1 Обоснование технических решений

1.1. Выбор способа литья и типа производства.

Тип производства - совокупность факторов, характеризующих степень специализации производства, его масштабов устойчивости номенклатуры выпускаемых изделий.

Различают три типа производства:

- единичное - характеризуется специализацией предприятия на выпуск большой и непостоянной номенклатуры изделий, потребление которой исчисляется единицами;

- серийное - характеризуется изготовлением периодически проявившихся серий деталей различных изделий. B зависимости от величины серии частоты повторение запуска и выпуска этих серий деталей различают мелкосерийное и крупносерийное производства;

- массовое - характеризуется специализацией предприятия на выпуск постоянной номенклатуры изделий, выпускаемых в больших количествах.

Для каждого типа производства характерны применяемое оборудование, рабочая сила, объём выпуска продукции.

Для выбора способа литья необходимо иметь расчёт более экономичного

варианта производства.

Основными факторами, определяющими выбор способа литья, являются:

- масса отливки и её габариты;

- класс точности;

- марка сплава;

-тип производства; - мощность цеха.

При анализе необходимо учитывать не только экономичность изготовления

отливок, но и себестоимость детали в целом. Иногда отливка может быть не

экономичной, однако снижение трудоёмкости механической обработки и расхода

металла в конечном итоге снижает себестоимость готовой детали.

Определяем количество отливок данного наименования в год:

n_отл – количество отливок, шт

N – годовая программа выпуска отливок, т/год

m_отл – масса отливки, кг

Отливок с учетом брака:

Учитывая количество отливок и годовую программу выпуска данной отливки, выбрал тип производства - массовый (Могилёв B. К., Лев O. И. «Справочник литейщика», табл. 8. «Ориентировочные данные для определения серийности производства отливок»).

Учитывая сплав, сложность отливки, годовую программу выпуска данной отливки, считаю, что наиболее подходящим способом литья является ЛВМ.

1.2 Условие работы детали и выбор сплава, назначение отливки

Отливка «рычаг» применяется для регулирования давления жидкости в авиодвигателях. Деталь работает в условиях высоких температур, вибрации, агрессивной среде. Характеристики отливки «рычаг» приведены в таблице 1

Таблица 1

Характеристики отливки

Наименование	Габариты, мм.			Масса, кг.	Класс точности	Класс шероховатости
	длина	высота	ширина
«рычаг»	141,4	147,5	50	0,225	9 - 10	6

Исходя из условий работы детали отливка должна быть жаростойкой, коррозионностойкой. В соответствии с этими требованиями сплав должен обладать следующими свойствами:

• жаростойкость;

• коррозионная стойкость;

• стойкость в агрессивных средах;

• прочность, твердость;

• быть достаточно недорогим.

Для отливки «рычаг» можно применять низколегированные хромо-марганцевые стали.

Для того чтобы выбрать марку стали удовлетворяющую требованиям, необходимо сравнить несколько марок сталей по химическому составу, оговоренных ГОСТ977 – 75. Химический состав и механические свойства сталей приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2

Химический состав сталей ГОСТ 977-75

Сталь	Состав, % (Fe – основа)
	С	Mn	Si	Cr	Ni	Mo	Ti
35ХГСЛ	0.3-0,4	1,2-1,6	0.6-0,8	0,6-0,9	 0,3
16ХГТЛ	0,13-0,18	1,0-1,3	0,17-0,37	1,5-1,8	 0,5	 0,2	0,06-0,12
27ХГСНЛ	0,2-0,3	0,9-1.2	0,5-0,8	0,7-1,0	1,4-1,8

Примечание: содержание  0,04% S и P; примеси  0,3 Сu.

Таблица 3

Механические свойства сталей

Марка стали	Механические свойства
	в, МПа	т, МПа	, %	, %
35ХГСЛ	800	600	10	20
16ХГТЛ	900	600	6	30
27ХГСНЛ	1500	1200	5	12

Сталь 35ХГСЛ имеет по сравнению с 16ХГТЛ и 27ХГСНЛ низкие пределы текучести и прочности, но гораздо более высокую пластичность.

Сталь 27ХГСНЛ имеет по сравнению со сталями 35ХГСЛ и 16ХГТЛ самые высокие показатели прочности, но у неё низкая пластичность

Сталь 16ХГТЛ имеет средние механические свойства по сравнению с другими сталями, а также низкую стоимость, и она в большей степени удовлетворяет требованиям предъявляемым к отливке.

У стали 16ХГТЛ узкий интервал кристаллизации, у неё высокая жидкотекучесть сосредоточенная усадочная раковина и меньше рассеянная пористость. Свободная литейная усадка  2%.

У стали хорошие технологические свойства: хорошо обрабатывается резанием, обладает хорошей свариваемостью.

Влияние легирующих элементов на свойства стали.

Cr – повышает прочность, твердость, износостойкость, коррозионную стойкость.

С – увеличивает твердость и хрупкость.

Si – повышает твердость, прочность, жаростойкость, износостойкость, коррозионную стойкость, уменьшает пластичность.

Mn – увеличивает твердость, прочность, жаростойкость, жидкотекучесть, уменьшает коррозионную стойкость.

Ti – повышает прочность, твердость, коррозионную стойкость в агрессивных средах.

Вывод: учитывая все эти свойства для отливки «Рычаг» наиболее удачно использовать сталь 16ХГТЛ.