Основы автомобилостроения. 1. 1 Основные понятия и определения
 Скачать 427.67 Kb.
|
|
1.3.5 Формирование поверхностного слоя методами технологического воздействия Образование в поверхностном слое детали наклепа препятствует росту имеющихся и возникновению новых усталостных трещин. Этим объясняется заметное повышение усталостной прочности деталей, подвергнутых дробеструйной обработке, наклепыванию шариком, обкатке роликами и другим операциям, создающим в поверхностном слое благоприятно направленные остаточные напряжения. Наклеп снижает пластичность трущихся поверхностей, уменьшает схватывание металлов, что также способствует уменьшению износа. Однако при большой степени наклепа износ может увеличиваться. Влияние наклепа на износ сильнее проявляется у металлов склонных к наклепу. Управляя процессом резания, можно получить такое сочетание остаточных напряжений и напряжений, возникающих в процессе эксплуатации, которое благоприятно отразится на усталостной прочности. 1.4 Заготовки деталей 1.4.1 Виды заготовок. Методы получения заготовок При изготовлении первичных заготовок деталей машин требуется максимально снижать их трудоемкость, объем механической обработки и расход материала. Заготовки изготавливаются различными технологическими методами: отливкой, ковкой, горячей объемной штамповкой, холодной штамповкой из листа, штампосваркой, формообразованием из порошковых материалов, отливкой и штамповкой из пластмасс, изготовлением из проката (стандартного и специального) и другие. В условиях крупносерийного и массового производства первичная заготовка по форме и размерам должна максимально приближаться к форме и размерам готовой детали. Коэффициент использования металла должен быть высоким до 0,9…0,95. (Холодная штамповка из листа 0,7-0,75).  где  – масса детали и заготовки.1.4.2 Изготовление заготовок литьем Литыми заготовками в автомобилестроении являются преимущественно корпусные детали – блоки и головки цилиндров, картеры различных агрегатов и узлов, а также ступицы колес и коробки сателлитов дифференциала, гильзы цилиндров. Корпусные детали в большинстве случаев изготавливаются из серого чугуна отливкой в земляные формы, полученные машинной формовкой по металлическим моделям, стержневые и оболочковые формы. Заготовки корпусных деталей из алюминиевых сплавов получа-ют отливкой в земляные формы машинной формовкой по металлическим моделям, в стержневые формы и литьем под давлением на литьевых машинах. Точность отливки в земляные формы составляет 9 класс, а для литья в формы, собираемые из стержней по шаблонам и кондукторам – 7…9 класс. Отливка заготовок из цветного и черных металлов в постоянные металлические формы – кокиль обеспечивает получение точности отливок 4…7 класса с шероховатостью поверхности 3-4 класса. Производительность труда в 2 раза выше по сравнению с литьем в земляные формы. Изготовление заготовок из цветных металлов и сплавов литьем под давлением на специальных литьевых машинах применяется для таких сложных тонкостенных отливок, как блоки цилиндров V-образного 8-цилиндрового двигателя автомобиля ГАЗ-53. Отливка в оболочковые формы обеспечивает получение заготовок 4…5 класса точности и шероховатости поверхности 3…4 класса; применяется для отливок заготовок сложных деталей, например, чугунных коленчатых и распределительных валов двигателей автомобилей «Волга». Оболочковая форма изготавливается из песчано-смолистой смеси, состоящей по весу из 90 …95% кварцевого песка и 10…5% термореактивной смолы пульвер-бакелита (смесь фенола и формальдегида). Термореактивная смола обладает свойством полимеризации, т. е. перехода в твердое состояние при температуре 300-350º С. Формовочная смесь при помещении в нее металлической модели, предварительно нагретой до 200…250ºС, прилепает к модели, образуя корку толщиной 4…8 мм. Модель с коркой в течение 2…4 минут нагревают в печи при t = 340…390ºС для отвердения корки. Затем модель извлекают из твердой оболочки и получают две полуформы, образующие при соединении оболочковую форму, в которую заливают металл. Изготовление полуформ производится при помощи высоко-производительных автоматических машин. Отливки по выплавляемым моделям, получаемым прессованием легкоплавких материалов, например, парафина со стеарином, позволяет иметь заготовки сложной формы высокой точностью (2…3 класса) с шероховатостью поверхности 4…5 класса (шлицевые валики, зубчатые колеса и т. п.). 1.4.3 Изготовление заготовок давлением Горячая штамповка широко применяется для изготовления заготовок стальных коленчатых и распределительных валов, поворотных цапф, крестовин кардана и дифференциала, шестерен коробок передач и задних мостов и других. Штамповку ведут на прессах или молотах. Точность заготовок 7-8 классы. Штамповка заготовок коленчатых и распределительных валов на ковочных прессах на 25-45% снижает припуск на механическую обработку, в 1,5-2 раза повышает производительность труда и уменьшает штамповочные уклоны до 2-3º по сравнению со штамповкой на молотах. Заготовки штампуют в одном или нескольких ручьях, выполненных в одном штампе. Например, штамповку распределительных валов ведут в трех ручьях. В первом ручье производится подкатка, во втором и третьем – предварительное и окончательное формообразование. Прогрессивным способом является горячая штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ), обеспечивающая высокое качество поковок благодаря расположению волокон в наиболее выгодном направлении. Масса заготовок 0,1…100 кг. При этом заготовки простой фор-мы можно получить без облоя, а сложной формы с облоем не более 1% массы заготовок. После горячей штамповки производится нормализация. Холодная штамповка (высадка) применяется для изготовления заготовок крепежных и некоторых малогабаритных деталей. Применяется высадка с нагревом Т. В.Ч. части заготовки, например, заготовка толкателей клапанов. Высадка осуществляется из калиброванного металла на высадочных прессах-автоматах. Холодной листовой штамповкой в автомобилестроении изготавливают детали кузова, диски колес, масляные картеры, кожухи, колпаки и другие. Заготовками из сортового материала являются горячекатаные прутки для обработки деталей на токарно-револьверных станках, более точные холоднотянутые (калиброванные) прутки для изготовления деталей на токарных автоматах; горячекатаные профили, гнутые профили, проволоки и другие. Из калиброванного материала изготавливают поршневые пальцы, шкворни, ползунковые валики КПП. Точность калиброванных прутков 3-4 класс. 1.4.4 Получение заготовок другими способами Штампосварные заготовки (картер заднего моста автомобиля ЗИЛ-130). Изготовление заготовок из металлокерамических материалов, например, направляющих втулок клапанов двигателей ЗИЛ-130. В прессформах под давлением МПа при температуре ниже точки плавления основного компонента. Железомедные, медно-графитовые и другие. Изготовление деталей из пластмасс: прессование, литье под давлением, волочение и экструзия, напыление всевозможных деталей. 1.4.5 Понятие о припуске на обработку. Методы определения операционных и общих припусков на обработку заготовок. Определение операционных размеров и допусков Припуском на обработку называется слой металла, снимаемый с заготовки в процессе механической обработки для получения готовой детали. Завышенные припуски на обработку – расход металла в стружку, увеличение трудоемкости и себестоимости изготовления детали. В то же время недостаточные припуски на обработку не обеспечивают удаления поверхностного дефектного слоя и требуемую точность и чистоту поверхности, увеличивают брак и повышают стоимость обработки. Припуски разделяются на общие и операционные: - общим припуском называется слой металла, удаляемый с заготовки при выполнении всех технологических переходов, определяемый разностью размеров черновой заготовки и готовой детали  - для внешних поверхностей; - для внутренних поверхностей.Промежуточным припуском (межоперационным) называется слой металла, удаляемый при выполнении одного технологического перехода; припуск определяется разностью размеров предшествующего и последующего переходов  или   Симметричные и асимметричные припуски. Симметричные припуски – при обработке наружных и внутренних поверхностей вращением, а также при параллельной обработке противоположных плоских поверхностей; Асимметричные припуски имеют место при обработке противолежащих поверхностей независимо друг от друга. Например, когда одна из противолежащих поверхностей не обрабатывается. Припуск зависит от многих факторов: материала, размеров заготовки, способа ее изготовления, от термической обработки (обезуглероживания поверхностного слоя или деформации заготовки), от способа установки детали на станке и упругих деформаций, от ее закрепления и силы резания. Допуск на припуск определяется разностью максимального  и минимального |