материалы 2семестр начертательная

10

Если форма и условия работы детали требуют ее изготовления только из металла определенного сортамента (листа, калиброванного прутка, проволоки, трубы, профиля и т. д.) с учетом его повышенных качеств, конструктор в обозначение материала включает наименование сортамента с его характерными размерами и номер стандарта на этот сортамент.

Обозначение листовой углеродистой стали (толщиной 6 мм):

Лист 6 ГОСТ19903-74 . Ст3 ГОСТ14637 -89

Обозначение круглой стали марки Ст3 диаметром 50 мм:

Круг 50 ГОСТ 2590 - 88 . Ст3 ГОСТ535 - 88

Обозначение шестигранной калиброванной стали марки 45, размером «под ключ» 25 мм:

Шестигранник 25 ГОСТ8560-78 . 45 ГОСТ1050-88

Обозначение прутка из латуни марки ЛС59-1, тянутого круглого, класса точности 4, диаметром 25 мм:

Пруток ЛС59-1-т-кр-4-25 ГОСТ 2060-90.

1.2.2. Неметаллические материалы

В машиностроительных конструкциях с целью экономии черных и цветных металлов и как замена им широко применяются неметаллические материалы. Они имеют некристаллическую структуру, обладают довольно высокой прочностью, низкой теплопроводностью, относительно малой массой, хорошей обрабатываемостью, дешевле металлов и сплавов.

Резина – упругий, легкодеформируемый, эластичный материал, обладающий свойствами сжиматься, растягиваться, газо- и водонепроницаемостью, химической стойкостью, электроизоляционными свойствами. Основой резины служат каучуки. Детали из резины используют для обеспечения герметичности изделия. Из резины изготовляют прокладки, уплотнительные кольца, манжеты, маслосъемные кольца и т. д.

Войлок технический применяют для сальников, прокладок, фильтров, звуко- и теплоизоляции.

Пластические массы получают на основе высокомолекулярных соединений – полимеров. Их разделяют на два класса – термопласты и реактопласты. Термопласты (термопластичные пластмассы – полиэтилен, полипропилен, полистирол, стекло органическое, фторопласт, полиуретан и др.) при нагреве рас-

11

плавляются, а при охлаждении возвращаются в исходное состояние. Реактопласты (термореактивные пластмассы – текстолит, гетинакс, фенопласт и др.) отличаются более высокими рабочими температурами, но при нагреве разрушаются и при последующем охлаждении не восстанавливают своих исходных свойств. Пластмассы обладают хорошими механическими характеристиками, химической стойкостью, высокими диэлектрическими и антикоррозионными свойствами.

Композиционные материалы – материалы, образованные объемным сочетанием химически разнородных компонентов с четкой границей раздела между ними. В композитах сочетаются лучшие свойства составляющих фаз – прочность, пластичность, износостойкость и т. п. Детали из композиционных материалов изготовляют прессованием, экструзией, прокаткой, вибрационным уплотнением и т. д. с последующим спеканием в защитной среде.

Керамика – поликристаллические материалы, получаемые спеканием природных глин и их смесей с минеральными добавками, а также окислов металлов и других тугоплавких соединений. Ситаллы – неорганические материалы, получаемые направленной кристаллизацией стекла. Эти материалы благодаря высоким диэлектрическим и механическим свойствам, химической стойкости нашли широкое применение в электронной, радиотехнической и электротехнической промышленности, в химической промышленности для футеровки емкостей, в металлообработке для изготовления металлорежущего инструмента, фильер для волочения проволоки, сопл пескоструйных аппаратов и др.

Стандарты на неметаллические материалы охватывают и классификацию, и технические условия, и сортамент, поэтому в обозначении материала указывается один стандарт.

Обозначение стекла органического листового толщиной 3 мм, шириной 400 мм и длиной 500 мм

СОЛ 3 × 400 × 500 ГОСТ 15809-70.

Наименование, марки, обозначения и примерное назначение некоторых металлических и неметаллических материалов приведены в табл. 1.

Определение марки материала детали выходит за рамки курса инженерной графики, поэтому, если она не известна, достаточно в основной надписи указать только наименование материала.

От того, из какого материала изготовлена деталь, зависит штриховка на изображениях детали – разрезах и сечениях. Графические обозначения материалов на чертежах выполняются в соответствии с ГОСТ 2.306-68.

							Таблица 1
		Наименование, марки, применение и обозначения конструкционных материалов
Наименование		ГОСТ	Марка	Применение		Пример обозначения	Примечание
Металлические материалы
Сталь углеро-		380-94	Ст0	Неответственные строитель-		Ст3 ГОСТ 380-94	Цифры означают ус-
дистая обыкно-				ные конструкции, шайбы		(сталь марки 3)	ловный номер марки
венного	каче-		Ст1, Ст2	Детали металлоконструкций –			в зависимости от хи-
ства			Ст3, Ст4, Ст5	котельные связи, заклепки			мического состава и
				Строительные	конструкции,		механических свойств
				крюки, тяги, шатуны, болты,			(чем выше цифра, тем
			Ст6	гайки, шпильки, штифты			сталь тверже, но бо-
				Валы, детали сельхозмашин			лее хрупкая)
Сталь углеро-		1050-88	05, 08, 10	Детали, изготовляемые хо-		Сталь 25	Числа означают сред-
дистая	качест-			лодной штамповкой, трубки,		ГОСТ 1050-88	нее содержание угле-
венная	конст-			прокладки, колпачки		(сталь марки 25)	рода в сотых долях
рукционная			15, 20, 25	Крепежные изделия, муфты,			процента (чем боль-
				втулки, поршни, пальцы, упо-			ше число, тем проч-
			30, 35, 40	ры, оси			нее сталь)
				Детали, несущие значитель-
				ную нагрузку	(коленчатые
				валы, шатуны, маховики, зуб-
			45, 50, 55	чатые колеса)
				Штоки, оси зубчатых колес,
			60	валы, эксцентрики
				Пружины, рессоры
Конструкционная		1414-75	А11, А12,	Неответственные болты, гай-		Сталь А12
сталь высокой			А20, А40Г	ки, винты		ГОСТ 1414-75
обрабатываемо-
сти резанием

21

Продолжение табл. 1

Наименование

ГОСТ

Марка

Применение

Пример обозначения

Примечание

Сталь нелеги-

1435-90

У7

Молотки, плотничий инстру-

Сталь У8

Числа означают сред-

рованная

инст-

мент

ГОСТ 1435-90

нее содержание угле-

рументальная

У7А

Зубила, отвертки, центры

рода (У) в десятых

У8, У8А

токарных станков

долях процента, А –

Пуансоны, резцы по меди,

высококачественная

кернеры, подпятники, тисоч-

сталь

У9, У9А

ные губки

Кернеры, зубила

У10, У11

Резцы, сверла, метчики, фрезы

У12, У13

Сталь легиро-

4543-71

15Х, 20Х,

Валики, поршневые пальцы,

Сталь 20ХН

Первые

две

цифры

31

ванная

конст-

30Х, 35Х

кулачковые муфты

ГОСТ 4543-71

означают среднее со-

рукционная

40Х, 45Х,

То же с высокой устойчиво-

(хромоникелевая сталь,

держание углерода в

50Х

стью против износа

содержащая 0,2% угле-

сотых

долях

про-

20ХН

Зубчатые

колеса

автомоби-

рода, 1% хрома и 1%

цента, Х – хром, Н –

40ХН

лей, валики

никеля)

никель

Коленчатые валы, штифты

Серый чугун

1412-85

СЧ10, СЧ15

Детали

общего

машино-

СЧ10 ГОСТ 1412-85

Числа означают

ми-

строения (кожухи, крышки,

нимальное временное

суппорты, каретки), трубная

сопротивление при рас-

арматура (трубы, корпуса

тяжении

в

МПа·10-1

клапанов, вентилей), корпуса

(чем больше число,

подшипников, втулки

тем чугун тверже и

СЧ20, СЧ25,

Зубчатые колеса, маховики,

прочнее

на

растяже-

СЧ30, СЧ35

поршни, поршневые кольца,

ние и изгиб)

кулачки, муфты, корпуса ре-

дукторов, станины

Продолжение табл. 1

Наименование

ГОСТ

Марка

Применение

Пример обозначения

Примечание

Ковкий чугун

1215-79

КЧ30-6,

Детали, работающие при ди-

Отливка КЧ30-6

Первое число означа-

КЧ33-8,

намических нагрузках (со-

ГОСТ 1215-79

ет временное

сопро-

КЧ35-10,

единительные

части трубо-

тивление

при

растя-

КЧ37-12

проводов, муфты, шкивы,

жении в МПа·10-1,

зубчатые колеса, рычаги).

второе –

относитель-

Легированный

(с добавкой

ное удлинение

в %

марганца) – трущиеся детали

(чем больше число,

(червячные колеса, втулки)

тем выше твердость)

Латуни,

обра-

15527-70

Л63, Л70,

Детали, обрабатываемые дав-

ЛА77-2 ГОСТ 15527-70

Цифры

означают

батываемые

ЛА77-2

лением

(латунь,

содержащая

среднее

содержание

давлением

77% меди, 2% алюми-

элементов в %

ния, остальное – цинк)

41

Бронзы

оло-

613-79

БрО6Ц6С3,

Детали, работающие в усло-

БрО6Ц6С3 ГОСТ613-79

Цифры

означают

вянные

литей-

БрО5Ц5С5,

виях трения

(бронза,

содержащая

среднее

содержание

ные

БрО4Ц4С17

6% олова, 6% цинка,

элементов в %

3% свинца, остальное –

медь)

Бронзы безоло-

18175-78

БрА5, БрА7,

Арматура, антифрикционные

БрА5 ГОСТ 18175-78

вянные

дефор-

БрАЖН10-4-4,

детали

(бронза,

содержащая

мируемые

БрМц5

5% алюминия, осталь-

ное – медь)

Сплавы

алю-

1583-93

АЛ2, АЛ4,

Детали карбюраторов, блоки

АЛ6 ГОСТ 1583-93

миниевые

ли-

АЛ6

двигателей, детали приборов

тейные

АЛ9

Детали, подвергающиесясварке

Алюминий

и

4784-74

АК2, АК4,

Сплавы для ковки и штам-

АК2 ГОСТ 4784-74

сплавы алюми-

АК6, АК8

повки

ниевые

дефор-

Д1, Д16, Д18

Сплавы высокой прочности

мируемые

									Окончание табл. 1
Наименование		ГОСТ	Марка	Применение			Пример обозначения		Примечание
Неметаллические материалы
Текстолит	кон-	5-78	ПТК, ПТ,	Подшипники	скольжения,		Текстолит ПТК-20 сорт 1
струкционный			ПТМ, ПТГ	шестерни,	электротехни-		ГОСТ 5-78
				ческие детали			(текстолит марки ПТК,
							толщиной 20 мм, сорт 1)
Фенопласт		5689-79	У2-301-07,	Детали управления, кожу-			Фенопласт Ж1-01-040
			Ж1-01-040,	хи, корпуса, крышки, ре-			ГОСТ 5689-79
			Э2-220-02	зервуары, тормозные ко-			(фенопласт группы Ж1 на
				лодки, электроизоляцион-			фенольной	новолачной
				ные детали			смоле 01 с асбестом в
							качественаполнителя040)
Винипласт лис-		9639-71	ВН, ВП, ВД,	Корпуса кранов, вентилей			Лист винипласта ВН			1
товой			ВНЭ				1500 × 800 × 2,0			5
							ГОСТ 9639-71
							(лист винипласта марки
							ВН, размерами 1500 × 800
							мм и толщиной 2,0 мм)
Фторопласт		10007-80	С, П, О, Т	Тонкостенные		трубы,	Фторопласт-4 П
				шланги, стержни, изготов-			ГОСТ 10007-80
				ленные методом экструзии,			(фторопласт-4 марки П)
				кабельная изоляция
Полиэтилен		16338-85	21008-075,	Ненагруженные		детали,	Полиэтилен 21008-075
			210-04, 271-10	клапаны, золотники			ГОСТ 16338-85
Пластины	ре-	7338-90	АМС, МБС	Прокладки для уплотнения			Пластина 1Н-I-АМС-М-10		М – мягкая
зиновые и	ре-			неподвижных соединений			ГОСТ 7338-90
зинотканевые							(пластина резиновая марки
							АМС, толщиной10 мм)

16

1.3. Изготовление деталей

При изготовлении деталей металлам придают необходимую форму, пользуясь следующими методами обработки: литьем, давлением (ковкой, штамповкой), резанием, электрохимическими и электрофизическими методами (лазером, ультразвуком) и др.

1.3.1. Основные способы обработки деталей

Производство отливок (литье)

Расплавленный металл или сплав выливается в заранее заготовленную форму из земли, металла или другого материала, внутреннее очертание которой соответствует наружным очертаниям детали (рис. 2). Сначала изготовляется модель детали (деревянная или металлическая), затем по этой модели делается сама форма, в которую будет вылит металл. Для того чтобы модель легко выходила из формы и не портила ее стенок, приходится стенки формы делать не под прямым углом но отношению друг к другу (литейные уклоны) и, кроме того, избегать резких переходов с одной поверхности на другую (литейные радиусы).

а

б

Рис. 2. Схема литья (а) и отливка (б)

Детали, полученные литьем (отливки), часто нуждаются еще в дополнительной обработке и редко представляют собой законченные изделия.

17

	Обработка металлов давлением
	Обработка давлением основана на
	пластичности металлов. Металл, находясь
	под воздействием приложенного к нему
	усилия, при известных условиях не разру-
	шается, а меняет свою форму – деформиру-
	ется – «течет».
	Ковка – деформация металла под дей-
	ствием удара бойка молота. При этом
	металл имеет возможность «течь» в разные
	стороны (рис. 3).
	Штамповка – деформация металла в
	штампе. «Течение» металла при штамповке	Рис. 3. Свободная ковка
	не свободное: оно ограничивается формами

штампа. Штамповка дает возможность получать изделия весьма сложного вида. Различают горячую объемную (рис. 4 а) и холодную листовую штамповку

(рис. 4 б).

а

б

Рис. 4. Штамповка:

а – горячая объемная; б – холодная листовая

Обработка металлов резанием

Эта обработка обычно выполняется на соответствующих станках. При обработке резанием металл подвергается воздействию значительно более твердого тела – металлорежущего инструмента (резца – рис. 5 а, фрезы – рис. 5 б, шлифо-

вального круга – рис. 5 в, сверла – рис. 5 г, развертки – рис. 5 д и др.). Металло-

режущий инструмент срезает лишний материал и тем самым придает детали желаемую форму. В результате обработки образуются различные по форме элементы детали, ограниченные плоскостями, поверхностями вращения и т. д.

18

а

б

в

г

д

Рис. 5. Металлорежущие инструменты

Обработка резцом. При обработке резцом его лезвие (режущая кромка), врезаясь на некоторую глубину в слой металла, удаляет его в виде стружки при вращательном движении заготовки и поступательном движении резца вдоль (точение – рис. 6 а, растачивание – рис. 6 б) или перпендикулярно оси заготовки (подрезка торца – рис. 6 в). При помощи резца могут получаться обработанные поверхности различной степени чистоты. Для этого применяются соответствующие резцы: обдирочные, чистовые и др.

а

б

в

Рис. 6. Обработка резцом:

а – точение; б – растачивание; в – подрезка торца

19

Фрезерование. Фреза имеет ряд зубьев, каждый из которых при вращении фрезы снимает стружку своей режущей кромкой (рис. 7). Путем фрезерования могут обрабатываться поверхности самой разнообразной формы, как, например: поверхности зубьев, шестерен и звездочек, шпоночные канавки и др. Фрезы бывают всевозможной формы: цилиндрические (рис. 7 а), торцовые (рис. 7 б), дисковые (рис. 5 б) и т. д.

а

б

Рис. 7. Фрезерование:

а – цилиндрической фрезой; б – торцовое

Протягивание. Протяжка – многозубый режущий инструмент, зубья которого снимают стружку при прямолинейном движении относительно заготовки. Протягиванием (рис. 8) получают отверстия и наружные поверхности различной формы.

Рис. 8. Протягивание

Шлифование. Шлифовальный круг состоит из очень твердых зерен абразивных материалов, связанных между собой цементирующим составом. При вращении круга с большой скоростью твердые зерна, врезаясь в обрабатываемую деталь при круглом наружном (рис. 9 а), круглом внутреннем (рис. 9 б) или плоском (рис. 9 в) шлифовании, удаляют металл в виде мельчайших стружек, получая поверхность высокого качества обработки.