3. Матеріали і заготовки для корпусних деталей.

Марку матеріалу для КД вибирають, виходячи з СП і умов її роботи. При цьому має значення також вплив властивостей матеріалу на такі конструктивні параметри, як міцність і жорсткість конструкції, вібростійкість, зносостійкість окремих поверхонь, габарити і маса деталі. Одночасно необхідно враховувати технологічні фактори, які визначають метод отримання заготовки, оброблюваність матеріалу і пов’язані з цим грошові витрати. В якості матеріалу для виготовлення різних КД застосовують, головним чином, сірий чавун, рідше вуглецеву сталь, використовують також ковкий чавун, леговану сталь і сплави кольорових металів.

Сірий чавун є основним конструкційним матеріалом для виготовлення КД. При відносно невисокій вартості він має хороші ливарні властивості, що дозволяє отримувати виливки складної конфігурації. Сірий чавун добре оброблюється і має непогані фізико-механічні властивості, які можна змінювати у заданому напрямку за допомогою модифікації і термооброблення. Виливки з сірого чавуну володіють високою циклічною в’язкістю, що сприяє демпфуванню коливань. Найбільше розповсюдження у машинобудуванні отримав сірий чавун марок СЧ 15, СЧ І8, СЧ 2І. Для малонавантажених деталей типу кришок, плит, піддонів застосовують чавун СЧ 12. Корпусні деталі з напрямними, до яких висувають підвищені вимоги на зносостійкість, виготовляють з сірого чавуну СЧ 21 і модифікованого чавуну СЧ 32, СЧ 35. Для отримання тонкостінних виливків застосовують чавуни з підвищеним вмістом фосфору. КД ходової частини машин, які працюють під великими навантаженнями, виготовляють з сірого чавуну СЧ 21, СЧ 24, а також з ковкого чавуну КЧ 35-10.

Заготовки сталевих деталей виготовляють з сталей 40Х, 12ХН3А, 12Х3ВМФ (плити супутників), 40Л, 40ЛК (картери задніх мостів (підвищена міцність, вібрації, ударні і знакозмінні навантаження)). Для КД, які працюють в агресивних середовищах застосовують сталі І2ХІ8Н9Т, 20Х23НІЗ, а також бронзи і ливарні латуні. Зварні КД редукторів, зварні деталі типу кронштейнів, стійок, кутників у більшості випадків виготовляють з листової маловуглецевої сталі Ст. 3, Ст. 4.

Для отримання КД малої маси використовують алюмінієві і магнієві сплави (АЛ4, АЛ8, АЛ10В, АЛ13 (авіація, транспортне машинобудування).

Вибір методу отримання заготовки визначається економічними розрахунками. Заготовки для КД отримують литвом і зварюванням. Виливки складають близько 95%. Основними методами отримання литих заготовок є: литво у піщані форми, у кокіль, під тиском, в оболонкові форми, для малих за масою і габаритами деталей – литво по виплавлюваним моделям. лиття в піщані форми, в землю, металічні форми, оболонкові форми тощо.

Найбільш розповсюджений метод – литво у піщані форми. Залежно від серійності і складності виливка – ручна і машинна формовка. В одиничному виробництві і при виготовленні особливо складних заготовок – ручна формовка, для великих заготовок – литво у землю, в інших випадках – формовка у парних опоках. Машинна формовка з застосуванням металевих чи дерев’яних моделей не потребує робітників високої кваліфікації, її застосовують для малих і середніх виливків в серійному і масовому виробництвах (висока продуктивність, однорідність виливків, стабільність параметрів точності).

Литво у кокіль застосовують для отримання фасонних виливків з кольорових сплавів, чавуну і сталі в умовах серійного і масового виробництва. Розміри виливків досягають 1,5 м, маса – від кількох кілограмів до кількох тон. Точність розмірів – 11-12 квалітет, параметр шорсткості – до 5 мкм, що дозволяє у 2-3 рази зменшити припуски під оброблення. Форма може мати дві і більше роз’ємних частин. Внутрішня конфігурація виливка забезпечується піщаними чи металевими стержнями. Мінімальна товщина стінки чавунного і сталевого виливка повинна бути не менше 8 ... 10 мм, виливка з кольорових сплавів – 3 ... 6 мм (при розмірі виливка до 700 мм).

Литвом під тиском отримують в основному точні фасонні виливки корпусних деталей складної конфігурації з габаритами до 500 мм з кольорових сплавів. Точність – до 11 квалітету, параметр шорсткості – до 1,25 мкм.

Литво в оболонкові форми одноразового використання застосовують для отримання відповідальних фасонних виливків з різних матеріалів у серійному і масовому виробництві. Невеликі розміри (до 700 мм) і маса (до 50 кг). Точність – до 12 квалітету, параметр шорсткості – до 2,5 мкм.

Зварні заготовки з сталі використовують, головно, в одиничному і дрібносерійному виробництві для КД відносно простої геометричної форми і для КД, які схильні до ударних навантажень. Для зменшення зварних деформацій деталі повинні бути достатньо жорсткими, мати симетричні форму і розташування зварних швів.

Термооброблення заготовок – низькотемпературний відпал (сірий чавун), старіння (штучне – вібростаріння, природне – вилежування заготовок на відкритому повітрі протягом декількох місяців).