Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Термическая и механическая обработки отливок

15.11.2018

Для повышения обрабатываемости резанием и стабилизации размеров отливки подвергают термообработке, режимы которой зависят от марки материала, способа литья, размеров литой заготовки и других факторов.

Термическая обработка отливок из чугуна применяется для изменения структуры металлической основы, степени графитизации, снижения остаточных напряжений, стабилизации размеров. При этом форма графита в чугуне не изменяется.

Нормализация чугуна производится при температуре 850...900 °C с последующим охлаждением на воздухе в целях получения отливок повышенной прочности и износостойкости, т. е. получения отливок со структурой перлита. Одновременно происходит измельчение перлита и частичное уменьшение остаточных напряжений.

Отпуск как самостоятельный вид термообработки применяют только для снятия остаточных напряжений в отливках из серого чугуна. При этом заготовки нагревают до температуры 500...550 °C, выдерживают 2...8 ч и охлаждают вместе с печью.

Отливки из стали обычно имеют крупнозернистую неоднородную структуру и низкую пластичность. В зависимости от химического состава заготовки отжигают при температуре 850...900 °C с выдержкой в течение 2...4 ч и охлаждают с печью. В этом случае получают наибольшую пластичность и минимальный уровень внутренних напряжений.

При нормализации отливки нагревают до той же температуры, выдерживают 4...5 ч, а затем охлаждают на воздухе. Нормализация средне- и высокоуглеродистых сталей позволяет увеличить твердость отливок и их пластичность. Для низкоуглеродистых сталей нормализация как более экономичный вид термообработки может полностью заменить отжиг.

Термическую обработку отливок из цветных сплавов применяют редко, в основном для улучшения механических свойств заготовок, а не для повышения их обрабатываемости резанием. Для снятия остаточных напряжений, возникающих в крупных отливках с неравномерным сечением стенок, применяют отпуск. Режим отпуска зависит от вида сплава, толщины стенок и конфигурации отливок.

Основной тенденцией развития литейного производства является повышение точности и улучшение качества поверхностного слоя заготовок. Однако достижение высокого качества отливок при малой программе выпуска может оказаться экономически невыгодным, так как расходы на оснастку для заготовительных процессов превышают экономию на механическую обработку.

В качестве примера рассмотрим технологический процесс изготовления корпуса подшипника (рис. 34.1), всем обрабатываемым поверхностям которого присвоены номера. Точность и шероховатость пронумерованных поверхностей различны.

Поверхности 2—4, 6—9 нуждаются в однопереходной обработке. Для поверхности 1, которая является базовой, необходимо применить двухпереходную обработку (черновое и получистовое фрезерование), для поверхности 5 требуются несколько технологических переходов. Из этого следует, что маршрут обработки каждой из указанных поверхностей различен и определяется заданными квалитетами точности и шероховатостью. Заготовка в процессе ее превращения в деталь проходит ряд этапов, каждый из которых обеспечивает получение определенной точности и требуемых свойств поверхностей. Так, на заготовительном этапе при обычных методах получения заготовок, как правило, точность соответствует 14—15-му квалитетам, на чистовом — 7—10-му, отделочном — 5-7-му. Маршрут обработки поверхностей рассматриваемой детали можно представить графически (табл. 34.2). Из приведенных в табл. 34.2 данных следует, что длительность технологического процесса изготовления детали определяется маршрутом обработки наиболее ответственной (исполнительной) поверхности, в данном случае отверстия под подшипник 5. Если повысить точность изготовления отливки корпуса подшипника, применив один из способов литья, обеспечивающий получение точности всех размеров по 13-му квалитету, то необходимость в механической обработке поверхностей 2—4, 7 и 8 отпадет. Однако стоимость получения такой отливки возрастет.

В случае если для изготовления заготовки корпуса подшипника применить способ литья, обеспечивающий получение размеров по 10-му квалитету, на долю механической обработки останется только чистовое растачивание отверстия под подшипник (поверхность 5), точение фасок (поверхности 6, 9) и обработка отверстия (поверхность 10). Стоимость такой заготовки окажется еще выше. При этом точность поверхностей 2-4, 7, 8 может оказаться избыточной, т. е. такой, которая не требуется по чертежу.

Рассмотренный пример показывает, что точность размеров и шероховатость поверхностей заготовки оказывают существенное влияние на структуру технологического процесса механической обработки заготовки резанием, а следовательно, и на себестоимость изготовляемых деталей.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: