Расчет объема стружки или объема удаляемого при механической обработке металла.

     Величина V_стр оценивается как сумма объемов металла, снятых с каждого обрабатываемого элемента поверхности.

     Если с детали, имеющей форму тела вращения, снимается слой стружки, имеющий сложный контур, то объем снимаемого металла можно определить по формуле Паппа-Гульдена:

 

                                      V = 2p r _ц.т · S                                                     (5)

 

где S – площадь сечения снимаемого металла (площадь затемненной фигуры на рисунке);

    r _ц.т – расстояние от оси вращения (ось у) до центра тяжести затемненной фигуры.

  Определить r _ц.т достаточно сложно, если вырезать контур фигуры и с помощью лезвия ножа или бритвы определить точку равновесия.

Рис.1. К определению объема припуска

(затемнен слой металла, удаляемый в стружку)

Схема техпроцесса получения отливки.

  Дается краткое описание технологии литейного процесса, формовочной оснастки, состава материала формы и стержней, процесса формовки, изготовления стержней, очистки, возможной последующей термообработки и т.д.

 

Пример выполнения практической работы

1.8.1. Задание (вариант N).

Деталь – корпус; материал – КЧ35-10, (см. чертеж детали - рис.2); масса детали – 530 гр; производство – мелкосерийное.

Анализ технологичности детали.

  Отливка «Корпус» имеет сравнительно простую геометрическую форму (класс сложности ~ 2);    представляет   деталь с двумя отверстиями  20 в бобышках, соединенных фланцем. Она имеет плавные переходы в сопрягаемых участках, что не усложняет условие формовки и очистки.        Приблизительно одинаковая толщина стенок в разных сечениях (средняя толщина 7-8 мм) отвечает принципу одновременности кристаллизации и позволяет избежать термических напряжений, трещин и значительного коробления. Отливка требует минимальное количество стержней и обеспечивает удобство формовки. Деталь имеет 8 обрабатываемых поверхностей: две торцовые, 4 – поверхности под крепеж и 2 – отверстия Ø20. На отверстия под крепеж  12 дается напуск.

Характеристика материала.

Ковкий чугун КЧ35-10 (ГОСТ 1215-79) – литейный материал.

Его химический состав в %: углерод (С) 2,5 – 2,8; кремний (Si) 1,1 – 1,3; марганец (Mn) 0,3 – 0,6; сера (S) t 0,2; фосфор (P) ⩽ 0,12; хром (Cr) ⩽ 0,06.

Физические и механические свойства:

Плотность ρ, кг/м³ – 7000

Модуль упругости Е, МПа – 170 000

Температурный интервал кристаллизации °С, 1200-1150 °С.

Предел прочности d_в, МПА – 350

Пластичность d, % - 10

Твердость НВ, МПА – 100-163

Литейные и технологические свойства:

Литейная линейная усадка 2-2,5%

Жидкотекучесть – высокая

Температура заливки в литейную форму – 1300°С.

 

 

Рис. 2. Чертеж детали

      

 

 

 

Отливки из ковкого чугуна (название «ковкий» указывает на то, что он более пластичен, чем серый чугун) получают путем длительного отжига отливок из белого чугуна. Поэтому в химсоставе его содержится пониженное содержание C и Si. В результате отжига получается перлитно-ферритная структура с хлопьевидными включениями графита.

  Из анализа механических свойств материала отливки можно сделать вывод, что деталь «работает» в условиях умеренных статических и небольших динамических нагрузках.

  Из анализа литейных свойств, учитывая большую усадку КЧ35-10, приходим к выводу о необходимости устройства прибыли, особенно для отливок большой массы. В нашем случае, масса отливки небольшая, поэтому можно ограничиться выпором, диаметр которого назначим несколько больше, чем у стояка и небольшой прибылью со стороны питателя (рис. 3).