книги из ГПНТБ / Хилл П. Наука и искусство проектирования. Методы проектирования, научное обоснование решений

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Механические свойства 0,3

удельиСостав весный 0

Способность штамповкек 0,2

Способность соединениюк 0

обраЧистовая нанесениеиботка покрытия 0,2

коэффициентом

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.10.2023

Размер:

11.9 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 2711 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

H	i l	l

©	t f	o
K
	*& ü? Ct Я
	•Ѳчэ O g
4	ns®
	° a S
O	K f g
«
O
C.	is g g s ,
a
	SSg& rt

t s i i »

e c а „ я 3 ь й oä

К&а

«У

2*05 cd ?

с ё §3

S A>

Й §ь

s § * ÜT - С 2 ^

&о

$«, 5, я

« о

чЗ

В Ч

а> о

Сь

S b S

f i s

то s О о ал

К £

"Û — я

? н Я

gs§

§|&

« а 3 «

Й -

>>Й

г д

Материал

g	S
О	чч

оO

(О	CO
О	O
Ч-t	чн

оCM

СО	t>
Т-4

-н

юO

ХР	s
тН	4"l
	«

ОO

Xjl

ооà

а> oT

то		O
О		O
чн		чн
00		cô
іх-		CO
		tH
0 , 3
О
ЧН
хг
О
см
см		ч-і
05		LQ
с-^		SP
	X
s	°	«
s	°	cd
E c o		H
2	д	«j
Ф H		EH
3 g		И
Kg		O
£ < 2		Й S

EU S 4 H H

l	чЧ	т
O	чЧ	о
4Ч	XÎ<	чЧ
	XÎ<	СМ
0 0	Ю	СМ

ЧЧО

O		о		о
LO		йі		со
CM		йі		о
ч4		ЧН		см
(
				«
				о
				чЧ
				со
				я
«
O				о
■rl				чч
ô				чн
NT1				00
чЧ				см
+				4*
1				(1
•K				V
ь				е>
0 ,2 5		0 ,1 7
O		о		ч>
O		о		О
ЧЧ		Ч*		тЧ
00		Xî<		СО
oo		t>		чЧ
O		О		СО
05		СМ		§§
NT*		СМ		§§
CM		см		Cff
	*	ф		cd
	*	«		а ,
	Я	п		©
Керамика сталлияескоѳ	«3	cd		Я
Керамика сталлияескоѳ	РчЧ
	ф а
	о	w
	о			«
	р*			«
	р*		cd cd
	Я	со	Я	и
	а	я	P t я
			cd S
			Я	то
	g	§	* § $
W Л щ			* § $
f t p		g
w S o			И !Ч Я

О О О

чЧ чЧ чЧ

СО 05 О

«« То

ОО о Г4 ГН ^

ч-t ЧЧ

тч О IN

ОО О

ЧЧчЧ тЧ

Ю СО 05 СО Ю хГ

о~о о"

Н— Н+

II II II

**-%4*>ч '‘-Ч ь О О

хг -«г

оо

оо о

"Н т4 тЧ

со 00 І>-

IX00 LO

чч CM XT

чНЮІ>

О со О

СО чН ч-н ЧН чН чЧ

.	я
Пластмассы	тилцеллюлоз	лон	КСИД
	Ф.’Н		О
	СГ cd		ц
	<	Я	и

Ч-t

ч-t

05 ч-t

	0 ,2 4
	О
	чН
	СО
	О
	іх-
	U0
	05
	ч-t
ca
S
Керметы бид вольфра	болой 999
Он Он
cd	cd

боре наилучшего метода получения заданной формы важно учитывать механические свойства материала. Необходимые сведения даны в табл. 4.5 и 4.6.

Т А Б Л И Ц А 4.5

ВЫБОР МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ФАСОННОГО ПРОФИЛЯ

Металлы, и п л а вы

Форма Литье в землю

Литье о оболочковую форму Литье в постоянную форму Литье под давлением Литье в гипсовые формы

Литье по выплавляемым моделям

Центробежное литье

Горячая штамповка в откры том штампе

(орячая шіаипоіка в закрытом шіампо:с предварительно* отдел кой готовой в трѵбом виде заготовки

Обычная штамповка

Точная штамповка

Ковка с высадкой

Холодная высадка

Ударное выдавливание (полых изделий)

Штамповка

Центробежная отливка

Изготовление деталей на винтонареэном станке

Изготовление деталей мето 1 дом порошковой металлургии

Гальванопластика 2

Энструдирование

Фасонный прокат

Профилировка листового ме талла

Непрерывное литье

Железо	х	Жаропрочныеи	коррозионностой сплавыкие	Алюминиевые	сплавы	Медныесплавы	Свинцовые	сплавы
	х
	« 5 g.

■	в	■	■	■	p
■	P	р	■	■
■	Ій		■	p	p
			■	p	■
			■	■
	■	р	■	■
■	■	■	p	p
р	■	■	p	p
' ■		■	p	p
	■	■	p	p
			p	p
	■	■	.p	p
	■	p	■	■	p
'	Il		■	p	p
	■	p	p
	■	p	■	a - p
р	■	p	■	■
в	■	p	p	■
а			p	■	p
	P		■	■ '	p
	■	■	■	■
	■		p	p
	P		■	■	p

В Наиболее часто используемые материалы.

Магниевые

сплавы

Никелевые

сплавы

Благородные металлы

■в

p в p

■

■	p	p
	p
p	p
p	p
p	p
p
p	p
	p	p
p
p	p	p
p	■	p
p	■	p
	p	p
	■	.■

■p

в■

Тугоплавкие металлы	Оловянные при пои	Титановые сплавы	Цинковые сплавы
	p		p
	p		p
	p		B

p	p
p	p
p	p
p	p
p	p	p
p	p	p
	p	p
p	p	p

■p

	p		p
p	p	p
p		■
		p	p

©Материалы, которые начинают применяться в настоящее время.321

1Чаще всего используются железомедный порошок и порошок из смеси железаI меди и углерода. •

2Используется технически чистое железо (99,8% Fe).

3В основном оловянистая бронза и оловянисто-свпнцовая бронза.

ТАБЛИЦА 4.0

ВЫБОР ПЛАСТМАСС И КАУЧУКОВ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ

Пластмасса

Форма

Литье под давлением Экструдирование

Формирование листового материала (горячее Формование)

Выдувное формование Прессование шугообразной массы Прессование в формах

Литьевое		прессование
Формирование	армированных	пластмасс	при низком давлении
			с подгонкой штампа

намотка проволоки распыление

га

143 X

3 «I «Ï

0 0 0

в 0 в

з	3	(жесткий)	(эластичный)
	S
	«е
І	3
а><и		Винил	Винил
<х	X	Винил	Винил
	X
	0	0	0
	в в в

га

•Ѳ

Карбамид

s	5	АВС
s	5	Пластик
3	X
	0
	в

в	в 0		0	0
	0	0
0	в 0	0	в © 0	0

0 0 0

	В
0	0 в
	в

■

\|	Полипропилен с:			1			\| \|
Поликарбонат	Полипропилен с:	Полиэтилен с	ПропионатцеллюлозыСиликон ï—Фенопласт		■&X		Эпоксипласт Этилцеллюлоза
					о ■I
		1				s
		1
	о	о	е
0	в	0	в © в				0 ©
0		0	в в в				в в
0	0	0	0 0	в			0	в
	0	0	в 0	0			0	0
			0					■
0	в 0	■	В 0	0	0	в в
	■	в	©		0	0
		■	в		0
	0	в	в		0
		0	0		0
			в

Разливка

Каучук

Форма

Прессование в формах

Литьевое прессование и литье под давлением

Зкструдирование

	в
Стнролбутадиеновый каучук	Бутилкаучук
■	0
■	0
■	0

Бутадкеннитрилькаучукный	Неопрен	в
Бутадкеннитрилькаучукный	Неопрен	<С э-X. X
		га
		■ X
				Л * с
		X X		s * ?
		X X
		о.	>.	° ’з
		X	г	° ’з
в	в	0		0
в	■	0		0
в	в	0		0

Уретан 0

0	в 0
Фторкаучук	Силиконовый ка учук
0	’ ©
0	©
0	©

ка
Натуральный	учук

каучукЖесткий ©

Резка штанцевым

ножом

Наиболее

часто используемые

материалы.

Материалы, которые начинают применяться

в настоящее еремя.

ЧИСТОВАЯ ОБРАБОТКА И НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ

Кроме перечисленных выше факторов, на выбор мате риала при проектировании может оказать влияние способ ность материала к чистовой обработке и нанесению покры тий (например, когда материал используется для корпуса изделия, который должен удовлетворять требованиям тех нической эстетики). Наружный слой материала при неко торых видах обработки поверхности может приобрести сле дующие свойства:

1)повышенную твердость;

2)износостойкость;

3)устойчивость против коррозии;

4)устойчивость против потускнения;

5)кислотоустойчивость;

6)теплостойкость;

7)устойчивость против трения;

8)предохранение от коррозии;

9)декоративность;

10)• внешнюю привлекательность;

11)большую отражательную способность;

12)меньшую отражательную способность;

13)повышенную долговечность;

14)легкость полировки;

15)повышенную проводимость;

16)большую способность к креплению.

Вопрос о выборе оптимального соответствия между материалом и тем или иным процессом чистовой обработки (или яаиесенпя покрытия) выходит за рамки книги. Важ но, чтобы конструктор знал эти процессы. Ниже приведен перечень существующих методов нанесения покрытий п чистовой обработки:

1)напыление металлического покрытия;

2)гальваническое покрытие;

3)покрытие твердым сплавом (слой наносится путем плавления);

4)керамические, керметовые и отражающие по

крытия;

5)покрытие способом горячего погружения;

6)покрытие погружением;

7)диффузионное покрытие;

8)конденсационное покрытие;

9)органические покрытия;

10)покрытие фарфоровой эмалью;

11)химическое покрытие;

12)антикоррозийные покрытия (смазка, растворитель, эмульсия, воск) ;

13)механическая чистовая обработка алюминия, меди

инержавеющей стали:

а)	полировка при помощи круга;
б)	полировка давлением;	бесконечного	полироваль
в) полировка при помощи
г)	ного ремня, покрытого	абразивным	материалом;
	полировка проволочной щеткой;
д)	доводка при помощи полировального молотка;
е)	чеканка или гравировка;
ж)	пескоструйная обработка.

Метод
		Дуговая	Газовая
		сварка	сварка
Материал
Чугун		Широко	Рекомен
		применя	дуется
		ется
Углеродистая	сталь	Рекомен	То же
		дуется
Нержавеющая	сталь	То же	Широко
			применя
			ется
Алюминий, магний		Широко	То же
		применя
		ется
Медь		То же	2>
Никель		Рекомен	»
		дуется
Титан		Широко	—
		применя
		ется
Свинец, цпик		То же	Широко
			применя
			ется
Термопласты		Рекомен	Рекомен
		дуется	дуется
Реактопласты		—	—

Т А Б Л И Ц А 4.7

Контактная сварка	Паііка твер
	дым припоем

Редко применя		Затрудни
ется		тельна
Рекомендуется		Рекомен
		дуется
То же		То же
Широко	приме	Широко
няется		применя
		ется
То же		Рекомен
		дуется
Рекомендуется		То же
Широко	приме	Затрудни
няется		тельна
Применяется		—
редко,	только
для цинка
Широко	приме	—
няется
—		—

Эластомеры

—

Пайка мягким	Адгезионное соединение		Адгезионное
Пайка мягким	о реактопластамн (TS),		соединение
припоем	термопластами (ТР) и		(с эпоксидами
	эластомерами (ELAST)		и т . п. )
Редко при	Шпроко	Редко при	Широко
меняется	применя	меняется	применя
	ется для TS	для ТР	ется
Затрудни	То же	То же	То же
тельна
Широко	»	’}	»
применя
ется
Редко при	Рекомен	ъ	Рекомен
меняется	дуется для		дуется
	TS
Рекомен	Широко	»	Широко
дуется	применя		применя
	ется для TS		ется
Широко	То же	»	То же
применя
ется
Редко при	Редко при	Не приме	»
меняется	меняется	няется для
	для TS	ТР
Рекомеи	Рекомендуется		Рекомен
дуется			дуется
—	Широко	приме-	Редко при
	няется		меняется
—	Широко цримеияется		Широко
	для TS		применя
			ется
	Рекомендуется		То же

Резьбовое	Кленка и сшивка
соединение	металлом

Широко	Рекомендуется
применя
ется
Рекомен	»
дуется
То же	Широко	при
	меняется
Широко	То же
применя
ется
То же	»
Рекомен	»
дуется
Широко	—
применя
ется
Рекомен	Рекомендуется
дуется
Редко при	»
меняется
Широко	Широко	при
применя	меняется
ется
Редко при	Рекомендуется
меняется

Метод
	Дуговая	Газовая	Коптактпая сварка	Паііка твер
	сварка	сварка	Коптактпая сварка	дым припоем
Материал
Керамика	—	Редко при	—	—
		меняется
Стекло	Редко при	—	—	—
	меняется
Дерево	—	—	—	—
Кожа	—	—	—	—
Ткань	—	—	—	—
Соединение неодина	Затрудни	Затрудни	Затруднительна	Может при
ковых металлов	тельна	тельна		меняться

Соединение	металлов	—	—
с неметаллами
Соединение	неодина	Затрудни	Затрудни
ковых неметаллов		тельна	тельна
Соединение	материа-	Широко	Широко
лов различной тол		применя	применя
щины		ется	ется

——

Широко примеРекоменняется дуется

Примечание:

Прочерки в таблице означают, что тот и л и и н о й способ соединения не применяется.

П р о д о л ж е н и е

Пайка мягким	Адгезионное соединение	Адгезионное	Резьбовое	Клепка и сшивка
Пайка мягким	с реактопластами (TS),	соединение	Резьбовое	Клепка и сшивка
припоем	термопластами (ТР) и	(с эпоксидами	соединение	металлом
	эластомерами (ELAST)	и т. п.)

—

Рекомендуется

—

Рекомендуется

Рекомендуется		Рекомен-
		дуется
Рекомен-	Широко	Рекомен-
дуется для	применя-	дуется
TS	ется
	для ELAST
Рекомендуется		То же
Рекомен-	Широко	»
дуется	примешь
для ELAST	ется для TS
Реномендуется		»
для ELAST
Рекомендуется для TS		»
Рекомендуется		»
»		»
	»	»

Широко	Редко	приме-
применя-	няется
ется
Широко	Редко приме-
применяется	няется
Рекомен-	Широко	при-
дуется	меняется
Редко при-	Рекомендуется
меняется
То же	»
Широко	Широко	прп-
применя-	меняется
ется
То же	Рекомендуется
Редко нри-	■Î
меняется
Рекомен-	»
дуется

СОЕДИНЕНИЕ И КРЕПЛЕНИЕ

Способность материалов к соединению и креплению также влияет на выбор материала. Из всех известных ме тодов соединения материалов и деталей наиболее универ сальным является механическое крепление, при этом резь бовое соединение называется полупостоянным, а соедине ние при помощи заклепок или скоб — постоянпым. Клеевое соединение можно считать также постоянным. Пайка и сварка — способы постоянного соединения — более универ сальны, чем склеивание, но меиее универсальны, чем спо собы механического крепления. В табл. 4.7 приведены некоторые данные, которые могут оказаться полезными при выборе способа крепления или соединения, соответ ствующего применяемому материалу.

ПРОЦЕСС ВЫБОРА МАТЕРИАЛА

В данной главе рассмотрены все основпые факторы, которые оказывают влияние на выбор материала, удовлет воряющего конструктивным требованиям (за исключением стоимости). Поскольку стоимость материала не является постоянной величиной, она здесь не рассматривается. Стоимость материалов обычно можно узнать у изготовите ля или поставщика, и конструктор обязан непрерывно следить за ее изменениями. Итак, основными факторами, определяющими выбор материала, являются:

1)механические свойства;

2)состав и удельный вес;

3)обрабатываемость;

4)чистовая обработка и нанесенпе покрытия;

5)крепление,

6)стоимость.

Опытный конструктор довольно легко выберет мате риал, оптимально удовлетворяющий конструктивным тре бованиям. Для выработки такой способности полезно ис пользовать матрицу решений, рассмотренную в гл. 3. Рассмотрим последовательность рассуждений конструкто ра на примере выбора материала для штамповки наружной крышки (или кожуха) роторной газонокосилки. По-види мому, к материалу конструктор предъявит следующие требования.

I. Материал должен легко штамповаться и приобретать требуемую форму (быть пластичным), иметь относительно высокую ударную вязкость и небольшой удельный вес.

2.Поверхность материала должна обрабатываться для защиты от коррозии (естественная защита или покраска).

3.Стоимость материала крышки должна быть значи тельно ниже, чем стоимость материала, из которого изго тавливаются работающие детали.4

Алгомпшш	10	9	9
	0,30	0,18	0,18
Листовой металл	10	8	7
	0,30	0,16	0,14
Медный сплав	8	9	8
	0,24	0,18	0,16
Реактопласты	3	10	10
	0,9	0,20	0,20

Стоимость 0,3	Л
	Л
	So
	сГ

0,15 0,81

0,24 0,84

0,09 0,67

0,30 0,79

Фиг. 4.3. Матрица решений.

4. Крышка должна легко крепиться к раме, выдержи вать вибрации и быть съемной.

После этого конструктор приступает к построению мат рицы решений (фиг. 4.3).

В верхней части матрицы перечислены требуемые свой ства материала и соответствующие им весовые коэффици енты, сумма которых равна 1. Весовые коэффициенты задаются, исходя из описанных ранее соображений или требований к изделию. Заметим, что весовые коэффициен ты для состава и удельного веса материала и для способ ности к штамповке равны нулю, поскольку эти свойства не оказывают существенного влияния на принятие решений. Были выбраны четыре большие группы материалов, по скольку они наилучшим образом удовлетворяют требова ниям к крышке газонокосилки. Каждому материалу ста

вится в соответствие	определенное	число	баллов (от О
до 10) в зависимости	от наличия	свойств,	перечислен
ных в верхней части	матрицы. Баллы записываются в

верхней части клеток матрицы, а произведение числа бал-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 2711 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ