Технико-экономическое обоснование рационального технологического процесса механической обработки детали «крышка», страница 4

В таблице №4 приведены физические свойства серого чугуна СЧ20. [1]

Таблица №4

Физические свойства серого чугуна СЧ20

При растяжении (наиболее жестком виде нагружения) по концам графитных включений легко формируются очаги разрушения. По этой причине серые чугуны плохо сопротивляются растяжению, имеют низкие прочность и пластичность.

Статическая прочность серых чугунов при изгибе примерно в 2 раза, а при сжатии – в 4 раза выше, чем при растяжении.

Более высокая чувствительность чугунов к нормальным напряжениям, чем к касательным, сохраняется при циклических нагрузках.

Графит, ухудшая механические свойства, в то же время придает чугунам ряд ценных свойств. Он измельчает стружку при обработке резанием, оказывает смягчающее действие и, следовательно, повышает износостойкость чугунов, придает им демпфирующую способность. Кроме того, пластинчатый графит обеспечивает малую чувствительность чугунов к дефектам поверхности. Благодаря этому сопротивления усталости чугунных и стальных деталей соизмеримы.

Отливки из серого чугуна подвергают термической обработке. Используют низкий отжиг (~ 560°С) для снятия внутренних напряжений и стабилизации размеров, нормализацию или закладку с отпуском для повышения механических свойств и износостойкости.

Допускается низкое легирование чугуна различными элементами (хромом, никелью, медью, фосфором и др.).

Ферритные серые чугуны СЧ20 используют для производства качественных отливок сложной формы при отсутствии жестких требований к габаритам и массе деталей, предназначены для слабо- и средненагруженных деталей: крышки, фланцы, маховики, корпуса редукторов, подшипников, насосов, а также суппорты, тормозные барабаны, диски сцепления. [2, с.294]

Материалом заменителем серого чугуна является сталь 20.

1.3.   Анализ технологичности детали

Каждая деталь должна изготовляться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени правильным выбором варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применением оптимальных режимов обработки. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление.

Оценку технологичности конструкции детали производят по качественным и количественным показателям.

Количественная оценка технологичности производится расчетом ряда показателей, характеризующих отдельные свойства.

1. Коэффициент использования металла:

 , [3, с.18]

где М_дет – масса детали по чертежу, кг; М_заг – масса материала исходной заготовки, кг. Окончательно  определяется после выбора заготовки, поэтому предварительно принимаем его равным 0,7.

2. Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

, [3, с.18]

где N_уэ – число унифицированных элементов детали, шт.; N_э – общее число конструктивных элементов.

Данный показатель находится в пределах нормы, т.к. общее число конструктивных элементов превышает число унифицированных элементов детали.

3. Коэффициент точности обработки детали:

, [3, с.18]

где n_i – число поверхностей одного квалитета IT_i.

Данный результат выше 10, поэтому к крышке предъявлена пониженная точность.

4.  Коэффициент шероховатости поверхности:

 [3, с.18]

где n_i – число поверхностей одной шероховатости Ra_i.

Полученный коэффициент оказался свыше 2,5, поэтому сложность обработки с низкими требованиями.