Физические свойства материала 40ХЛ.

Физические свойства:

T - Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
E - Модуль упругости первого рода, [МПа]
a - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T), [1/Град]
l - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град) ]
r - Плотность материала, [кг/м3]
C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T), [Дж/(кг·град) ]
R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Технологические свойства материала 40ХЛ.

2. Выбор наиболее эффективного способа изготовления детали

Анализ возможных способов изготовления заготовки.

Исходя из конструктивных особенностей детали и свойств материала рассмотрим возможные способы получения заготовки: литье и объемную штамповку.

Литье.

Все способы литья делятся на две группы: литья в песчано-глинистые формы и специальные способы литья (Литьё в кокиль, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, литьё под давлением, центробежное литьё и д.р.).

Литьё в песчано-глинистые формы. Наиболее распространенный, универсальный и практически единственный способ изготовления крупногабаритных отливок. Формовку производят по деревянным и металлическим моделям в опоках, набиваемых песчано-глинистыми смесями.

Для образования внутренних полостей используют стержни, формуемые в

стержневых ящиках из песчаных смесей с крепителями.

В настоящее время основную массу отливок изготовляют литьем в

обычные песчаные формы, характеризуемые низкой стоимостью, недифицитностью материалов и простой организацией технологического процесса, наличием прогрессивных технологических решений. При литье в песчаные формы применяют литейные чугуны и стали, медные, алюминиевые, магниевые, тугоплавкие сплавы, [7, с.7].

Литье по выплавляемым моделям. Применяют для изготовления заго-

довок (отливок) сложной конфигурации массой от нескольких грамм до 150

кг без внутренних полостей (кронштейны, рычаги и др.). Он основан на применении модели из легкоплавкого материала (парафина, стеарина и др.), изготовленной с очень большой точностью, и специальных облицовочных материалов, которые в жидком состоянии наносят на модель. После высыхания облицовочного материала модель выплавляется. Облицовочный материал образует прочную корку (одноразовую питейную форму). При этом способе отливка не имеет швов и размеры ее будут точнее, чем при литье в песчаную форму. Точность отливки достигается+/- 0,05 мм на 25мм длинны отливки. Для литья по выплавляемым моделям применяют различные материалы: литейные стали различного состава, цветные алюминевые. Медные и др. сплавы [7, с.14].

Литьё в оболочковые формы Применяют для изготовления заготовок(отливок) сложной конфигурации без внутреннихполостей массой до 150кг.

Он основан на применении разовых литейных форм, изготовленных из огнеупорной основы (кварцевый песок), и связующей основы(смолы). Этим спосоом можно изготавливать отливки с острыми углами, тонкими стенками и ребрами. Литьем в оболочковые формы получают отливки повышенной точности и лучшего качества поверхности, чем при литье в песчаные формы. Процесс производителен, легко поддается механизации. Недостатком процесса является высокая стоимость связующих материалов и оборудования. Способом применяется для изготовления отливок из литейных сталей и чугуна, цветных алюминевых, магниевых и др. сплавов. [7, с.14].

Литье в металлическим кокиль. Литейная форма изготавливается из металла. Основными достоинствами кокилей по сравнению с песчаными по сравнению с песчаными формами являются: многократное использование формы, более высокая производительность труда, точность отливок, качество их поверхностей и стабильность размеров. Кокили могут быть разъемными и неразъемными. Кокили изготавливаются из чугуна, стали, алюминиевых сплавов. Примерами отливок, рекомендуемых ДЛЯ ЛИТЬЯ В КОКИЛЬ, ЯВЛЯЮТСЯЕ ЦИЛИНДРЫ, ВТУЛКИ, планки, шкивы, зубчатые колеса, кронштейны, корпуса редукторов, коробок передач и др. Для получения внутренних полостей применяют стержни, изготовленные из металла или стержневых смесеи. Отливки изготовляются из чугуна, стали, цветных алюминиевых и магниевых сплавов. Изготавливаются отливки массой до 7 тонн, [7, с.14].

Литье под давлением. Наиболее производительный способ изготовления тонкостенных заготовок (деталей) сложной формы из стали, цинковых, алюминиевых, магниевых и медных сплавов. Способов литья, при котором форму принудительно заполняют жидким металлом под давлением. Способ применяют в массовом производстве для изготовления тонкостенных отливок. Он применяется для изготовления деталей массой от нескольких грамм до 120 кг. Способ является рентабельным при крупносерийном и массовом производстве. Отливки, получаемые этим способом, имеют самый высокий коэффициент использования металла. Детали получаемые литьём под давлением, оказываются в 50 и более раз дешевле тех, что изготовлены из проката путем механической обработки. При литье под давлением используют различные машины, позволяющие автоматизировать весь процесс литья. Способ позволяет получать внутренние полости за счет применения металлических стержней. Во многих случаях отливки, получаемые под давлением, не требуют механической обработки. При литье под давлением можно получать детали более сложной формы. Чем при литье в кокиль, без внутренних дефектов(Раковин, пор) [7, с.14].

Центробежное литьё. Способ получения отливок, при котором залитый в форму металл подвергается действию центробежных сил, возникающих при вращении металлической формы. Центробежным способом литья получают отливки типа тел вращения: трубы, кольца, втулки, гильзы и т.д. На машинах с вращением отливка получается точной по размеру, а ее наружная поверхность имеет сравнительно низкую шероховатость. Центробежное литье дает хорошие результаты при получении двухслойных деталей. Центробежным литьем получают, например, полые валы диаметром до 1500мм, длиной до 10 метров, массой 60 тонн, [7, с.14].