СКЛАДАННЯ ВИРОБІВ ЛИТТЯМ БАЗОВОЇ ДЕТАЛІ

З розвитком хімічної промисловості з'явилася можливість використання композиційних матеріалів в якості конструкційних, які вигідно відрізняються чавун і сталь. Композиційні матеріали складаються з різнорідних матеріалів, спільна робота яких дає ефект, рівносильний створення нового матеріалу, властивості якого кількісно і якісно відрізняються від властивостей кожного з його складових.

Всі композиційні матеріали в залежності від виду армуючого компонента можуть бути розділені на дисперсно-зміцнені і волокнисті; вони відрізняються між собою структурою і механізмами утворення високої міцності.

При виготовленні станин, корпусів коробок швидкостей і подач високоточних верстатів, координатних вимірювальних машин та деталей вимірювального інструмента в даний час використовується сінтегран (синтетичний граніт). Сінтегран є різновидом полімербетону та є композиційним матеріалом, що складається з полімерного сполучного на основі епоксидних смол, високоміцного мінерального заповнювача типу габро діабазу (розмір фракцій щебеню 0,6 ... 20 мм) і дрібнодисперсного наповнювача (розмір частинок менше 60 мкм).

Сінтегран має наступні фізико-механічні характеристики:

Щільність, кг / м 3 ............................................ ................................. 2400 ... 2700

Межа міцності, МПа:

при стисненні ................................................ ................................. 120 ... 250

при розтягуванні ................................................ .............................. 20 ... 30

Статичний модуль пружності, ГПа ............................................. ...... 25 ... 45

Коефіцієнт Пуассона................................................ ................... 0,25 ... 0,36

Коефіцієнт теплопровідності Вт / (м ° С) ..................................... 1,6. ..1,75

Температурний коефіцієнт лінійного розширення, 1 / ° С ...... (12 ... 20) -10-6

Коефіцієнт демпфування по відношенню до чавуну ............................ 0,6

Сінтегран має ряд позитивних властивостей, які дозволяють використовувати його при складанні виробів литтям базової деталі:

  • - в початковому стані матеріал має високу плинністю;
  • - матеріал виготовляється і твердне при кімнатній температурі;
  • - при затвердінні матеріал практично не дає усадку;
  • - коефіцієнти температурного лінійного і об'ємного розширення сінтеграна практично рівні аналогічним коефіцієнтам стали і чавуну;
  • - ливарні форми можуть бути виконані з легкоплавких матеріалів: дерева, пластмас, кольорових сплавів і т.д. Складання виробів литтям базової деталі здійснюється наступним чином:
  • - виявляється деталь, яка є базовою в виробі;
  • - виготовляються з металу заставні елементи (деталі);
  • - виготовляється ливарна форма;
  • - готується заливальна суміш (сінтегран);
  • - заставні елементи встановлюються на свої місця в ливарну форму;
  • - відливається базова деталь, що формує складальну одиницю або готовий виріб.

Як приклад розглянемо процес складання вузла литтям базової деталі - валу.

Для виконання збірки виготовляється ливарна форма, зображена на рис. 1.70. Форма містить корпус 4 у вигляді труби, в який встановлюються диски 3, 5, 7, 9, дно 12 і кришка 1 з центральним отвором. Заздалегідь виконані заставні елементи: зубчасте колесо 6, шків 11 і підшипники 8 і 2 встановлюються в порожнині дисків 10, 5,9 і кришки 1. Дно 12 і кришка 1 кріпляться до корпусу 4 гвинтами (не показані).

ливарна форма

Мал. 1.70. ливарна форма

Через отвір кришки 1 заливається сінтегран і витримується протягом 8 годин. Після затвердіння синте- грана форма розбирається, і витягується готовий виріб у вигляді валу з насадженими на ньому зубчастим колесом, шківом і підшипниками (рис. 1.71).

Складальна одиниця, отримана литтям вала

Мал. 1.71. Складальна одиниця, отримана литтям вала

Аналогічним чином виготовляється редуктор, або коробка швидкостей, або інше корпусне виріб (рис. 1.72):

Виріб, отримане шляхом виливки корпусу

Мал. 1.72. Виріб, отримане шляхом виливки корпусу

  • - складальні одиниці (наприклад, вали з зубчастими колесами, підшипниками, муфтами і т.д.) орієнтуються між собою в потрібних положеннях і фіксуються, наприклад шляхом заливки парафіном;
  • - зафіксована конструкція встановлюється в ливарну форму і заливається сінтегран;
  • - після затвердіння сінтеграна конструкція витягується з форми і парафін витоплюється (наприклад, через спеціальний отвір).

В результаті виходить готова коробка швидкостей з суцільнолитим сінтеграновим корпусом.

Такий вид збірки має ряд переваг у порівнянні зі звичайними видами збірки:

  • - підвищується точність складання, яка залежить від точності ливарної форми або орієнтації деталей. При цьому розмірні ланцюги спрощуються;
  • - відсутня необхідність наявності шпонок, пазів шпон, стопорних кілець, втулок, компенсаторів і т.д. оскільки крутний момент і інші види навантажень передаються за рахунок сил адгезії композиційного матеріалу і заставних елементів;
  • - можлива повна автоматизація процесу складання;
  • - значно знижується собівартість і час складання.
  • - відсутня необхідність точного виготовлення посадочних отворів зубчастих коліс, муфт, шківів і т.д., оскільки в процесі складання ці поверхні заповнюються композиційним матеріалом.

Для підвищення продуктивності такого виду збірки можна використовувати відразу велику кількість форм, крім того, підбирати композиційні матеріали, що мають малий час затвердіння, наприклад 4 ... 5 годин.

Можливості такої збірки дуже широкі, оскільки з розвитком хімічної промисловості будуть з'являтися нові склади композиційних матеріалів, які будуть мати більш високими фізико-механічними характеристиками і спеціальними властивостями, що дозволить значно знизити використання металів в конструкціях машин.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >