§ 8. Требования к термической и химико-термической обработке

Этот вид обработки, проводимой на начальной, промежуточной и заключительной стадиях процесса изготовления деталей, позволяет повысить их надежность и долговечность в несколько раз. Это дости­гается улучшением общих свойств металла, а также поверхностным упрочнением деталей, в результате чего значительно уменьшается их износ,

Детали подвергаемые термической обработке должны иметь простые геометрические формы и симметричную конфигурацию без острых гра­ней, тонких перемычек и резких переходов от толстого сечения к тон­кому. Перед термической обработкой на деталях нежелательно иметь прорези, отверстия и канавки, в зоне которых могут возникнуть на­пряжения и трещины при нагреве и охлаждении. Шероховатость по­верхностей деталей, подвергаемых закалке, должна быть не ниже 4-го класса. При грубой обработке и наличии дефектов (раковины, воло­совины, плены и др.) возможно образование трещин и разрушение де­тали. Наличие обезуглероженного поверхностного слоя и следов ока­лины приводит при закалке к неравномерной и заниженной твердости.

В деталях, закаливаемых токами высокой частоты, толщина за­каленного слоя должна быть больше глубины имеющихся кольцевых выточек, галтелей и других надрезов. В противном случае усталостная прочность деталей снижается и они разрушаются по выточке. Следует избегать выхода закаленного слоя в опасную (нагруженную) зону дета­ли. В этой зоне может произойти разрушение детали в результате сум­мирования рабочих напряжений с напряжениями в закаленном слое. Для предупреждения оплавления кромок на торцах деталей и в от­верстиях следует предусматривать фаски. Резьбы на деталях, подвер­гаемых химико-термической обработке, рекомендуется не калить, так как они получаются повышенной твердости и хрупкими. В опасных зо­нах (тонкие стенки и перемычки) следует назначать местную химико-термическую обработку для предупреждения трещин при закалке. Сложные, склонные к короблению, детали рекомендуется выполнять из легированных сталей, закаливающихся в масле или на воздухе.

Изложенные технологические требования к конструктивному офор­млению деталей машин иллюстрирует необходимость увязки их кон­струкции с технологией производства.

Разработка разнообразных и в особенности сложных конструкций деталей машин, полностью отвечающих производственным условиям, часто связана с технологическими задачами, решение которых по си­лам только специалистам в различных областях технологии (обработка давлением, литейное производство, механическая обработка и т.п.). Поэтому в процессе конструирования деталей машин целесообразна и необходима консультация соответствующих специалистов-техноло­гов.

§ 9. Технологические особенности конструирования деталей из пластмасс

Изготовление деталей из пластмасс производят прессованием ис­ходных материалов в виде порошков или таблеток с применением или без применения арматуры или волокнистых наполнителей; литьевым методом на прессах или в специальных литьевых машинах; методом экструзии для получения прутков, полос, труб и специальных профи­лей; пневмо- и вакуумформованием из листового термопласта в нагре­том до пластического состояния виде; штампованием из подогретых листов текстолита, гетинакса и других материалов типа термопластов и слоистых пластиков. Механической обработке подвергают детали, получаемые из прутков, труб и другого профильного материала, а так­же прессованные и литые детали. В последнем случае выполняют в ос­новном отделочные и вспомогательные операции.

При конструировании деталей из пластмасс следует руководство­ваться следующими основными соображениями. Детали по возмож­ности должны иметь простую конфигурацию в целях легкого извлече­ния их из пресс-форм.

Иметь минимальную механическую обработку. Необходимо обеспе­чивать минимальный вес при наибольшей прочности деталей. В дета­лях не должно быть резких переходов в сечениях и толщинах стенок. Разностенность, предусмотренная в конструкции детали, не должна быть больше 30%.

Величины уклонов принимают 1: 100 (для наружных поверхностей) и 1,5:100 (для внутренних поверхностей)., Эти значения рекомен­дуются для деталей малых размеров (10 15 мм). С увеличением размеров деталей уклоны следует уменьшать в 2 3 раза. Необходи­мо избегать поднутренний в конструкциях деталей, так как это услож­няет пресс-формы и ухудшает условия прессования. Толщину стенок назначают в зависимости от размера детали. Для порошкообразных фенопластов ее можно брать в пределах 1 6,5 мм; для аминопластов 1 3,5; для волокнистых пластмасс 1,5 8 мм. Острые углы в деталях заменяют плавными скруглениями. Это способствует облегчению тече­ния материала в пресс-форме, увеличивает прочность детали и устра­няет опасность возникновению трещин.

Для повышения прочности детали и уменьшения ее коробления предусматривают ребра жесткости. Их толщину рекомендуется брать в пределах 0,6 0,8 толщины примыкающей стенки. Направление ребер должно совпадать с направлением прессования. Открытые торцы деталей целесообразно усиливать буртиками. Это предохраняет деталь от растрескивания. Буртики располагают по всему периметру торца без разрывов.

При наличии отверстий в пластмассовой детали минимальную тол­щину перемычки следует брать при диаметре отверстий 2,5 мм не менее 0,5 мм, а при диаметре отверстий 18 мм не менее 2,5 мм. Минимальное расстояние от края детали до стенки отверстия для тех же диаметров рекомендуется соответственно 1,0 и 4,5 мм.

Резьбу в пластмассовых деталях можно получать прессованием (при использовании металлических резьбовых стержней в прессформе), нарезанием метчиками, а также путем выполнения их в металличе­ских вставках, которые заливаются в тело пластмассовой детали. При наличии резьб в пластмассовой детали длина свинчивания берется в 1,5 2,5 раза больше номинального диаметра резьбы. Резьбы диа­метром менее 3 мм в пластмассовой детали рекомендуется получать механическим путем. Арматура в пластмассовых деталях (втулки, стержни, усиливающие вставки) должна иметь высоту не менее двух ее диаметров в целях повышения прочности ее посадки.

Точность размеров пластмассовых деталей рекомендуется назначать в пределах 5 7го классов, В отдельных случаях она может быть по­вышена до 4-го класса. Шероховатость поверхностей для деталей из термопластов может, назначать в пределах 7 12-го классов по ГОСТ 2789—73 и для деталей из термореактивных пластмасс в пре­делах 5 7-го классов. Более подробные рекомендации по кон­струированию пластмассовых деталей даны в ОСТ 8476—69.

Г Л А В A III