

для штамповки

 

 

 

 

чем для литья

под давлени­

 

 

 

 

 

 

 

 

ем, особенно

когда нужны

 

 

 

 

 

 

 

 

штампы

для

многих опера­

 

 

 

 

 

 

 

 

ции

 

 

 

Отходы

Отходы

значительны

в

Иногда большая

 

 

процессе литья под давлени­

 

 

 

 

 

ем (большой литниковый ос­

 

 

 

 

 

таток) и невелики при меха­

 

 

 

 

 

нической

обработке

отли­

 

 

 

 

 

вок,

залитых

под давлени­

 

 

 

 

 

ем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производи­

Высокая

производитель­

Весьма

высокая,

иногда в

тельность

ность

современных

машин

результате автоматизации

 

для литья

под

давлением,

 

 

 

 

 

особенно при

механизации

 

 

 

 

 

вспомогательных

работ,

мо­

 

 

 

 

 

жет

значительно

превосхо­

 

 

 

 

 

дить производительность

 

 

 

 

 

 

штамповочных

молотов

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 22

Сравнительная характеристика конструктивных особенностей

иэксплуатационных свойств деталей из пластмасс

иотлитых под давлением

Тип заготовки Детали, отлитые под давлением Детали из пластмасс

Материал

Сплавы

цинка, алюминия,

Различные

виды

пласт­

 

магния, меди, олова и свин­

масс: феноловые,

мочевин­

 

ца

 

 

ные,

акриловые, виниловые,

 

 

 

 

полиамидные,

полиэтилено­

 

 

 

 

вые, силиконовые

 

Плотность

От 1,8

(магний)

до 11,6

От

1,05

(акриловые) до

 

(свинец)

 

 

2,09

(феноловые с минераль­

 

 

 

 

ным заполнителем)

 

Механические

Более

высокие,

чем у

У пластмасс обыкновенно­

свойства

пластмасс

обыкновенного

го качества ниже, чем у

 

качества

 

 

литья под давлением; благо­

 

 

 

 

даря

меньшей плотности де­

 

 

 

 

тали

из

пластмасс значи­

 

 

 

 

тельно легче

(при

одинако­

 

 

 

 

вой прочности), чем отливки

 

 

 

 

под

давлением

 


Тип заготовки

Детали, отлитые под давлением

Детали из пластмасс

Физические

Сплавы цинка

до 120° С,

свойства:

сплавы алюминия

до 320° С,

теплопровод­

сплавы меди до 500° С

ность, жаро­

 

 

прочность

 

 

Электро­

Проводники

 

 

проводность

 

 

 

 

 

Коррозионная

Меньше, чем у пластмасс

стойкость

 

 

 

 

 

Прозрачность

Непрозрачные

 

 

Внешний вид

В

большинстве

 

случаев

 

требует дополнительной от­

 

делки

— окраска

и

блеск

 

хуже, чем у деталей из

 

пластмасс

 

 

 

Разностенность

Допустима (хотя

и неже­

 

лательна)

довольно

боль­

 

шая; наибольшая толщина—

 

около 0,7 мм

 

 

Возможность

Большая,

чем при исполь­

получения

зовании пластмасс

 

 

сложной

 

 

 

 

 

конфигурации

 

 

 

 

 

Точность

Обычно

более

высокая,

размеров

чем у деталей из пластмасс

Начало размягчения тер­ мопластических масс при 60° С; деформация и измене­ ние окраски феноловых масс при 110° С, мочевинных при 75° С; некоторые феноловые

массы

выдерживают

посто­

янную

температуру

до

200° С;

наиболее жаропроч­

ные силиконовые массы Диэлектрики

Больше, чем у литья под давлением

Непрозрачные, полупро­ зрачные и прозрачные

Не требует дополнительной отделки; возможно получе­ ние красивой и прозрачной поверхности

Допустима (хотя и неже­ лательна) довольно боль­ шая; при очень тонких воз­ можны искривления

Значительная; однако вы­ полнение полостей более трудное, чем при литье под давлением

Меньшая, чем при литье под давлением; обычно от­ клонения колеблются в пре­ делах ±0,5% от установлен­ ного размера

Неизменяемость

Значительно большая, чем

размеров

у деталей из пластмасс, од­

во времени

нако

в деталях

из

сплавов

 

цинка

со временем

происхо­

 

дят незначительные

измене­

 

ния размеров

 

 

Шероховатость

От 5 до 7-го

класса чис­

поверхности

тоты

 

 

 

Меньшая, чем при литье под давлением; некоторые пластмассы со временем зна­ чительно изменяют свои раз­ меры

Обычно очень хорошая: прессованные — от 8 до 11-го класса, стеклотексто­ лит — до 6-го класса


Тип заготовок

Детали,

отлитые под давлением

Стоимость

Меньшая,

чем

стоимость

материала

пластмасс

 

 

Стоимость

Обычно ниже, чем у пласт­

готового

масс;

иногда

более высокая,

изделия

когда

изделие требует спе­

(после отделки)

циальной отделки

 

Стоимость

Обычно более

высокая,

приспособлений

чем для пластмасс

 

Количество

Малое

 

 

отходов

 

 

 

 

Производи­

Высокая

 

 

тельность

 

 

 

 

Листовая штамповка

Высокая

Обычно более высокая, чем стоимость литья под давлением

Обычно более низкая, чем для литья под давлением; необходимо принимать в рас­ чет стоимость ухода за при­ способлением

Большее, чем при литье под давлением

Значительно меньшая, чем при литье под давлением

СХЕМА 3


где t\ — время изготовления одной детали при установленном количестве продукции;

tut — время изготовления одной детали при количестве про­ дукции, в N раз большем;

х— показатель степени, зависящий от технологического процесса.

Для механообрабатывающих операций х ~ — . 3

Рабочее время (а следовательно, и затраты рабочей силы, и административные расходы) также уменьшается, причем, если сохраняется геометрическое сходство отливок и применяется тот же технологический процесс, то отношение времени Т, необ­ ходимого для изготовления отливки весом G, к времени t, необ­ ходимому для изготовления отливки весом q, может быть при­ ближенно выражено уравнением

Т_

G \х

t

23 где X = -----:-----.

34

Данное уравнение может быть применено и для механичес-

2

кой обработки, тогда х = —. Необходимым условием примене- 3

ния этого уравнения является «технологическое» сходство отли-

вок, т. е. обе отливки должны

быть изготовлены с

помощью

одинаковых технологических процессов, а отношение

веса G/q

не должно быть очень большим.

 

 

При технико-экономическом

анализе выбранного

способа

изготовления заготовки надо учитывать эксплуатационные свойства детали с учетом требований оптимальной надежности. Из отливок можно выполнять сложные сборочные единицы, име­ ющие выступы и тонкие высокие ребра, установленные под раз­ ными углами, кривые, сложные и пересекающиеся поверхности, несимметричные углубления и т. д. Необходимо также учиты­ вать, что штампованные детали требуют применения довольно значительных уклонов для облегчения выемки поковок из штам­ па, больших радиусов закругления, относительно большой тол­ щины стенок, отверстий с правильными геометрическими фор­ мами (цилиндр, конус и т. д.); при этом отверстия малого диа­ метра обычно не выполняются.

По сравнению с литьем под давлением штамповка имеет сле­ дующие преимущества: свобода выбора материала, высокая производительность, большая прочность материала и возмож­ ность получения изделий больших размеров. Однако штампован­ ным деталям трудно придать столь сложную форму, какую мо­ гут иметь детали, отлитые под давлением. Поэтому в случае применения небольших, но сложных и точных деталей обычно


выбирается литье под давлением, особенно тогда, когда вес и размеры отливки позволяют использовать форму для группового литья.

Сравнивая затраты на изготовление детали путем литья под давлением и штамповкой (состоящей из одного или нескольких элементов), можно утверждать, что штампованная деталь де­ шевле тогда, когда она изготовлена как одно целое и не требу­ ет дорогостоящей обработки и сборки; в противном случае литая деталь будет дешевле. Анализируя конструкции отливок, полученных под давлением, следует также принимать во внима­ ние возможность армирования отливок путем заливки вклады­ шей из других металлов. Такое сравнение вполне возможно так­ же и с литьем по выплавляемым моделям, литьем в оболочко­ вые и в разовые песчаные формы при машинной формовке. При этом отпало бы, например, ограничение выбора материалов от­ ливок. Если требования, касающиеся точности изделия, не очень высоки, то штампованные детали часто могут быть заменены ли­ тыми из ковкого чугуна или чугуна с шаровидным графитом, из­ готовленными с применением машинной формовки. Такие от­ ливки применяются в автомобилях, тягачах, вагонах, в качестве предметов широкого потребления и т. п.

Сравнивая себестоимость литых деталей из ковкого чугуна или чугуна е шаровидным графитом с себестоимостью штампо­

ванных деталей, можно убедиться, что отливки будут

дешевле,,

если форма детали сложна, а их количество не очень

велико.

В противном случае дешевле штампованные детали.

 

Известны пластмассы, обладающие и более высокими меха­ ническими свойствами, чем стали, а также такими специальны­

ми физико-химическими свойствами,

как износостойкость и

коррозионная

стойкость в определенных агрессивных

средах

и т. п.

 

 

 

Прессованием и спеканием различных порошков можно полу­

чать детали, имеющие в большинстве

случаев такие свойства,,

которые нельзя

получить другими способами (например,

порис­

тые детали для фильтров, втулки подшипников, магниты, элект­ рические контакты, различные детали для прокладок режущих инструментов и т. п.). Для изготовления деталей машин чаще всего применяются порошки железа, меди и бронзы. Применя­ ются порошки из специальных карбидов и интерметаллоидов, обладающих очень высокими физическими и химическими свой­ ствами.

Допускаемые отклонения от размеров деталей из порошков соответствуют 5—7-му классам точности, а отклонения калибро­ ванных деталей соответствуют приблизительно 2—3-му классам точности. Поверхность деталей из прессованных порошков глад­ кая. Поперечные размеры и высота изделия не должны превы­ шать 150—200 мм. Обычно площадь поперечного сечения не превышает 50 см2, а высота 80 мм. Наименьшее количество из--