6.1. Виды и способы изготовления заготовок
В современных условиях достаточное количество деталей изготавливается из предварительно изготовленных заготовок, экономичные конструктивные формы которых обеспечивают оптимальные способы обработки.
Вместе с тем, логика развития современного производства требует непрерывного повышения точности заготовок и приближения их конструктивных форм к готовому изделию.
Снижение трудоёмкости механической обработки заготовок, достигаемое рациональным способом их изготовления, обеспечивает рост производства на тех же производственных площадях, без существенного увеличения количества оборудования и технологической оснастки.
Выбор вида заготовки для последующей механической обработки во многих случаях является одним из важнейших вопросов разработки технологии производства детали. Правильный выбор заготовки – установление её формы, размеров, припусков на обработку, точности размеров и твёрдости материалов, т.е. параметров, зависящих от способа её изготовления, обычно весьма сильно влияют на количество операций и переходов, трудоёмкость и, в конечном итоге, на себестоимость детали. Вид заготовки в большинстве случаев в значительной степени определяет дальнейший процесс обработки.
Разработка технологии производства детали может сводиться к двум принципиальным направлениям изготовления заготовок: а) получение заготовок, приближающихся по форме и размерам к готовой детали, когда на заготовительные производства приходится значительная доля трудоёмкости производства детали и относительно меньшая доля приходится на механические цехи; б) получение грубой заготовки с большими припусками, когда на механические цехи приходится основная доля трудоёмкости и себестоимости изготовления деталей. Первое направление, как правило, соответствует массовому и крупносерийному производствам. Второе направление типично для единичного или крупносерийному производству.
Основными видами заготовок, в зависимости от назначения деталей, являются: отливки из чёрных и цветных металлов; заготовки из металлокерамики; кованые и штампованные заготовки; заготовки, штампованные из листового металла; заготовки из проката; сварные заготовки; заготовки из неметаллических материалов.
Отливки из чёрных и цветных металлов (рис. 6.1) выполняются различными способами. Для заготовок простых форм с плоскими поверхностями в условиях единичного и мелкосерийного производства применяют литьё в открытые земляные формы, для крупных заготовок - литьё в закрытые фо-рмы. Ручную формовку в опоках по моделям или шаблонам применяют для мелких и средних отливок, имеющих форму тел вращения. В настоящее вре-
Рис. 6.1. Отливки из чёрных и цветных металлов
мя получило распространение литьё в жидкие быстротвердеющие смеси. Этот способ состоит в том, что после формовки твердение форм происходит за счёт полимеризации синтетических компонентов формовочной смеси, что исключает сушку форм в печах.
Отливки сложных форм из труднообрабатываемых резанием сплавов изготавливаются по выплавляемым моделям. При этом модели любой точности и конфигурации изготавливаются из легкоплавких полимеров, которые удаляются из формы плавлением.
Точные отливки с малыми припусками можно изготавливать литьём в оболочковые формы, когда формовка осуществляется мелким композитом на полимерной основе, который твердеет при формовке. Композит наносится на модель в виде порошка, после термической сушки формы и её полимеризации она разбирается на несколько частей и может быть использована только один раз.
В массовом производстве используют литьё в металлические формы (кокили), используемые многократно.
Распространение получили литьё под давлением и центробежное литьё, в результате использования которых повышается плотность и однородность отливок.
Кованые и штампованные заготовки (рис. 6.2) изготавливают различными способами, технологические характеристики которых представлены в табл. 6.1.
Так, для получения заготовок в единичном и мелкосерийном производ-
стве используют свободную ковку на молотах и прессах. Заготовки отлича
ются сравнительно грубыми формами и размерами и требуют значительных затрат на последующую обработку.
Для изготовления более точных заготовок используются подкладные
штампы, представляющие собой половинки заготовки, связанные друг с дру-
гом специальными шипами, а давление молота приходится на обе половинки.
Рис. 6.2. Заготовки, полученные ковкой или штамповкой
Широкое распространение получила высадка металла из пруткового материала. Так, основная часть метизов(винты, болты, заклёпки, гайки и др.) производится именно этим способом. При этом работы ведутся на прессовых автоматах высокой до нескольких тысяч изделий в час производительностью.
Штамповкой изделий из листового материала (рис. 6.3) можно получать заготовки простой и сложной конфигурации, из разных сплавов (ста-ль, медь, латунь, алюминиевые сплавы и др.), разной, в том числе и высокой, степени точности (кузова автомобилей), из листа, толщиной 0,02 – 8,00 мм.
Горячей штамповкой могут быть получены заготовки из листа толщиной 7 – 12 мм.
К процессам обработки давлением холодная высадка и экструзия. Оба метода заключаются в выдавливании материала заготовки через сквозную форму (фильеру), с высокой точностью повторяющую конфигурацию изделия.
Значительное распространение получила обкатка листа роликами, ко-
гда можно получить объёмные заготовки типа тел вращения.
Широкое распространение получила вальцовка, заключающаяся в прокатке листа между тремя или несколькими валиками, позволяющая получать массивные пустотелые заготовки из листового материала.
В последнее время всё большее распространение получила листогибочная прокатка с помощью малогабаритных прокатных станов, на которых получают заготовки, имитирующие прокатные профили.
Заготовки из круглого проката для деталей типа валов целесообразно применять в массовом производстве. И хотя масса заготовки при этом превы-
шает массу аналогичных штампованных на 15 – 17 %, в массовом производстве это чаще всего бывает оправданным.
Рис. 6.3. Штампованные заготовки из листового материала
Таблица 6.1
- Лекция № 1
- Производственный и технологический процесс
- Определения и основные понятия
- 2.1. Основные термины и определения
- 2.2. Дифференциация и концентрация технологических процессов
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 3
- 3.1. Факторы, определяющие точность обработки
- 3.2. Жёсткость технологической системы
- 3.3. Влияние на точность обработки температуры обработки и дру- гих факторов
- 3.4. Отклонение формы и расположения поверхностей
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 4
- 4.1. Определения и основные понятия
- 4.2. Параметры шероховатости поверхности
- Разновидности направлений неровностей
- 4.3. Влияние качества поверхности на эксплуатационные свойства
- Соотношение параметров шероховатости и
- 4.4. Зависимость шероховатости и точности поверхностей от видов обработки
- Шероховатость поверхности и точность обработки
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 5
- 5.1. Понятие о базах, их классификация и назначение
- 5.2. Основные схемы базирования
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 6
- 6.1. Виды и способы изготовления заготовок
- Технологические характеристики способов получения поковок и штамповок
- 6.2. Основные требования к заготовкам
- 6.3. Предварительная обработка заготовок
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 7
- 7.1. Определения и основные понятия
- 7.2. Факторы, влияющие на размер припуска
- 7.3. Межоперационные припуски и допуски
- Вопросы для самопроверки
- Изложенного материала
- Лекция № 8
- 8.1. Основы организации и управления процессом технологической подготовки производства (тпп)
- 8.2. Единая система технологической документации
- 8.3. Исходные данные для проектирования технологического процес- са механической обработки
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 9
- 9.1. Понятие о технологичности и правила обработки проектируемой детали (изделия) на технологичность
- 9.2. Технологическая рациональность конструктивных решений
- 9.3. Преемственность конструкций и конструктивных решений
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 10
- 10.1. Исходные данные и последовательность технологических ра-
- 10.2. Выбор технологической схемы обработки
- Технологическая схема обработки фланцевой втулки
- 11.1. Виды приспособлений
- 11.2. Установочные элементы приспособлений
- 11.3. Виды установочных элементов
- 11.4. Направляющие элементы приспособлений
- Вопросы для самопроверки
- Изложенного материала
- Лекция № 12
- 12.1. Обработка наружных поверхностей тел вращения
- 12.2. Обработка шлифованием
- 12.3. Шлифовальные станки
- 12.4. Отделочные виды обработки
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 13
- 13.1. Выбор метода обработки плоских поверхностей
- 13.2. Обработка на фрезерных станках
- 13.3. Обработка плоскостей на шлифовальных станках
- 13.4. Обработка плоскостей на протяжных станках
- 14.1. Виды отверстий и способы их обработки
- 14.2. Обработка на сверлильных станках
- 14.3. Обработка на расточных станках
- 14.4. Обработка на шлифовальных станках
- 14.5. Обработка на протяжных станках
- 14.6. Отделочные виды обработки отверстий
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 15
- 15.1. Виды сложных поверхностей.
- 15.2. Методы обработки сложных поверхностей.
- 16.1. Виды зубчатых колес, их назначение и характеристики
- Нормы размера пятна контакта (%%) для цилиндрических колёс
- 16.2. Основные методы обработки зубьев цилиндрических и конических колёс.
- 17.1. Основные требования к корпусным деталям
- 17.2. Технические требования к корпусным деталям
- 17.3. Механическая обработка корпусных деталей
- 17.4. Обработка корпуса редуктора
- Технологическая схема обработки корпуса редуктора
- 17.3. Материалы и технические требования к заготовкам
- 17.4. Методы получения заготовок.
- 17.5. Выбор технологических баз и последовательность механической обработки
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 18
- 18.1. Виды и назначение шлицевых соединений
- 18.2. Методы обработки шлицевых валов и втулок
- 19.1. Способы обработки металлов давлением
- Обработка давильником с шаровой головкой;
- Обработка на давильных станках
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использовании изложенного материала
- Лекция № 20
- 20.1. Виды резьб, их назначение и классификация
- 20.2. Нарезание наружных резьб
- 20.3. Нарезание внутренних резьб
- 20.4. Фрезерование наружных и внутренних резьб
- 20.5. Накатывание резьб
- 21.1. Электрохимические методы обработки
- 21.2. Анодно-механическая обработка деталей
- 21.3. Электротермический метод обработки
- 21.4. Электроэрозионный метод обработки
- 21.5. Электрогидравлический метод обработки
- 21.6. Ультразвуковая обработка
- 21.7. Электронно-лучевая обработка
- 21.8. Светолучевая обработка
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала
- Лекция № 22
- 22.1. Понятия о сборочных процессах
- 22.2. Технологическая организация процессов сборки
- 22.3. Методы сборки
- Вопросы для самопроверки
- Рекомендации по практическому использованию изложенного материала