Основные показатели технологичности заготовок деталей машин

Технологические требования, предъявляемые к заготовкам деталей машин, тесно связаны со способами их производства, которые, в свою очередь, зависят от типа производства и технологических возможностей заготовительных цехов предприятия. Материал заготовки определяется материалом детали. В массовом или крупносерийном производстве, при наличии литейных и кузнечно-прессовых цехов или при хорошо отлаженной кооперации со специализированными заготовительными предприятиями, предпочтение отдают заготовкам, получаемым различными способами литья, ковки и штамповки. Широко используют специальный профильный и периодический прокат.

В единичном и мелкосерийном производстве преобладают заготовки из сортового проката: полосы, листа, круга и т.п.; а также сварные конструкции из этих же и других видов проката. Технологичность заготовки зависит от конструкции, объёма и содержания предъявляемых к ней производственно-технических требований.

К формам и конструкциям литых заготовок деталей машин (отливкам) обычно предъявляют следующие технологические требования:

• должна быть возможность беспрепятственного удаления литниковой системы, прибылей, напусков, удаления стержней и каркасов, в также извлечения моделей из формы и стержней из стержневых ящиков (рис. 38,а,б,в и д);

• литейные радиусы и уклоны, толщины наружных и внутренних стенок, рёбер жёсткости и прочих элементов должны находиться в пределах рекомендуемых для данного способа литья;

• переходы от одного сечения к другому должны быть плавными; недопустимы резкие изменение толщины стенок и острые углы, нарушающие принцип направленного затвердевания и кристаллизации металла в литейной форме (см. рис. 38,е);

• должны по возможности обеспечиваться равномерное охлаждение отливки, ее свободная усадка без торможения формой и стержнями;

• допускаться упрощение конфигурации форм, позволяющее снизить стоимость моделей, стержневых ящиков, кокилей, пресс-форм и прочей литейной оснастки;

• должны разделяться крупные и сложные стальные обливки на части, собираемые в последствии друг с другом сваркой;

• базовые поверхности заготовки желательно получать в одной опеке, чем исключается влияние смещения опок и стержней на точность отливки (см. рис. 38,ж,з); ответственные поверхности заготовок должны занимать в форме нижнее положение, что способствует повышению плотности металла, исключает раковины и другие литерные пороки.

Прочие специфические требования к технологичности отливок, получаемых литьём в кокиль, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, под давлением и другими способами, подробно рассмотрены в курсе "Основы проектирования заготовок".

Технологичные конструкции горячекованных и штампованных заготовок деталей должны отвечать следующим основным требования:

иметь простые симметричные формы. Несимметричные форды способствуют боковым сдвигам штампов и появлению брака (см. рис. 38,л);

не иметь длинных узких выступов в плоскости разъёма штампов и перпендикулярным к ним плоскостях. Основные поверхности должны быть гладкими без бобышек и выступов (см. рис. 33,м);

не допускать большой разницы в сечениях заготовки, приводящей к различным скоростям остывания металла на отдельных её участках, и к неравномерному износу частей штампа, приводящему к браку по недоштамповке;

переход от одной поверхности заготовки к другой должен быть плавным и обеспечиваться соответствующими радиусами закругления;

форма заготовки должна позволять свободно извлекать её из штампа. С этой целью на поверхностях заготовки предусматривают штамповочные уклоны. Выемка должна производиться только в направлении движения штампов;

допускать разъём штампов по горизонтальной плоскости с наибольшими габаритными размерами заготовки; нежелательны разъёмы по ломаным, наклонным и криволинейным поверхностям;

обеспечивать полное заполнение полостей формы металлом и не допускать перерезание его волокон;

допускать получение всей заготовки в одной половине штампа, что существенно повышает её точность (см. рис. 38,к);

позволять производительно и экономично выполнять предварительную обработку; обрубку аблоя, зачистку окалины, правку, зацентровку, грунтовку поверхностей и др.

Заготовки сложных по конфигурации деталей часто заменяют сварными конструкциями (см. рис. 38,н), состоящими из простых штампованных элементов, сваренных между собой, а иногда и с заготовками из проката (круга, полосы, уголка и др.).

Для получения заготовок методами холодной листовой штамповки конструкции должны позволять использование: ленты при толщине Т = 2…2,5 мм, полосы – при Т  10 мм или листа – при Т  10 мм. Конфигурация заготовки должна обеспечивать малоотходный или безотходный раскрой материала (см. рис. 38,о).

Размеры пробиваемых отверстий (круглых, овальных, прямоугольных и пр.), расстояние между ними и между краями заготовки (перемычки), наименьшие размеры отгибаемых стенок и радиусов, предельные отклонения размеров и другие геометрические параметры должны соответствовать указанным на рис. 39 и в табл. 4.

Таблица 4

Допустимые значения размеров элементов заготовок, получаемых методами холодной листовой: штамповки

Во всех случаях выбранный способ получения заготовки должен учитывать программу выпуска и сроки исполнения заказа, соответствовать материалу, массе и конфигурации заготовки, обеспечивать необходимую их точность и качество поверхностей.

К заготовкам конкретных деталей могут предъявляться другие специфические требования, повышающие эффективность техпроцесса изготовления и снижающие их себестоимость, а также способствующие упрощению и снижению стоимости последующей обработки деталей и сборки.