Исходные данные.
Чертёж детали «Кронштейн» (предварительный вариант) изображен на рис 1. Производство – единичное. Условия работы – Работает на трение. Допускается любой вид заготовки. Размеры исходного варианта указаны в техническом задании.
1.Выбор способа получения заготовки.
Деталь не является телом вращения, наибольший размер 750 мм, имеются различные выступы, внутренние полости и отверстия. В условиях единичного производства такую деталь можно получить различными способами, такими как ковка, литьё, сварка из проката.
Рассмотрим особенности каждого из видов производства применительно к данной детали.
Сварная конструкция потребует большого числа деталей и сварных швов и много подготовительных операций. В итоге это значительно увеличивает суммарную себестоимость производства заготовки и делает этот вид производства невыгодным.
Кованая заготовка будет иметь форму сплошного тела вращения, и для получения корпуса после операции ковки потребуется значительный объём механической обработки, что также значительно увеличивает суммарную себестоимость производства заготовки и делает этот вид производства невыгодным. Кроме того, в данном случае не предъявляются особые требования к надёжности и прочности детали, поэтому применение ковки не оправдано.
Наиболее целесообразно в данном случае предусмотреть получение литой заготовки, так как литьё позволяет получать сложные по конфигурации изделия практически любых размеров, в том числе и с внутренними полостями. Себестоимость изделий, полученных методом литья как правило ниже, чем себестоимость поковок и сварных конструкций. Требования прочности и надёжности детали допускают использование литой заготовки.
Конструкция детали такова, что позволяет получить цельнолитую заготовку и нет необходимости проводить реконструкцию детали, например на сварно-литую. Тем не менее, в процессе анализа технологичности конфигурация детали будет несколько изменена, что приведёт к необходимости дополнительной механической обработки после процесса литья. Но конструкция изменена таким образом, чтобы размер этой механической обработки был минимален.
По габаритным размерам и массе отливка является средней, а по форме – сравнительно сложной. Характер производства данного изделия – единичный, поэтому применение специальных видов литья в данном случае нецелесообразно. Выберем литьё в песчано-глинистые формы как наиболее универсальное и дешёвое. Формовку целесообразно применить ручную.
2.Выбор сплава и его характеристика.
Исходя из конкретных условий работы (работа на трение) материал должен иметь удовлетворительную пластичность и твёрдость. Такими свойствами обладают стали со средним содержанием углерода. Для данного изделия выберем сталь углеродистую литейную 20Л ГОСТ 977-88.
Деталь работает под знакопеременными нагрузками и на трение, следовательно, сталь должна быть повышенного качества. Отливку относят к третьей группе и в технических требованиях на чертеже необходимо записать:
Отливка 3-ей группы, ГОСТ 977-88.
Сталь содержит 0,2% углерода. Механические свойства выбранной стали таковы:
В=412 МПа, 0,2=216 МПа, =22%, KCU=491 кДж/м2.