- •Глава I Современное металлургическое производство
- •Глава II Производство чугуна
- •Глава III Производство стали
- •Глава IV Производство цветных металлов
- •Глава I Общая характеристика и физико-механические основы обработки металлов давлением
- •Глава II Изготовление машиностроительных профилей
- •Глава III Изготовление поковок
- •Глава IV Прогрессивные технологии
- •Глава V
- •Глава VI Технико-экономические показатели и
- •Глава I Общая характеристика литейного производства
- •Глава II Физические основы производства отливок
- •Глава III Изготовлени формах
- •Глава IV Изготовление отливок специальными способами литья
- •4.1. Технологические возможности способов изготовления отливок
- •Глава V Изготовление отливок из различных сплавов
- •4.2. Химический состав никелевых жаропрочных сплавов и их длительная прочность
- •Глава VI Технологичность конструкций литых деталей
- •Глава I Физические основы получения сварного соединения
- •Глава II
- •Глава III
- •Глава IV Лучевые способы сварки
- •Глава V
- •Глава VI
- •Глава VII Нанесение износостойких и жаропрочных покрытий
- •Глава VIII Технологические особенности сварки различных металлов и сплавов
- •Глава IX
- •Глава X Контроль сварных и паяных соединений
- •Глава XI Технологичность
- •Глава I Физико-механические основы обработки конструкционных материалов резанием
- •6.1. Обрабатываемость конструкционных материалов резанием
- •Глава II Инструментальные материалы
- •Глава III Металлорежущие станки
- •6.2. Классификация металлорежущих станков
- •Глава IV
- •Глава V
- •Глава VI Обработка заготовок на станках сверлильно-расточной группы
- •Глава VII Обработка заготовок на станках строгально-протяжной группы
- •Глава VIII Обработка заготовок на станках фрезерной группы
- •Глава IX Обработка заготовок
- •Глава X Обработка заготовок
- •Глава XI Методы отделочной обработки поверхностей
- •Глава XII Методы обработки заготовок без снятия стружки
- •Глава I Физико-технологические основы
- •Глава II Изготовление изделий
- •Глава III Изготовление деталей
- •8.1. Классификация композиционных порошковых материалов
- •Глава IV Изготовление деталей
- •Глава IV Изготовлени технических
- •Глава VI Технологические особенности проектирования и изготовления деталей из композиционных материалов
- •Раздел 1. Свойства металлов и сплавов, применяемых в
- •Раздел 2. Производство черных
- •Глава I. Современное металлургиче ское производство 25
- •Глава III. Производство стали 32
- •Глава III. Изготовление отливок в
- •Глава IV. Изготовление отливок спе циальными способами литья 179
- •Глава V. Изготовление отливок нз
- •Глава VI. Технологичность конст рукций литых деталей 214
- •Глава III. Металлорежущие станки ... 326
- •Глава IV. Автоматизация производ ства в цехах с металлорежущим обо рудованием 335
- •Глава V. Обработка заготовок иа станках токарной группы 345
- •Глава VI. Обработка заготовок иа стайках сверлильно-расточной группы 361
- •Глава VII. Обработка заготовок на станках строгально-протяжной группы 377
- •Глава VIII. Обработка заготовок на станках фрезерной группы 386
- •Глава IX. Обработка заготовок на зубообрабатывающнх станках 399
- •Глава XI. Методы отделочной обра ботки поверхностей 421
- •Глава XII. Методы обработки загото вок без снятия стружки 434
- •Раздел 7. Электрофизические и электрохимические мето ды обработки 442
Глава VI Технологические особенности проектирования и изготовления деталей из композиционных материалов
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИЯМ ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ
Конструктивные особенности деталей из композиционных материалов обусловлены физико-механическими и технологическими свойствами, способами их получения. Прочностные и точностные характеристики деталей во многом зависят от их конструктивного оформления. Следует всегда стремиться к упрощению конструкции детали как по технологическим и эксплуатационным, так и по экономическим соображениям. Чем проще конструкция детали, тем дешевле технологическая оснастка, ниже себестоимость, выше производительность труда и качество получаемых деталей. Габаритные размеры деталей определяют мощность оборудования (пресса, литьевой машины и т.д.). При проектировании деталей с высокими требованиями к точности размеров необходимо предусмотреть припуск на их дальнейшую механическую обработку.
В конструкциях деталей следует избегать выступов, пазов и отверстий, расположенных перпендикулярно к оси прессо-
вания (рис. 8.20, а). Их следует заменять соответствующими элементами, расположенными в направлении прессования. Процесс формообразования деталей из композиционных материалов сопровождается значительной усадкой, поэтому в их конструкциях нельзя допускать значительной разностенности, которая вызывает коробление и образование трещин (рис. 8.20, б - г). Разностенность не должна превышать 1:3. В зависимости от габаритных размеров детали, используемого материала и других факторов оптимальной толщиной стенок считается 0,5 ... 5 мм, а минимальными радиусами сопряжений - 0,5 ... 2 мм.
Отверстия в деталях получают при формообразовании (литьем, прессованием и т.д.) соответствующими стержнями, устанавливаемыми в технологической оснастке (пресс-формах). Наличие стержней вызывает появление напряжений в деталях, так как они затрудняют свободную усадку материала. Отверстия лучше располагать не в сплошных массивах, а в специальных бобышках с тонкими стенками (рис. 8.20, г, е), что снижает усадку и силу обхвата стержней.
а)
6}
»)
г)
д)
е)
Рис. 8.20. Примеры конструктивного оформления деталей (вверху - нетехнологичные конструкции, внизу - технологичные конструкции)
490
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
В деталях из композиций на основе пластмасс литьем под давлением и прессованием получают наружные и внутренние резьбы, не требующие дальнейшей обработки. Минимальный допустимый диаметр резьбы для деталей из термопластов и пресс-порошков равен 2,5 мм, для волокнистых материалов - 4 мм. Резьбу на деталях из спеченных порошковых материалов получают обработкой резанием.
В конструкциях деталей необходимо предусматривать ребра жесткости, которые позволяют уменьшить сечения отдельных элементов детали, снизить напряжения в местах сопряжения стенок различного сечения, повысить устойчивость и прочность конструкций (рис. 8.20, б, ё). Толщина ребер жесткости у их основания должна быть равной толщине основной стенки детали. Для малогабаритных деталей роль ребер жесткости могут выполнять выступы или впадины (рис. 8.20, г, е). Правильная конструкция опорной поверхности повышает жесткость всей конструкции, особенно у крупных корпусных деталей. Для этого сплошные опорные поверхности следует заменять поверхностями с выступающими буртиками (рис. 8.20, д). Общее конструктивное оформление детали необходимо выполнять с учетом удобства сборки этой детали с другими деталями изделия. Для свободного извлечения детали из пресс-формы на наружных и внутренних поверхностях ее необходимо предусматривать техноло-
гические уклоны. При проектировании конических поверхностей необходимо исходить из удобства извлечения детали, обратная конусность недопустима.
Использование металлической арматуры значительно расширяет область применения деталей из композиционных материалов (особенно на основе пластмасс и резины). Например, в электро- и радиопромышленности прессованием и литьем под давлением получают электрические разъемники, колодки, панели и т.д. Это позволяет резко (в 10 ... 100 раз) сократить трудоемкость получения таких изделий по сравнению с аналогичными конструкциями, собранными из отдельных элементов.
Армирование позволяет также повысить точность и прочность получаемых изделий. Арматуру в виде винтов, гаек, штырей и т.п. (рис. 8.21, а, б) закрепляют с помощью кольцевых выточек, буртиков или канавок. Для предотвращения проворачивания на наружных поверхностях этих деталей делают рифления, насечку или плоские грани. Мелкую арматуру в виде пластинок (клеммы электрических разъемников) закрепляют с помощью боковых вырезов или отверстий (рис. 8.21, в, г). Проволочную арматуру закрепляют путем расплющивания или загибания второго конца (рис. 8.21, д, е). Конструкция пресс-формы должна надежно фиксировать арматуру и предотвращать возможность затекания материала в гнезда для установки арматуры.
а)
6)
г)
д)
е)
Рис. 8.21. Примеры армирования деталей
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 491
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК
Формообразование заготовок из композиционных материалов в большинстве случаев осуществляется методом копирования, т.е. форма и размеры оснастки (пресс-формы) переносятся (копируются) изготовляемой деталью. Получаемые детали, как правило, не требуют дальнейшей механической обработки.
В отдельных случаях экономически целесообразно изготовлять детали механической обработкой. В качестве заготовок при этом используют листы, трубы, прутки, профили различного сечения. Иногда возникает необходимость в дополнительной обработке заготовок, полученных литьем, прессованием и другими методами формообразования. В зависимости от способа воздействия на заготовку, используемых оборудования и инструмента применяют два основных метода механической обработки: разделительную штамповку и обработку резанием.
Основные операции разделительной штамповки при изготовлении деталей из листовых материалов - вырубка, пробивка, отрезка, разрезка, обрезка и зачистка. Наибольшее практическое применение имеют операции вырубки, пробивки и разрезки.
Операции разделительной штамповки выполняют с подогревом заготовки или без подогрева. В качестве оборудования используют механические или гидравлические прессы.
Обработку резанием (точение, сверление, фрезерование, нарезание резьбы и т.д.) применяют в тех случаях, когда при формообразовании нельзя получить деталь заданных размеров и формы.
Обработка спеченных материалов с пористостью менее 5 % ничем существенно не отличается от обработки обычных беспористых материалов. С повышением
пористости материала характер процесса стружкообразования меняется. Стружка дробится на отдельные элементы, появляются ударные нагрузки, вибрации, снижается стойкость режущего инструмента.
При обработке резанием пористых материалов необходимо применять остроза-точенный режущий инструмент, большие скорости резания и малые подачи. Не рекомендуется применять обычные охлаждающие жидкости, которые, впитываясь в поры, вызывают коррозию. Пропитка маслом пористых заготовок перед обработкой также нежелательна, так как в процессе резания масло вытекает из пор и, нагреваясь, дымит. Нарезать резьбу рекомендуется твердосплавным инструментом. Для улучшения качества резьбы задний угол инструмента следует увеличивать примерно в 2 раза по сравнению с инструментом, предназначенным для нарезания резьбы на заготовках из обычной конструкционной стали.
При обработке заготовок из пористых антикоррозионных материалов нужно обращать внимание на состояние поверхностного слоя. В целях предотвращения возможности закрывания пор необходимо использовать хорошо заточенный и доведенный режущий инструмент. Допустимый износ инструмента по задней поверхности должен быть уменьшен в 1,5 ... 2 раза по сравнению с общепринятыми нормами при обработке конструкционной стали. Не допускается шлифование абразивными материалами во избежание попадания абразивных частиц в поры.
Для обработки тугоплавких и жаропрочных материалов применимы электрофизические и электрохимические методы обработки аналогичных литых материалов.
Значительные сложности возникают при обработке МКМ, так как они в своем составе содержат относительно "мягкий" материал матрицы и сверхпрочные и твердые волокна и нитевидные кристаллы. Традиционные способы механической обработки оказываются непригодными. В отдельных случаях для обработки таких
492
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
материалов применяют лазерные, плазменные, электроэрозионные и другие специальные методы обработки.
При обработке резанием композиционных материалов на основе полимеров происходит разрушение поверхностной смоляной пленки. Это приводит к снижению химической стойкости и повышению влагопоглощения обработанных деталей. Поэтому обработку резанием следует применять только в необходимых случаях.
Особенности строения и физико-механических свойств пластмасс существенно влияют на технологию их обработки, конструкцию режущего инструмента и приспособления. Пластмассы имеют более низкие механические свойства по сравнению с металлом. Эту особенность можно было бы использовать для повышения скорости резания. Однако низкая теплопроводность пластмасс приводит к концентрации теплоты, образующейся в зоне резания. В результате этого происходят интенсивный нагрев режущего инструмента, размягчение или оплавление термопластов, обугливание или прижог реак-топластов в зоне резания. При обработке деталей из термопластов максимальная температура процесса не должна превышать 60 ... 120 °С, а деталей из реактопла-стов 120 ... 160 °С. Образующаяся теплота при обработке пластмасс отводится в основном через инструмент.
Стойкость режущего инструмента различная в зависимости от типа обрабатываемого материала и материала инструмента. Незначительный износ наблюдается при обработке термопластов без наполнителя. При обработке реактопластов, особенно со стеклянными и другими подобными наполнителями, стойкость режущего инструмента значительно снижается. Заготовки из термопластов (органического стекла, полистирола, фторопласта и т.д.) можно обрабатывать режущими инструментами из углеродистых и быст-
рорежущих сталей. Материалы, оказывающие абразивное действие, обрабатывают инструментами, оснащенными твердым сплавом, алмазом, эльбором.
При обработке реактопластов со слоистыми и волокнистыми наполнителями охлаждающие жидкости не применяют из-за возможности набухания поверхностей материала. Для получения качественного поверхностного слоя обработку следует вести острозаточенным режущим инструментом при высоких скоростях резания с малыми глубиной резания и подачей. В процессе обработки реактопластов образуется пылевидная и элементная стружка, которая плохо сходит с передней поверхности инструмента. Поэтому канавки для отвода стружки делают более емкими и полируют во избежание ее прилипания. Геометрия режущего инструмента характеризуется большими величинами переднего и заднего углов. Для обработки пластмассовых заготовок используют специальное или универсальное металлорежущее оборудование.
Резиновые технические детали практически не требуют дальнейшей механической обработки. В отдельных случаях из листового материала вырубают шайбы, прокладки и т.п.
3. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Основные и вспомогательные материалы, используемые при производстве изделий из КМ, как правило, относятся к категории вредных для здоровья человека, пожароопасных и взрывоопасных веществ. В процессе переработки материалов за счет химических реакций и испарения в окружающую среду также попадают вредные вещества.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 493
Стеклянная, графитовая, борная пыль, появляющаяся при переработке соответствующих волокон, попадая в дыхательные пути, может привести к тяжелым заболеваниям органов дыхания. Практически все полимерные материалы токсичны и вредны для здоровья человека. Поэтому, чтобы предупредить вредное воздействие веществ на организм человека и исключить возможности пожара и взрыва, необходимо соблюдать следующее: применять хорошую местную и общую приточно-вы-тяжную вентиляцию, обеспечивающую удаление всех летучих веществ; исключать возможность попадания вредных веществ на кожу; иметь защитную одежду, перчатки, очки, а на рабочем участке аптечку с необходимыми медикаментами; на каждую операцию составлять технологические инструкции по технике безопасности и все работы выполнять в строгом соответствии с ними; обучить по специальной программе всех рабочих, занятых на взрыво- и пожароопасных установках.
Все электрооборудование должно быть надежно заземлено, необходимо исключать
возможность искрообразования. Все вспомогательные и основные технологические операции должны быть максимально механизированы и автоматизированы. Все рабочие помещения и участки должны быть оснащены дозиметрическими приборами по определению вредных веществ в окружающей атмосфере. Специализированные производства по выпуску изделий из КМ должны быть оснащены очистными сооружениями.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
Перечислите основные технологические требования к деталям из КМ.
С какой целью проводят армирование деталей из КМ?
Объясните необходимость и перечислите основные способы дополнительной механической обработки заготовок из КМ.
Почему при обработке пористых материалов не рекомендуется использовать шлифование?
В чем заключаются сложности механической обработки слоистых и волокнистых КМ?
Перечислите основные требования техники безопасности при изготовлении деталей из КМ.
ПРИЛОЖЕНИЯ
П. 1. Температурные интервалы для горячей обработки давлением
Сплав |
Температурный интервал, °С |
|
Начало |
Конец |
|
Низкоуглеродистые стали |
1280... 1300 |
700... 800 |
Углеродистые стали |
1200 ... 1260 |
760 ... 850 |
Высоколегированные стали |
1140... 1160 |
870 ... 950 |
Медные сплавы |
750... 850 |
600... 700 |
Алюминиевые сплавы |
470 ... 500 |
350... 400 |
Магниевые сплавы |
370 ... 430 |
300 ... 350 |
Титановые сплавы |
930... 1150 |
800 ... 900 |
П. 2. Ориентировочные значения давления пластического течения при температурах горячей обработки давлением, МПа
Сплав |
Температура, °С |
||||||
400 |
500 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1200 |
|
Низкоуглеродистые стали |
- |
- |
- |
- |
160 |
130 |
50 |
Высоколегированные стали |
- |
- |
- |
- |
240 |
160 |
83 |
Медные сплавы |
- |
- |
100 |
40 |
- |
- |
- |
Алюминиевые сплавы |
50 |
20 |
- |
- |
- |
- |
- |
Магниевые сплавы |
35 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Титановые сплавы |
- |
- |
- |
100 |
60 |
30 |
- |
ПРИЛОЖЕНИЯ
495
Наименьшая толщина поковки в плоскости разъема штампов, мм
Площадь проекции детали _ 2 |
Сталь конструкционная |
Алюминиевые сплавы |
Магниевые сплавы |
Титановые |
||
на плоскость разъема, см |
МА2 |
МА5 |
сплавы |
|||
Св. 25 до 80 |
2,5 |
2,0 |
2,0 |
7,5 |
2,5 |
|
80 ... 160 |
3,5 |
2,5 |
2,5 |
7,5 |
3,5 |
|
160... 250 |
4,5 |
3,0 |
3,0 |
7,5 |
4,5 |
|
250 ... 500 |
5,0 |
4,0 |
4,0 |
7,5 |
5,0 |
|
500... 850 |
6,0 |
5,0 |
5,0 |
7,5 |
6,0 |
|
850... 1180 |
8,0 |
5,5 |
5,5 |
8,0 |
8,0 |
|
1180... 1200 |
10,0 |
7,0 |
7,0 |
10,0 |
10,0 |
Значения наружных а и внутренних Р штамповочных уклонов, градус
Отношение глубины полости к ширине |
Сталь |
Алюминиевые и магниевые сплавы |
Титановые сплавы |
|||
|
а |
Р |
а |
Р |
а |
Р |
0,5 ... 1,0 |
5 |
7 |
3... 5 |
5 |
- |
- |
1,0 ... 2,5 |
7 |
10 |
3...5 |
5 |
7 |
7 |
2,5 ... 5,5 |
7 |
10 |
5 |
7 |
7 |
10... 12 |
Св. 5,5 |
7 ... 10 |
12 |
7 |
10 |
7 |
15 |
Ориентировочные значения давления пластического течения при различных способах холодной объемной штамповки, МПа
|
Операции |
||||
Сплав |
Осадка |
Объемная формовка |
Высадка |
Прямое выдавливание |
Обратное выдавливание |
Сталь |
1200... 2000 |
1200 ... 2000 |
1200 ... 2000 |
1000... 1800 |
2000... 3000 |
Алюминий |
400... 700 |
600 ... 800 |
400... 800 |
400... 700 |
800... 1200 |
Латунь |
1000... 1600 |
1000... 1600 |
1000... 1600 |
800... 1500 |
1800... 2500 |
496 приложения
П. 3. Механические и технологические свойства отливок из алюминиевых сплавов (Внимание! Новые марки и свойства алюминиевых сплавов приведены на с. 503)
Сплав |
Механические свойства |
Технологические свойства |
Способ литья |
Температура |
||||||
о„ МПа |
5,% |
НВ |
Ж, мм |
Ул, % |
Гр, мм |
|||||
АЛ2 АЛ4 АЛ9 |
150 230 210 |
2 3 4 |
50 70 50 |
420 360 350 |
0,9 1,0 1,0 |
0 0 0 |
п, о, в, к, д п, о, в, к, д п,о,в,к,д |
680 ... 720 690 ... 760 690 ... 760 |
||
АЛ19 |
320 |
6 |
80 |
205 |
1,3 |
32 |
П, О, В, К |
700 ... 750 |
||
АЛ5 АЛ32 |
180 270 |
1 3 |
65 75 |
345 360 |
1,1 1,2 |
10 5 |
п, о, в, к, д п,к,д |
700 ... 750 710... 730 |
||
АЛИ АЛ27 |
160 320 |
1 12 |
55 75 |
320 270 |
1,2 1,2 |
12 12,5 |
п, о, в, к, д п, о, к, д |
650 ... 730 660 ... 720 |
||
АЛИ АЛИ |
180 180 |
1 1 |
70 70 |
270 360 |
1,3 1,3 |
27,5 22,5 |
п, о, в, к п,о,в |
710 ...730 720... 760 |
Условные обозначения.Ж- жидкотекучесть сплава; Ул - линейная усадка сплава; Гр - горячеломкость сплава; П - литье в песчаную форму; О - литье в оболочковую форму; В - литье по выплавляемым моделям; К - литье в кокиль; Д - литье под давлением
П. 4. Механические и технологические свойства отливок из магниевых сплавов
|
Механические свойства |
Технологические свойства |
Способ литья |
|
|||||
Сплав |
о„, МПа |
<*0,2. МПа |
5,% |
Ж, мм |
Ул, % |
Гр, мм |
Температура литья, °С |
||
МЛЗ |
157 |
- |
6 |
215 |
1,6 |
42,5 |
П |
690 ... 800 |
|
МЛ4 |
216 |
- |
5 |
245 |
1,6 |
37,5 |
П,0 |
700 ... 800 |
|
МЛ5 |
226 |
83 |
5 |
245 |
1,3 |
36,5 |
п,о,к |
700 ... 800 |
|
МЛ6 |
216 |
108 |
4 |
335 |
1,2 |
30,0 |
п,к |
700 ... 800 |
|
МЛ8 |
264 |
166 |
4 |
335 |
1,3 |
30,0 |
п,о, к |
700 ... 800 |
|
МЛ9 |
226 |
108 |
4 |
250 |
1,4 |
25 |
п, о, в, к |
750 ... 800 |
|
МЛ10 |
226 |
137 |
3 |
250 |
1,5 |
20 |
п, о, в, к |
730 ... 800 |
|
МЛН |
137 |
98 |
2 |
290 |
1,5 |
20 |
п, о, л, к |
730 ... 760 |
|
МЛ12 |
226 |
127 |
5 |
290 |
1,4 |
31 |
п, о, в, к |
750 ... 820 |
|
МЛ15 |
206 |
127 |
3 |
320 |
1,4 |
29 |
п, о, в, к |
750 ... 800 |
|
МЛ19 |
216 |
118 |
3 |
300 |
1,5 |
25 |
п,к |
730 ... 780 |
Примечание. Обозначения см. в п. 3.
ПРИЛОЖЕНИЯ
497
П. 5. Механические и технологические свойства отливок из медных сплавов
Сплав
НВ
5,
%
ств> МПа
Технологические свойства
Ж, мм
Ул, %
Уоб,
%
Способ литья
Температура литья. :С
Оловянные бронзы
Бр05Ц5С5
Бр08Ф1
БрОЮФ1
БрА9Мц2Л БрА10ЖЗМц2 БрА9Ж4Н4Мц1 БрСЗО
176 |
4 |
60 |
400 |
1,6 |
4,5 |
К,П |
196 |
10 |
75 |
540 |
1,54 |
4,5 |
К, П |
245 |
3 |
60 |
450 |
1,44 |
4,5 |
К,П |
|
|
Безоловянные бронзы |
|
|
||
392 |
20 |
80 |
500 |
2,0 |
7,5 |
К, П |
490 |
12 |
120 |
700 |
2,4 |
7,5 |
к,п |
587 |
12 |
120 |
700 |
1,8 |
7,5 |
к, п |
58 |
4 |
25 |
350 |
1,6 |
7,5 |
к |
1150 1150 1150
1150 1150 1180 1120
Латуни
ЛЦ40С |
215 |
12 |
70 |
300 |
2,2 |
6 |
п,к,ц |
1035 . |
. 1085 |
ЛЦ40МцЗЖ |
441 |
18 |
90 |
600 |
1,6 |
5 |
п,к |
1030. |
. 1080 |
ЛЦ30АЗ |
294 |
12 |
80 |
570 |
1,55 |
5 |
п, к |
1150. |
. 1200 |
ЛЦ16К4 |
294 |
15 |
100 |
800 |
1,7 |
6 |
п,к |
1050. |
. 1100 |
Условные обозначения. Уоб - объемная усадка сплава; Ц - центробежное литье; остальные обозначения см. в п. 3.
П. 6. Механические и технологические свойства отливок из титановых сплавов
|
Механические свойства |
Технологические свойства |
|
|
||||||
Сплав |
ст„, МПа |
СТ0,2, МПа |
5,% |
Ж, мм |
Ул, % |
Уоб, % |
Способ литья |
Температура литья, °С |
||
ВТ1Л |
343 |
294 |
10 |
520 |
1,1 |
3,1 |
о,в,ц |
1750 ... 2000 |
||
ВТ5Л |
686 |
618 |
6 |
560 |
1,2 |
3,2 |
о,в,ц |
1750... 2000 |
||
ВТ9Л |
932 |
814 |
4 |
505 |
1,05 |
3,0 |
о,в,ц |
1750 ... 2000 |
||
ВТ20Л |
932 |
834 |
8 |
460 |
1,0 |
2,8 |
о,в,ц |
1750 ... 2000 |
498
ПРИЛОЖЕНИЯ
П. 7. Сварочные материалы, рекомендуемые для производства сварных заготовок из различных сталей
|
Сварочные материалы |
||
|
РДС |
Сварка в С02 (аргоне) |
АДСФ |
Стали |
Тип электрода Марка |
Марка проволок |
Марка проволоки Марка флюса |
Углеродистые (ВСтЗ, |
Э42А |
Св-08ГС, Св-08Г2С |
Св-08А, |
10, сталь 20 и др.) |
У ОНИ-13/45, АНО-5, ОЗС-23 |
Св-08ГА АН-348-А |
|
Низколегированные (09Г2С, ЮХСНД, 15Г2СФ, 14ХГС, 12ГН2МФАЮ, 12ХГН2МФБАЮ) |
Э46, Э55, Э60 УОНИ-13/55, АНО-11,ОЗС-25, ВСЦ-60 |
Св-8ГСМТ, Св-08ХП2С, Св-18ХГС |
Св-08Г2С, Св-ЮНМА, Св-08ГСМТ, Св-15ГСТЮВА АН-17М,АН-22, АН-42 |
Легированные (ЗОХГСА, 18Х2НЧМА, 30ХГСН2А, 40Х2Н2МА) |
Э70, Э85, Э100 ВФС-75У, УОНИ-13/85, НИАТ-ЗМ,ОЗШ-1 |
Св-15ГСТЮЦА, Св-20ГСТЮА |
Св-18ХМА, Св-08ХНМ, Св-10ХН2ГМТ, Св-08ХЗГ2СМ, Св-08ХН2Г2СМЮ АН-15М, АН-42, АВ-5 |
Теплоустойчивые (12ХМ, 12Х1МФ, 20ХЗМФ) |
Э-09ХМ, Э-09Х1М, Э-09Х1МФ ОЗС-11,ЦЛ-39, ТМЛ-34 |
Св-08ХГСМА, Св-08ХГСМФА, Св-08ХЗГ2СМ |
Св-08ХМ, Св-08ХМФА, Св-13Х2МФТ, Св-08ХМНФБА ФЦ-4, ФЦ-16, ФЦ-22 |
Высоколегированные мартенситного класса (15X11МФ, 13Х11Н2В2МФ, 12Х11В2МФ) |
Э-12Х11НМФ, Э-12Х11НВМФ, Э-14Х11НВМФ КТИ-9, КТИ-10, ЦЛ-32 |
Св-01Х12Н2-ВИ (в аргоне) |
Св-15Х12НМБФ, Св-01Х12Н2ВМ ОФ-6, ФЦ-19 |
Высоколегированные мартенситно-феррит-ного класса (08X13, 12X13, 08Х14МФ) |
Э-10Х25Н13Г2, Э-08Х20Н15ФБ, Э-12Х13 ОЗЛ-6, ЦЛ-25, УОНИ-13/нж,ЦЛ-51 |
Св-06Х25Н12Т, Св-07Х25Н13 (в аргоне) |
Св-07Х25Н12Г2Т, Св-07Х25Н13, Св-08Х25Н12БТЮ АН-18,АН-26, ОФ-6, АНФ-14 |
ПРИЛОЖЕНИЯ
499
Продолжение п. 7
|
Сварочные материалы |
||
Стали |
РДС |
Сварка в С02 (аргоне) |
АДСФ |
Тип электоода Марка |
Марка проволок |
Марка проволоки Марка флюса |
|
Высоколегированные хромоникелевые (коррозионно-стойкие) (08Х18Н10Т, 08Х18Н12Б, 08Х16Н15МЗТ) |
Э-08Х20Н9, Э-08Х20Н9Г2Б, Э-08Х17Н8М2 ОЗЛ-8, ОЗЛ-7, ЦТ-15,НИАТ-1 |
Св-06Х19Н9Т, Св-08Х20Н9Г7Т, СВ-06Х19Н10МЗТ (в аргоне) |
Св-06Х19Н9, Св-08Х20Н9Г7Т, Св-06Х19Н10МЗТ АН-18, АН-26, АН-45 |
Материалы для износостойкой наплавки на сталь |
Э-30Г2ХМ, Э-15Г5, Э-37Х9С2 НР-70, ОЗН-400У, ОЗШ-3 |
Св-18ХГС, Св-12ГС, порошковые: ГШ-АН121 (20ХГТ), ПП-АН122 (30Х5Г2СМ), ПП-АН130(25Х5ФМС) |
НП-50Г, НП-45Х2В8Г, НП-60ХЗВ10Ф АН-20, АН-30, АН-70 |
Условные обозначения: РДС - ручная дуговая сварка покрытыми электродами; С02 - сварка дуговая в атмосфере углекислого газа (аргона); АДСФ - автоматическая дуговая сварка под флюсом
П. 8. Точность размера, достигаемая методами обработки резанием
Метод обработки |
Квалитет ISO |
Обтачивание: |
|
черновое |
14... 12 |
получистовое |
12... 11 |
чистовое |
10... 8 |
тонкое |
8... 7 |
Шлифование: |
|
предварительное |
9... 8 |
чистовое |
7...6 |
тонкое |
6... 5 |
Притирка, суперфиниш |
5 |
Обкатывание, алмазное выглаживание |
10... 5 |
Примечание. Данные относятся к стальным деталям; значения действительны для / / d < 2.
500 ПРИЛОЖЕНИЯ
Продолжение п. 8 Цилиндрические отверстия
Метод обработки |
Квалитет ISO |
Сверление и рассверливание |
13... 11 |
Зенкерование: |
|
черновое |
13... 12 |
однократное литого или прошитого отверстия |
13... 11 |
чистовое после чернового или сверления |
10 |
Развертывание: |
|
предварительное |
11 ... 10 |
точное |
9... 8 |
тонкое |
7...6 |
Протягивание: |
|
черновое литого или прошитого отверстия |
11 ...10 |
чистовое после чернового или сверления |
8... 7 |
Растачивание: |
|
черновое |
12... 11 |
чистовое |
10... 8 |
тонкое |
8... 6 |
Шлифование: |
|
предварительное |
8 |
чистовое |
8...7 |
тонкое |
6 |
Притирка, хонингование |
6 |
Раскатывание, калибрование, алмазное выглаживание |
10 ...6 |
Примечание. Данные относятся к стальным заготовкам; значения действительны для / / d < 2.
Плоские поверхности
Метод обработки |
Квалитет ISO |
Фрезерование и строгание: |
|
черновое |
13... 8 |
чистовое |
11 ...7 |
тонкое |
9... 6 |
Торцовое точение и подрезка: |
|
черновое |
14... 11 |
чистовое |
12... 8 |
тонкое |
10... 7 |
Протягивание однократное |
10... 7 |
Шлифование: |
|
черновое |
10... 7 |
чистовое |
9... 6 |
тонкое |
7... 5 |
Притирка, тонкое шабрение |
5 |
Примечание. Данные относятся к стальным заготовкам жесткой конструкции.
ПРИЛОЖЕНИЯ
501
П. 9. Режимы литьевого прессования изделий из реактопластов |
|||
Материалы |
Температура, °С |
Давление, МПа |
Выдержка на 1 мм толщины изделия, мин |
Фенопласты: |
|
|
|
03-010-02 |
160 ... 190 |
48... 78 |
0,3 ... 0,7 |
Э1-340-02 |
160 ... 190 |
49 ... 88 |
0,5 ... 0,8 |
АГ-4В |
160... 180 |
69... 118 |
0,5 ... 0,8 |
АГ-4С |
150... 180 |
69... 180 |
0,7... 1,0 |
ВМП |
180... 190 |
75 ... 80 |
2,0 ...2,5 |
Аминопласты: |
|
|
|
А-1 |
130... 145 |
49 ...98 |
1,0... 1,5 |
В-1 |
160 ... 170 |
49 ...98 |
0,8 ... 1,2 |
Е-1 |
160... 170 |
49... 78 |
0,4... 0,6 |
П. 10. Режимы литья под давлением изделий из термопластов |
|
||
Материалы |
Температура, °С |
Давление, МПа |
Температура формы, °С |
Полиэтилен |
170... 220 |
60... 100 |
30 ... 60 |
Полиамид: |
|
|
|
ПА-610,ПА-6-1 |
220 ... 260 |
80... 120 |
50 ...90 |
стеклонаполненны й |
120 ... 230 |
100... 120 |
75 ...85 |
Поликарбонат |
220 ... 300 |
100... 150 |
80... ПО |
Полипропилен |
200 ... 280 |
80... 140 |
60 ... 80 |
Полистирол: |
|
|
|
ПС-С, ПСМ |
170... 220 |
60 ... 100 |
40 ... 50 |
ударопрочный |
180 ...230 |
100... 150 |
40 ... 70 |
Полиформальдегид |
170 ... 220 |
90... 150 |
80 ... 120 |
Сополимеры стирола МС, МСН |
180... 230 |
ПО... 140 |
40 ... 60 |
АБС-пластик |
200 ... 240 |
100 ... 160 |
70 ... 80 |
П. 11. Свойства отдельных материалов нитевидных кристаллов, волокон и матриц |
|||
Материалы |
Прочность ств, ГПа |
Модуль упругости Е, ГПа |
Температура плавления Тт, °С |
|
Ни |
гевидные кристаллы |
|
Оксид алюминия |
27,6 |
427,5 |
2038 |
Оксид бериллия |
13,1 |
344,8 |
2570 |
Железо |
13,1 |
200,0 |
1537 |
|
|
Волокна |
|
Оксид алюминия |
2,83 |
172,5 |
2038 |
Бериллий |
1,27 |
241,0 |
1280 |
Сталь углеродистая |
4,14 |
200,0 |
1400 |
|
|
Матрицы |
|
Оксид алюминия |
0,31 |
386,0 |
2050 |
Оксид бериллия |
0,14 |
345,0 |
2570 |
Железо |
0,24 |
196,5 |
1535 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Буланов И. М., Воробей В. В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов: Учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998. 516 с, илл.
Технология конструкционных материалов: Учеб. для студ. машиностр. спец. вузов / А. М. Дальский, Т. М. Барсукова. Л. Н. Бухар-кин и др.; под общ. ред. А. М. Датского. 3-е изд., перераб. и дополи. М.: Машиностроение, 1993. 449 с, илл.
Композиционные материалы: Справочник; под ред. Д. М. Карпиноса. Киев: Нау-кова думка, 1985. 590 с.
Маталин А. А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности "Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты". Л.: Машиностроение, 1986. 496 с.
Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных вузов по специальности "Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты" / В. Э. Пуш, В. Г. Беляев, А. А. Гарюшин и др.; под общ. ред. В. Э. Пуша. М.: Машиностроение, 1986. 256 с.
Технологическая подготовка гибких производственных систем / С. П. Митрофанов, Д. Д. Куликов, О. Н. Миляев и др.; под общ. ред. С. П. Митрофанова. Л.: Машиностроение, 1987.352 с.
Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / А. М. Дальский, И. А. Арутюнова, Т. М. Барсукова и др.; под общ. ред. А. М. Дальского. М.: Машиностроение, 1985. 448 с.
Технология и оборудование сварки давлением / Г. Д. Никифоров, Г. В. Бобров,
В. М. Никитин и др. М.: Машиностроение, 1986.320 с.
9. Режущие инструменты, оснащенные сверхтвердыми и керамическими материалами, и их применение: Справочник / В. П. Жедь,
B. Г. Боровский, Я. А. Музыкант и др. М.: Ма шиностроение, 1987. 320 с.
10. А.с. 1301725 СССР, МКИ В30В1/23, 15/00. Устройство для выдавливания с ак тивными силами трения / А. Г. Овчинников,
A. М. Дмитриев, М. В. Широков, М. А. Анто- шин. № 3932684/25 - 27. 1987.
11. Копысскнй Б. Д. Физико-химические предпосылки обработки давлением металлопо рошков // Вестник машиностроения. 1987. № 5.
C. 59-61.
Машиностроение: Терминологический словарь / Под общ. ред. М. К. Ускова, Э. Ф. Богданова. М.: Машиностроение, 1995. 592 с.
Овчинников А. Г., Дмитриев А. М., Широков М. В. Гидравлический пресс // Машины. Приборы. Стенды: Каталог МВТУ им. Н. Э. Баумана. 1988. № 11. С. 5.
Порошковая металлургия и напыленные покрытия: Учебник для вузов /
B. Н. Анциферов, Г. В. Бобров, Л. К. Дружинин и др. М.: Металлургия, 1987. 792 с.
15. Прогрессивные технологические процессы штамповки деталей из порошков и оборудование / Г. М. Волкогон, А. М. Дмит риев, Е. П. Добряков и др.; под общ. ред. А. М. Дмитриева, А. Г. Овчинникова. М.: Ма шиностроение, 1991.320 с.
Радомысельский И. Д., Сердюк Г. Г., Щербань Н. И. Конструкционные порошковые материалы. Киев: Технжа, 1985. 152 с.
Mannesmann Demag. Iron and Steel Powders for Sintered Components. 59 p.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
503
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Механические свойства отливок нз некоторых алюминиевых сплавов по ГОСТ 1583-93
Марка сплава |
Способ литья |
Вид термической обработки |
Временное сопротивление разрыву, МПа (кгс/мм2) |
Относительное удлинение, % |
Твердость, НВ |
не менее |
|||||
АК12(АЛ2) |
ЗМ, ВМ, КМ К Д ЗМ, ВМ, КМ к д |
Т2 Т2 Т2 |
147 (15,0) 157(16,0) 157 (16,0) 137(14,0) 147 (15,0) 147(15,0) |
4,0 2,0 1,0 4,0 3,0 2,0 |
50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 |
АК9ч (АЛ4) |
з, в, к,д К, Д, ПД, КМ, ЗМ ЗМ, ВМ К, КМ 3 |
TI Т6 Т6 Т6 |
147(15,0) 196 (20,0) 225, (23,0) 235 (24,0) 225 (23,0) |
2,0 1,5 3,0 3,0 2,0 |
50,0 60,0 70,0 70,0 70,0 |
АК7ч (АЛ9) |
з,в, к д з, в, к,д км з, в к, км з, в ЗМ, ВМ ЗМ, ВМ ЗМ, ВМ ЗМ, ВМ к к к |
Т2 Т4 Т4 Т5 Т5 Т5 Т6 Т7 Т8 Т6 Т7 Т8 |
157(16,0) 167(17,0) 137(14,0) 186(19,0) 176(18,0) 206(21,0) 196(20,0) 196(20,0) 225 (23,0) 196(20,0) 157(16,0) 235 (24,0) 196(20,0) 157(16,0) |
2,0 1,0 2,0 4,0 4,0 2,0 2,0 2,0 1,0 2,0 3,0 1,0 2,0 3,0 |
50,0 50,0 45,0 50,0 50,0 60,0 60,0 60,0 70,0 60,0 55,0 70,0 60,0 55,0 |
АК5М (АЛ5) |
3, В, К 3, В к 3, В 3, В, К к |
Т1 Т5 Т5 Т6 Т7 Т6 |
157(16,0) 196(20,0) 216(22,0) 225 (23,0) 176(18,0) 235 (24,0) |
0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 |
65,0 70,0 70,0 70,0 65,0 70,0 |
504
ПРИЛОЖЕНИЕА
Марка сплава |
Способ литья |
Вид термической обработки |
Временное сопротивление разрыву, МПа (кгс/мм2) |
Относительное удлинение, % |
Твердость, НВ |
не менее |
|||||
АК8М (АЛ32) |
3 К к Д д 3 к 3 к 3 Д Д |
Т6 Т1 Т6 Т2-1 Т5 Т5 Т7 Т7 Т1 Т1 Т2 |
245 (25,0) 196(20,0) 265 (27,0) 255 (26,0) 255 (26,0) 235 (24,0) 255 (26,0) 225 (23,0) 245 (25,0) 176 (18,0) 284 (29,0) 235 (24,0) |
1,5 1,5 2,0 2,0 1,7 2,0 2,0 2,0 2,0 0,5 1,0 2,0 |
60,0 70,0 70,0 70,0 70,0 60,0 70,0 60,0 60,0 60,0 90,0 60,0 |
АМ5(АЛ19) |
з,в, к з,в, к 3 |
Т4 Т5 Т7 |
294 (30,0) 333 (34,0) 314(32,0) |
8,0 4,0 2,0 |
70,0 90,0 80,0 |
АМг5К(АЛ13) |
з, в, к д |
_ |
147(15,0) 167(17,0) |
1,0 0,5 |
55,0 55,0 |
АМгЮ(АЛ27) |
з,к,д |
Т4 |
314(32,0) |
12,0 |
75,0 |
АК7Ц9(АЛ11) |
з, в к д з,в, к |
Т2 |
196(20,0) 206(21,0) 176(18,0) 216(22,0) |
2,0 1,0 1,0 2,0 |
80,0 80,0 60,0 80,0 |
АЦМг (АЛ24) |
3, В 3, В |
Т5 |
216(22,0) 265 (27,0) |
2,0 2,0 |
60,0 70,0 |
Примечания; 1. Условные обозначения способов литья: 3 - литье в песчаные формы; В - литье по выплавляемым моделям; К - литье в кокиль; Д - литье под давлением; П Д - литье с кристаллизацией под давлением (жидкая штамповка); М - сплав подвергается модифицированию. 2. Условные обозначения видов термической обработки: TI - искусственное старение без предварительной закалки; Т2 - отжиг; Т4 - закалка; Т5 - закалка и кратковременное (неполное) искусственное старение; Т6 - закалка и полное искусственное старение; Т7 - закалка и стабилизирующий отпуск; Т8 - закалка и смягчающий отпуск. 3. Механические свойства, указанные для способа литья В, распространяются также на литье в оболочковые формы. 4. В скобках приведены марки сплавов, действующие до 1993 г. |
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ
505
Замеченные опечатки
Стр |
Колонка |
Строка |
Напечатано |
Должно быть |
26 |
Левая |
13-я снизу |
кислотным |
кислым |
30 |
Правая |
15-я сверху |
серой |
обогащаются серой |
34 |
Правая |
11-я снизу |
химического состава |
содержанием серы |
46 |
Правая |
2-я снизу |
300x2000 мм около |
около |
65 |
Левая |
8-я снизу |
Fe302 |
Fe304 |
71 |
Правая |
17-я сверху |
до 60 т, |
до 50 т, |
71 |
Правая |
11-я сверху |
блюминг 1500 |
блюминг 1300 |
85 |
Левая |
4-я снизу |
Начинают применять |
Находят применение |
97 |
Левая |
22-я снизу |
ролика 5 |
ролика |
101 |
Правая |
3-я снизу |
давлением |
под давлением |
116 |
Правая |
17-я снизу |
двухбандажная |
бандажированная |
119 |
Правая |
20-я снизу |
следующем отжиге |
следующей термообработке |
124 |
Правая |
17-я снизу |
ходами |
хода |
134 |
Левая |
7-я сверху |
(рис 3 77) |
(рис 3 76) |
195 |
Левая |
13-я снизу |
(размером 2 5 мм) |
(размером 2 5 мкм) |
228 |
Правая |
15-я снизу |
границ оплавленного |
оплавленных зерен |
228 |
Правая |
7-я снизу |
дендритной |
междендритной |
237 |
Правая |
22-я, 23-я сверху |
(20 30)%О2 (20 30)%СО2 |
(5 15)%02 (10 20)%СО2 |
291 |
Правая |
21-я сверху |
внешних |
наблюдаемых |
399 |
Левая |
12-я снизу |
эвольвентных зубчатых колес |
зубчатых колес |
405 |
Левая |
19-я сверху |
косыми зубьями |
зубьями |
421 |
Правая |
7, 8-я сверху |
со скоростью движения резания, |
со скоростью резания, |
470 |
Правая |
16-я снизу |
Материалы с |
Композиции с |
497 |
Табл П 5 |
1-я графа 3-я строка сверху |
Бр08Ф1 |
Бр08Ф4 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 5