Обеспечение технологичности проектируемых конструкций

Конструкторские разработки дипломных проектов проектируются, как правило, для единичного или мелкосерийного изготовления в условиях ремонтно-технических предприятий, мастерских небольших организаций. В этой связи следует максимально использовать стандартные узлы и детали (шкивы, шестерни, корпуса, крышки и т.п.).

В случае разработки новых деталей надо учитывать реальные возможности применяемого оборудования, инструментов, технологических процессов. В качестве заготовок предпочтительны прокат (круглый, листовой, шестигранник и т.п.) или небольшие заготовки, получаемые свободной ковкой. Крупногабаритные, сложные детали (барабаны, рычаги, кронштейны) следует проектировать сварными из материалов хорошей и удовлетворительной свариваемости.

Допускаемые отклонения размеров готовых деталей и параметры шероховатости должны назначаться с учетом возможности их обработки на имеющемся в наличии оборудовании (таблица 6.1, приложение Л).

Таблица 6.1 Шероховатость поверхности и квалитеты точности при различных видах обработки деталей резанием

Продолжение таблицы 6.1

Выбор материала детали

Для неответственных деталей, не требующих термической обработки (распорные втулки, упорные фланцы), следует использовать углеродистую сталь обыкновенного качества Ст 2, Ст 3 или автоматную сталь А12. Автоматная сталь хорошо обрабатывается, но склонна к красноломкости.

Марганцевые стали (15Г-70Г) в состоянии проката или после нормализации имеют повышенную прочность и упругость, они относительно дешевы и пригодны для изготовления деталей, которые должны иметь повышенную прочность, вязкость и сопротивляемость износу (пружины, диски трения, торсионные валы).

Ответственные детали, подвергаемые термической обработке, изготовляют в основном из сталей марок: 40Х, 45, 50. 65Г, У7, У8, 20, 18ХГТ. Закалке могут подвергаться также отливки из стали марки 45Л. Для деталей, закаливаемых в воде, следует применять стали марок не ниже 40-45. Сталь 35 закаливается слабо.

Следует учитывать, что легированные термически обработанные стали обладают более высоким комплексом механических свойств, чем углеродистые. При закалке эти стали охлаждаются в масле, что значительно уменьшает опасность образования закалочных трещин и коробления детали. Поэтому детали сложной конфигурации (двойные и блочные шестерни, шестерни с длинными ступицами, валы с фланцами, шлицевые валы и пр.) следует изготовлять из стали марок 65Г и 40Х.

Для получения шестерен и валов с мягкой сердцевиной применяют малоуглеродистые стали марок 20,20Х, 18ХГТ с последующей цементацией и закалкой. Стали 20 применяют только для неответственных деталей, допускающих закалку в воде. Детали из стали марки 18ХГТ после цементации и закалки в масле имеют более прочную и твердую сердцевину, чем из стали марок 20 и 20Х. Эту сталь применяют для тяжело нагруженных шестерен и других деталей.

В сварочных конструкциях следует применять углеродистые стали марок Ст 0, Ст 3, Ст 5, Ст 6, 15, 35, 45, 50Г. Сварка легированных сталей несколько затруднена из-за склонности к закалке околошовной зоны и образования в ней хрупких структур.