Какво е заготовка в машиностроенето. Подготовка на детайла. основни идеи на теорията на обучението

Технологични характеристикитипични процеси на прибиране на реколтата

5.1 Видове заготовки и техните характеристики

5.2 Методи на приготвяне

5.3 Избор и дизайн на детайла

5.4 Допуски за обработка

5.5 Фактори, влияещи върху размера на квотите

5.5 Определяне на междинни размери според пътя на обработка

Заготовката е обект на производство, от който чрез промяна на размера, формата и качеството на повърхността се получава завършен детайл. Общата интензивност на труда и разходите за производство на детайла до голяма степен зависят от правилния избор на детайла.

В автомобилната и тракторната промишленост се използват следните видове заготовки:

– отливки от чугун, стомана и цветни метали;

– изковки и щамповки от стомана и някои цветни сплави;

– дълги изделия от стомана и цветни метали (кръг, квадрат, шестоъгълник, профил, лист);

– щамповани заготовки от прокат и други метали (те са най-целесъобразни и икономични);

– щампи и отливки от пластмаси и други неметални материали;

– керамично-метални заготовки, получени чрез прахова металургия.

Механичните свойства на отливките, от една страна, и изковките и щампованията, от друга, се различават значително помежду си, следователно, още при проектирането на машини, типът на детайла за всяка от неговите части обикновено се определя от дизайнера. Той обаче трябва да направи това в съгласие с технолозите на механичните и снабдителните цехове. В някои случаи, когато е възможно да се използва различни видовезаготовки (например изковки, щамповани или пръти), най-доброто решение се получава чрез сравняване на конкурентни опции.

Отлети заготовки.Използват се различни методи за леене. Отливките служат като заготовки за фасонни части. Картери, кутии, корпуси на лагери, конзоли на маховика, ролки, фланци и др. са отлети от чугун. С по-високи изисквания към механичните свойства на частите, подобни отливки се правят от стомана. от алуминиеви сплавиляти цилиндрови блокове, картери, кутии, бутала.

Основните методи за получаване на отливки:

- леене в пясъчни форми (ръчно или машинно формоване), точност на леене 15-17 качество, грапавост на повърхността R Z 320-160 микрона;

- леене в черупкови форми - метод за получаване на точни и висококачествени малки и средни отливки от чугун и стомана, точността на отливките е 14 степен, насампрепоръчително е да се прилага в серийно и масово производство;

- инвестиционното леене се използва за получаване на малки отливки със сложна конфигурация, осигурява висока точност от 11-12 качество и грапавост на повърхността R Z 40-10 микрона, повърхностите на частите или изобщо не се обработват, или са само полирани;

- формовъчното леене (метални форми) осигурява отливки с точност 12-15 качество и грапавост на повърхността R Z 160-80 микрона;

- леенето под налягане се използва за получаване на малки отливки със сложна форма от сплави на цветни метали в мащабно производство, отливките се извършват с точност от 9-11 качество и грапавост R Z 80-20 микрона;

- центробежното леене се използва главно за получаване на заготовки под формата на тела на въртене (цилиндри, чаши, пръстени), точност 12-14 качество и грапавост R Z 40-20 микрона.

Заготовки, получени чрез обработка под налягане. Методите за получаване на първоначални заготовки чрез обработка под налягане включват свободно коване, горещо и студено щамповане. Механичните свойства на кованите и щампованите заготовки са по-високи от свойствата на заготовките, получени чрез леене. Това е основният тип заготовки за производство на критични детайли от стомана и някои цветни сплави.

Получаването на заготовки чрез коване се използва главно в условията на индивидуално или дребномащабно производство, когато не е икономически целесъобразно да се произвеждат скъпи матрици.

За да се намали консумацията на метал по време на коване на заготовки, се използват пръстени и опорни матрици.

В условията на серийно и масово производство малки и средни стоманени заготовки се получават чрез щамповане. Предимства на този метод: значителна производителност, рязко намаляване на размера на квотите в сравнение със свободното коване.

В зависимост от използваното оборудване щамповането се разделя на щамповане на чукове, преси, хоризонтални ковашки машини и специални машини. Щамповането се извършва както горещо, така и студено.

Студеното щамповане дава възможност да се получи детайл с високи физични и механични свойства, но този метод е много енергоемък и се използва много рядко.

Валцуван състав.Валцуваните продукти се използват в случаите, когато конфигурацията на детайла съответства на всякакъв вид секционен материал (кръгъл, шестоъгълен, квадратен, правоъгълен). Широко използвани са и горещо валцувани безшевни тръби с различни дебелини и диаметри, както и профилирани продукти (ъглова стомана, канали, греди).

Валцуваните продукти се произвеждат горещо валцувани и калибрирани студено изтеглени. При избора на размер на валцуван материал трябва да се използват стандарти за материали, като се вземе предвид конфигурацията на детайла, точността на извършените размери и необходимостта от спестяване на метал. Кръгъл горещо валцуван секционен материал с повишена и нормална точност се произвежда в съответствие с GOST 2590-2006, кръгъл калибриран - в съответствие с GOST 7417-75. За да се доближи формата на детайла до конфигурацията на части като валове и оси, е препоръчително да се използват валцувани продукти с променливо напречно сечение (периодично валцуване) в условията на широкомащабно и масово производство.

Комбинирани заготовки. При производството на детайли със сложна конфигурация, значителни икономически ефектпозволява производството на отделни елементи на детайла чрез прогресивни методи (щамповане, леене, секционна и профилна стомана) с последващо свързване на тези елементи чрез заваряване или други методи. В селскостопанските машини се използва заваряване: при производството на рамки, колела и др.

Металокерамични заготовки. Металокерамичните материали, получени чрез пресоване на прахова смес с последващо синтероване, са порести, така че използването им е ефективно при производството на лагерни втулки. Металокерамичните накладки също се произвеждат за спирачни накладки и други триещи се части с висок коефициент на триене (0,26-0,32 за суха стомана и 0,10-0,12 за работа с масло).

Праховата металургия включва следните етапи:

– подготовка на прахове от суровини (мед, волфрам, графит и др.);

– пресоване на заготовки в специални форми. Ако е необходимо да се получи най-плътната част, тогава уплътняването се извършва с предварително нагряване до температурата на синтероване, но под точката на топене на основния компонент.

Прахът се синтерува в газови или електрически пещи във водород или други защитни газове. Ако частта работи при условия на значително триене, тогава тя се импрегнира с масло или към състава се добавя графитен прах. За да се получат точни детайли след синтероване, те се калибрират.

Избор и дизайн на детайла. Важна задачапри производството на заготовки, тяхното приближаване във форма до готови части.

Изборът на вида на заготовката и метода на нейното производство се влияе от материала на детайла, неговите размери и конструктивни форми, годишното производство на детайли и други фактори.

При разработването на процеси за производство на части се използват две основни области:

- получаване на заготовки, които са най-близки по форма до размерите на готовия детайл, когато процесите на доставка представляват основната трудоемкост;

- получаване на заготовки с големи квоти, т.е. основната трудоемкост пада върху цеха за обработка.

Дизайнът на заготовките се извършва в следната последователност:

- определя се вида на оригиналния детайл (валцован, щампован, леен);

– разработва се технологичен маршрут за обработка на детайла;

- определят се (изчисляват) работните и общите допустими стойности за всички обработени повърхности;

- на чертежа на частта се изчертават общите допустими стойности за обработка на всяка повърхност;

- задават се предварителни размери на заготовките и допуски за тях;

- размерите на детайла се регулират, като се вземе предвид методът на неговото производство, задават се припокривания, наклони на формоване, радиуси и др.

Допуските и допустимите отклонения за обработка на чугунени и стоманени заготовки, отлети в пясъчни форми, се регулират от GOST 26645-89 "Отливки от метали и сплави".

За избрания метод на леене таблиците определят класа на точност на размерите, класа на точност на масата и серията от допустими стойности.

Определят се допустимите отклонения на основните размери на отливката и основните припуски. За да се определи допълнителната надбавка, се определя степента на деформация (съотношението на най-малкия общ размер на отливката към най-големия). Скицата на отливката е показана на фигура 6.

Фигура 6

За диаметрални размери размерите на детайла се определят по формулите:

d= d N + (Z 1 + Z 2) 2 ± T (5.1)

D \u003d D N - (Z 1 + Z 2) 2 ± T (5.2)

където Z 1 - основната надбавка

Z 2 - допълнителна надбавка;

Т - толеранс на размера (симетричен).

Пример за запис на точността на леене 9-9-5-3 GOST 26645-85, където 9 е точността на размера, 9 е точността на масата, 5 е степента на деформация, 3 е броят на надбавките.

За производството на валове се използва горещовалцована кръгла стомана съгласно GOST 2590-2006 с диаметър от 5 до 270 mm, три степени на точност: A - висока точност; B - повишена точност; B - нормална точност (Фигура 7).

Фигура 7

Валцована стомана, калибрирана кръгла в съответствие с GOST 7417-75, с диаметър от 3 до 100 mm с толерантно поле h9, h10, h11 и h12 (Фигура 8):

Фигура 8

Ако валът има големи разлики в стъпките, детайлът се получава чрез коване или щамповане. Коване съгласно GOST 7829-70 от въглеродна легирана стомана, произведено чрез свободно коване върху чукове (Фигура 9):

Фигура 9

Размерите на детайла се определят по формулата:

d 1 \u003d d N + Z 1 +,

където Z 1 - надбавка за размер;

T 1 - толеранс на размера (симетричен толеранс).

Изковките съгласно GOST 7062-90 са приложими за големи заготовки, направени чрез коване на преси.

При коване на заготовки е желателно тя да има проста симетрична форма и да се избягва пресичането на цилиндрични елементи един с друг.

Щампованите заготовки се изработват в съответствие с GOST 7505-89 "Щамповани стоманени изковки". Стандартът установява допустими отклонения, допустими отклонения на размерите, отклонения във формата и най-малките радиуси на ъглите.

Допуските и допустимите отклонения се определят в зависимост от масата и размерите на изковката, стоманената група, степента на сложност, класа на точност на изковката, грапавостта на обработената повърхност на детайла (Фигура 10).

Грапавостта на повърхността на изковките е R Z 320-80 µm. Ако след щамповане се извърши преследване, тогава е възможно да се поддържа точността на отделните размери до 0,02 ... 0,05 mm.

Фигура 10

Геометричната форма на детайла трябва да позволява свободно изваждане от матрицата. За тази цел са предвидени повърхностни наклони.

Вдлъбнатини и вдлъбнатини в детайла могат да се правят само по посока на движение на щампата. Не се допускат тесни и дълги издатини в равнината на разделяне на матрицата или перпендикулярно на тях. Страничните повърхности трябва да имат наклони за щамповане. Преходите от една повърхност към друга трябва да имат закръгляния, размерите на ъглите и радиусите на закръглянията се определят от стандартите. Стеблата с конична форма затрудняват щамповането, затова се препоръчва да ги направите цилиндрични.

Допуски за механична обработка.Всеки детайл, предназначен за по-нататъшна обработка, се прави с надбавкаспрямо размера на готовата част. Надбавката е излишък от материал, необходим за получаване на крайните размери и даден клас грапавост на повърхността на детайлите, той се отстранява на машини с режещи инструменти. Повърхностите на частта, които не са подложени на обработка, нямат надбавки.

Разликата между размерите на детайла и готовата част определя размера на надбавката, т.е. слой, който трябва да бъде отстранен по време на обработката.

Надбавките се разделят на общи и междуоперативни.

Обща надбавка за обработка- слой от метал, който трябва да бъде отстранен по време на обработката на детайла, за да се получи формата, размерите и качеството на обработената повърхност, определени от чертежа и спецификациите. mejo надбавка за работа- слой от метал, отстранен при една технологична операция. Размерът на надбавката обикновено се дава "на страна", т.е. показва дебелината на слоя, който трябва да се отстрани върху дадената повърхност.

Общото разрешение за обработка е сумата от всички оперативни разрешения.

Надбавките могат да бъдат симетрични и асиметрични, т.е. разположени по отношение на оста на детайла симетрично и асиметрично. Симетричните надбавки могат да бъдат на външните и вътрешните повърхности на телата на въртене; те също могат да бъдат на противоположни плоски повърхности, обработвани паралелно, по едно и също време.

Допускът трябва да има размери, които осигуряват извършването на обработката, необходима за тази част, като същевременно отговаря на установените изисквания за грапавост и качество на металната повърхност и точността на размерите на частите при най-ниска консумация на материал и най-ниска цена на част. Тази надбавка е оптимална. Препоръчително е да зададете надбавка, която може да бъде премахната с едно преминаване. При машини със средна мощност с едно преминаване можете да премахнете надбавката до 6 mm на страна. При прекомерни надбавки машините трябва да работят с високо напрежение, тяхното износване и разходи за ремонт се увеличават; цената на режещите инструменти се увеличава, т.к времето за работа на инструмента се увеличава и следователно неговата консумация се увеличава; увеличаването на дълбочината на рязане изисква увеличаване на мощността на машината, което в резултат води до увеличаване на консумацията на енергия.

Фактори, влияещи върху размера на надбавките.Стойностите на допустимите отклонения за обработка и допустимите отклонения за размерите на детайла зависят от редица фактори, степента на влияние на които е различна. Основните фактори включват следното:

- материал на детайла;

- конфигурация и размери на детайла;

- вид на детайла и метод на неговото производство;

– изисквания към механичната обработка;

– спецификации по отношение на качеството и класа на грапавостта на повърхността и точността на размерите.

Материал на детайла. При заготовките, произведени чрез леене, повърхностният слой има твърда кора. За нормална работа на инструмента е необходимо дълбочината на рязане да е по-голяма от дебелината на отливката. Дебелината на кората е различна, зависи от материала, размерите на отливката и методите на отливане; за чугунени отливки - от 1 до 2 mm; за стоманени отливки - от 1 до 3 мм.

Изковките и щампованията могат да бъдат от легирана или въглеродна стомана; изковките са направени от слитък или валцувани продукти. По време на производството на изковки върху тях се образува мащаб. За да премахнете този слой по време на обработката въглеродни стоманичесто е достатъчна дълбочина на рязане от 1,5 mm; за легирани стомани дълбочината на рязане трябва да бъде 2–4 mm.

Повърхностният слой на изковките е декарбуризиран и трябва да бъде отстранен по време на обработката. Дебелината на този слой за щамповки от легирани стомани е до 0,5 mm; за щампования от въглеродни стомани 0,5–1,0 mm в зависимост от конфигурацията и размерите на детайла и други фактори.

Конфигурация и размери на детайла. Трудно е да се получат детайли със сложна конфигурация чрез свободно коване, следователно, за да се опрости формата на детайла, понякога се оказва необходимо да се увеличат допустимите допустими стойности за обработка.

При щампования със сложна конфигурация потокът от материал е труден, следователно за такива щампования е необходимо също да се увеличат допустимите стойности.

При отливки със сложна конфигурация, за по-равномерно охлаждане на метала, е необходимо да се направят плавни, постепенни преходи от тънки стени към дебели, което също налага увеличаване на надбавката. При производството на големи отливки трябва да се вземе предвид свиването.

Вид на детайла и метод на неговото производство. Заготовките, както споменахме, са под формата на отливки, изковки, щамповани и валцувани продукти. В зависимост от вида на детайла и метода на неговото производство, допустимите отклонения и отклонения на размерите на детайла са различни. Така че, за лята част, направена чрез ръчно формоване, надбавката е по-голяма, отколкото за метални форми. Най-точни, следователно, с най-малки допустими стойности, се получават при леене в черупкови и метални форми, при леене под налягане, според инвестиционните модели. Ако сравним допустимите стойности на изковки и щамповани за едни и същи части, можем да видим, че допустимите стойности на изковките са по-големи от тези на щампованията. При валцованите заготовки допустимите стойности са по-малки, отколкото при заготовките, получени чрез леене, коване или щамповане.

Изисквания за обработка. В съответствие с изискванията за грапавост на повърхността и точност на размерите на детайла се използва един или друг метод на обработка. За всяка междинна механична операция е необходимо да оставите премахната надбавка режещ инструментв едно или повече преминавания. Следователно общото допустимо количество зависи от методите на обработка, необходими за производството на детайла по спецификация.

Спецификациивърху качеството и точността на повърхностите. Колкото по-високи са изискванията към част съгл Технически изисквания, толкова по-голяма трябва да бъде надбавката. Ако повърхността трябва да е гладка, тогава е необходимо да се даде надбавка, която позволява след грубо обработване да се получи финишно покритие. Ако размерите трябва да бъдат направени точно в рамките на установените допустими отклонения, тогава надбавката трябва да осигури възможността за постигане на необходимата точност и клас на грапавост на повърхността, които трябва да се вземат предвид при определяне на стойността на надбавката. В този случай е необходимо да се осигури метален слой, който компенсира грешките във формата, произтичащи от предишна обработка (особено термична), както и грешката при монтажа на детайла при тази операция.

Определяне на междинни размери в съответствие с пътя на обработка.Регулаторните надбавки се установяват от съответните стандарти. При производствени условия размерите на надбавките се определят въз основа на опита, като се използват практически данни в зависимост от теглото (масата) и габаритните размери на детайлите, конструктивните форми и размери, необходимата точност и клас на чистота на обработка. Много фабрики, изследователски и проектантски институти имат свои собствени стандартни допустими таблици, разработени от тях въз основа на дългогодишен опит във връзка с естеството на тяхното производство.

В машиностроенето широко се използва експериментално-статистическият метод за определяне на допуските за обработка. В същото време се вземат общи и междинни надбавки според таблиците, които се съставят въз основа на обобщение на производствените данни на напреднали фабрики. Недостатъкът на този метод е, че надбавките се определят без да се вземат предвид специфичните условия за изграждане на технологичните процеси.

Изчислителният и аналитичен метод за определяне на квотите се състои в анализиране на различни условия на обработка и установяване на основните фактори, които определят междинната квота (фактори, влияещи върху квотите на предишните и завършени преходи) технологичен процесповърхностна обработка. Стойността на надбавката се определя по метода на диференцирано изчисление за елементите, съставляващи надбавката, като се вземе предвид грешката при обработката на предходната и дадена технологични преходи. Този методе предложен от професор V.M. изкован,

Симетричната надбавка за диаметрални размери се определя по формулата:

2Z b min = 2[(H a + T a) +].

Симетрична надбавка за две противоположни успоредни плоски повърхности:

2Z b min = 2[(H a + T a) + ()].

Асиметрична надбавка на една от противоположните успоредни плоски повърхности:

Z b min \u003d (H a + T a) + (),

където Z b min е минималната надбавка за преход към страната;

H a - стойността на микрограпавостта от предходната обработка;

T a е стойността на дефектния повърхностен слой, останал от предишната обработка;

ρ a е общата стойност на пространствените отклонения от предходната обработка;

ε b - грешка при инсталиране на детайла по време на работа

Методът на изчисление, поради своята сложност, не е получил широко разпространение, въпреки че представлява известен интерес от методологична гледна точка.

За по-лесно изчисляване, експлоатационните надбавки и допустими отклонения са разположени на различни етапи на обработка под формата на диаграми.

Когато се установи последователността и методът на обработка на всяка повърхност, е необходимо да се определят стойностите на междинните резерви и междинните размери на детайла, докато се обработва от преход към преход. В резултат на това размерите на детайла се определят по-разумно, т.е. като се вземе предвид обработката, на която ще бъде подложен.

За обработка на външната повърхност (точност на обработка на вала - 7 клас, грапавост R a 1,25 μm), подреждането на междинните размери е показано на фигура 10.

Разположението на междинните размери при обработка на отвор (точност на обработка - 7-ми клас) е показано на фигура 11.

Подреждането на междинните размери при обработката на крайната повърхност (точност на обработка - 11 клас, грапавост R a 2,5 μm) е показано на фигура 12.

T 3 - толеранс след завършване на струговане;

z 3 - надбавка за довършително завъртане;

T 4 - толеранс след грубо струговане;

T 5 - толеранс на детайла

Фигура 10 - Схема на подреждане на междинните размери при обработка на външни повърхности

T 1 - толеранс на размера, определен от чертежа;

z 1 - надбавка за фино смилане;

T 2 - толеранс след предварително смилане;

z 2 - надбавка за предварително смилане;

T 3 - толеранс след издърпване;

z 3 - надбавка за протягане;

T 4 - толеранс на сондажното поле;

z 4 - надбавка за пробиване;

T 5 - толеранс на детайла

Фигура 11 - Разположение на междинните размери при обработка на вътрешни повърхности

T 1 - толеранс, определен от чертежа;

z 1 - надбавка за предварително смилане;

T 2 - толеранс след завършване на струговане;

z 2 - надбавка за довършително завъртане;

T 3 - толеранс след грубо струговане;

z 3 - надбавка за грубо завъртане;

T 4 - толеранс на детайла

Фигура 12 - Разположение на междинните размери при обработка на крайни повърхности

Тест

по дисциплина "Технологии и оборудване на снабдителното производство"

Завършени: студент гр. TAMP-12bzu

ТОЙ. Стрелникова

Проверява: учител

Т.Р. Абляз

Перм, 2015 г

Упражнение 1.

Назначаване и тенденции в развитието на снабдителното производство.

Нивото на развитие на машиностроенето е един от най-важните фактори на техническия прогрес. Производството на заготовки е един от основните етапи на машиностроителното производство, което пряко влияе върху потреблението на материали, качеството на продуктите, трудоемкостта на тяхното производство и разходите.

Делът на трудоемкостта на заготовителното производство в машиностроенето е около 45% от общата трудоемкост.

По този начин целта на производството на заготовки е производството на заготовки за механични и монтажни цехове. Основните тенденции в развитието на производството на заготовки могат да се нарекат намаляване на потреблението на метал на заготовки (поради намаляване на квотите) в комбинация с повишаване на качеството на повърхността и точността на производство; прилагане на нови методи за производство на продукти; използването на високи технологии при изучаването на производството на машинни части.

Какви заготовки се използват в машиностроенето.

Заготовките, в зависимост от техния вид и вид производство, се получават в леярни, ковачници, щамповани и други цехове. Изработват се и заварени заготовки, заготовки от композитни материали, пластмаси. Съвременното производство на заготовки има възможност да доставя заготовки с най-сложна конфигурация, различни размери и точност.Приблизителна структура за производство на заготовки в машиностроенето е показана в таблица 1.

Концепцията за подготовка. Класификация на заготовките.

Заготовката е предмет на труда, от който се получава част чрез промяна на формата, размерите, свойствата на повърхността и (или) материала (дефиницията е дадена в съответствие с GOST 3.1109-82 ESTD. Термини и определения на основните понятия.

Заготовките могат да бъдат класифицирани в три основни типа:

1. Инженерни профили.

Правят се постоянно сечение (кръгло, шестоъгълно, тръби) и периодично сечение. В мащабно и масово производство се използват и специални валцувани продукти.

2. Заготовки за парчета.

Частичните заготовки включват отливки, изковки, щампования, заварени заготовки. Заготовките за парчета се използват във всички видове производства.

3. Комбинирани заготовки.

Това са сложни заготовки, получени чрез свързване (например заваряване) на отделни прости елементи. Този тип заготовки се използва, когато е необходимо да се произвеждат големи масивни конструкции. Това ви позволява да намалите теглото на детайлите и да използвате подходящи материали за най-натоварените елементи.

Заготовките се характеризират с конфигурация, размери, точност, състояние на повърхността. Формата и размерите на детайла, състоянието на повърхността му до голяма степен влияят върху по-нататъшната обработка на детайла. Точността на размерите на детайла е един от критични факторивлияе върху разходите за производство на частта. Като се имат предвид всички горепосочени фактори, повечето детайли изискват предварителна механична обработка: почистване, изправяне, белене, центриране, обработка на технологични основи.

Методически указания за изпълнение практическа работаи раздели в курсови и дипломни проекти за студенти от специалност 151001 "Технология на машиностроенето" Саров 2009 Министерство на образованието Област Нижни Новгород GOU SPO "Саровски политехнически колеж"

Проектиране на щамповани изковки

Указания за изпълнение на практическа работа и раздели в курсови и дипломни проекти за студенти от специалност 151001 "Технология на машиностроенето"

съставен от: Суняйкина Н.Н.- учител най-високата категорияспециални дисциплини GOU SPO SPT

Рецензент: Халдеев В.Н.– д-р, зам. глава Катедра "Технология на машиностроенето" FGOU VPO

"Саровски държавен физико-технологичен институт"

Тези насоки обобщават теоретичните и практически въпроси по темата "Избор на заготовки", дават характеристики на основните методи за получаване на заготовки, по-специално заготовки, получени чрез щамповане, разглеждат основните изисквания за извършване на практическа работа и раздели на курсови и дипломни проекти за определяне на размера на заготовките, получени чрез щамповане, целеви надбавки и допуски на повърхността на щампованите заготовки, съставяне на чертеж за щамповане. Предоставен справочен материал по темата. Процедурата за извършване на изчисления е изчерпателно посочена.

Помагалото е предназначено за студенти от специалност 151001 "Технология на машиностроенето" на основно, средно и висше професионално образование, както и за ръководители на курсови и дипломни проекти.

Съгласувано от срещата на випуска PCC GOU SPO SPT

одобрени от събранието методически съвет GOU SPO SPT

Протокол No ___ от “____” _____________20г

1. Видове заготовки и техните характеристики……………….................................. ..……. четири

2. Изборът на вида и метода за получаване на детайла………………………………..... 6

3. Щамповани изковки……………………………………………………. осем

4. GOST 7505 - 89 „Щамповани стоманени изковки. Допустими отклонения, надбавки

и ковашки обиколки”…………………………………………………………….. 15

5. GOST 3.1126 - 88 "Правила за изпълнение на чертежи на изковки"……………. 24

6. Пример за изчисляване на детайла, получен чрез горещо коване ... 25

7. Лабораторна работапо дисциплината "Технология на машиностроенето"………….. 32

Списък на използваната литература………………………………………….. 34

ВИДОВЕ ЗАГОТОВКИ И ТЕХНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

празно- производствен обект, от който се изработва част или неразделна монтажна единица чрез промяна на формата, размера, грапавостта на повърхността и свойствата на материала.

Подготовка преди първия технологична операциянаречен оригинален детайл.

Изборът на детайл се състои в установяване на метод за неговото производство, изчисляване или избор на припуски за обработка и определяне на размерите на оригиналния детайл.

Методът на производство на детайла се определя от формата и размерите на детайла, технологичните свойства на материала, неговата точка на топене, структурна характеристика(посока на влакната и размер на зърното). При избора на заготовка се вземат предвид асортиментът на материала (pro-cut), наличното оборудване, производствената програма, вида на производството, степента на механизация и автоматизация. Най-добрият вариантпроизводството на детайли се установява на базата на технически и икономически изчисления. Увеличаването на точността на заготовките (намаляване на квотите) ви позволява да спестите метал, да намалите разходите и трудоемкостта на обработката, но това може да увеличи разходите за производство на оригиналните заготовки. При малка производствена програма използването на някои технологични процеси за производство на заготовки (горещо щамповане и др.) Може да не е икономически осъществимо поради високата цена технологично оборудванеи такелаж.

Най-често срещаните видове заготовки са:

Заготовки от валцувани продукти и специални профили;

Ляти заготовки;

Ковани и щамповани заготовки;

Комбинирани заготовки;

Заготовки, получени чрез прахова металургия.

Навити заготовки

От висококачествена кръгла горещо валцована стомана се получават оптимални заготовки за производство на стъпаловидни валове с малка разлика в диаметрите, оси, водещи винтове, пръти и други подобни части с разширена цилиндрична форма за всякакъв вид производство.

Кръгли, квадратни, шестоъгълни, лентови и листови продукти се използват широко в еднократното производство за производство на части от всякаква конфигурация. Дори при ниска степен на използване на метала, това често се оказва по-изгодно от използването на специални методи за получаване на прецизни заготовки, които изискват сложни, скъпи инструменти. Естествено, с малък обем на производство такова оборудване не може да се изплати.

Валцованите тръби са полезни за производството на кухи валове, пръстени, цилиндри, втулки и др.

Профилни валцувани продукти под формата на ъгли, канали и др. използва се за заварени метални конструкции, рамки, легла, корпуси и др.

В условията на мащабно и масово производство се използва валцуване на периодичен профил, получен чрез напречно спирално валцуване. След рязане на такъв валцуван продукт се получават стъпкови заготовки, които са близки по форма до готовия детайл.

Отлети заготовки

Лятите заготовки се използват в случаите, когато:

Материалът не позволява заготовката да се получи по друг начин;

С големи размери на детайла, които не могат да бъдат получени по други начини;

Ако лятата заготовка е по-изгодна по икономически причини.

Леене в пясъчно-глинести формиИзползва се във всички видове производства, тъй като е технологично универсален. Този метод произвежда ~ 80% от всички отливки и само 20% се отчитат от всички други методи за отливане. В масовото производство се използват по-точни заготовки, получени чрез машинно формоване върху метални модели, при единично производство - с ниска точност, с ръчно формоване върху дървени модели.

В серийно и масово производство, в допълнение към леенето в пясъчно-глинести форми, се използват следните специални методи за леене.

Леене в черупкови формиполучават детайли със сложна конфигурация. Те са много по-точни от отливките, получени в пясъчно-глинести форми, но изискват по-сложно оборудване и следователно са по-скъпи.

Инвестиционно леенеблагоприятен за производството на сложни и прецизни детайли от трудни за обработка материали. Този метод е най-отнемащ време сред методите за леене, но може да се изплати поради значително намаляване на потреблението на материали и трудоемка обработка.

Леене в метални форми (в кокил)има две отличителни характеристики:

Металните форми могат да се използват многократно;

Металните форми осигуряват интензивно разсейване на топлината и висока скоростохлаждане на разтопен метал.

Последното обстоятелство намалява течливостта на метала и не позволява да се получат тънкостенни детайли. Но същото свойство играе положителна роля, допринасяйки за образуването на по-здрава финозърнеста метална структура.

Шприцованеви позволява да ускорите пълненето на метална форма и да получите сложни прецизни отливки с тънки стени (до 1 mm) от цветни сплави.

центробежно леенеизползвани за производство на детайли като въртящи се тела: тръби, втулки, цилиндри и др. Подобно на леенето под налягане, той осигурява бързо запълване на метална форма и получаване на плътна (без кухини и пори) отливка, но това се създава поради "претеглянето" на метала от центробежни сили. Отрицателното качество на центробежното леене е увеличаването на сегрегацията на сплавите под действието на центробежни сили: по-тежките компоненти на сплавта се преместват в периферните слоеве на детайла.

Изковки и щамповани заготовки

Такива заготовки се използват в следните случаи:

1) За производство на детайли с голяма разлика в сеченията (стъпаловидни и колянови валове, лостове и др.

2) С големи размери на детайла, надвишаващи размерите на валцуваните продукти.

3) За придаване на високи механични свойства на критичните части.

Кованее универсален метод за производство на заготовки с тегло от 10 g до 350 т. По време на коването формоването се извършва чрез последователна деформация на отделни секции на заготовката, което позволява получаването на големи заготовки. Използва се главно при производство на единични детайли поради ниската производителност и ниската точност на детайлите.

За подобряване на точността и качеството на повърхностите на изковките се използва коване в опорни матрици.

В серийно и масово производство се използва горещо коване. Щамповането е много по-продуктивно от свободното коване. Щампованите заготовки са много по-точни, имат по-добри повърхности, но за производството им са необходими сложни скъпи матрици. Щамповането се извършва на чукове, преси, хоризонтални ковашки машини (HCM) и друго оборудване. Масата на щампованите заготовки е от 0,5 до 30 кг. Щамповането се извършва в отворени и затворени печати. Коването чрез екструзия и студеното коване са обещаващи.

Комбинирани методи

Комбинираните методи се използват за производство на големи и сложни детайли. Дизайнът на такива заготовки е разделен на прости елементи, които се отливат, щамповат, изрязват от валцувани продукти и след това се заваряват в една заготовка. Понякога празните елементи се обработват предварително преди заваряване. Вместо заваряване може да се използва частично заливане на предварително обработени елементи, получени по други методи. В комбинирани заготовки можете да използвате различни материализа получаване на отделни елементи, осигуряващи техните специални качества.

Метод на праховата металургия.

Полуфабрикат за получаване на заготовки са фино диспергирани прахове от суровини. Заготовката се пресова от прах във форма и се синтерова в монолит чрез топлинна обработка. Съставът на заряда за синтероване може да включва прахове от твърди огнеупорни материали и да получи псевдосплави с уникални свойства, например медно-волфрамов, волфрамов карбид - кобалт (инструментален карбид) и др. Методът на праховата металургия също дава възможност за получаване на порести материали за лагери. По този метод е възможно да се получат детайли с точност от 7 качество без термична обработка. Високата цена на инструменталната екипировка обаче прави метода ефективен само за много големи производствени обеми.

Преди да постъпят в процеса на разкрояване, оригиналните заготовки се подлагат на почистване, изправяне и термична обработка в зависимост от начина на изработка и изискванията. Отливките се почистват от формовъчната пръст и сърцевините, след това се отстраняват леяците, издатините, отрязват се печалбите, почистват се неравностите и произволните приливи и отливи. Почистването се извършва на стационарни и преносими машини за шлайфане и обелване, длета, стоманени четки. За механизиране на процеса на почистване се използват дробометни машини и въртящи се (тумблерни) барабани. Заготовката, получена чрез горещо щамповане, обикновено има флаш на мястото на разцепването на матрицата, която се отрязва или изрязва в матрици на колянови преси. След подстригването се извършва термична обработка и изправяне в горещо или студено състояние. Топлинната обработка с цел получаване на желаната микроструктура и механични свойства включва нормализация, подобряване и други процеси.

Щампованията се почистват от котлен камък и неравности чрез бластиране, декапиране, въртене във въртящи се барабани. За да се получат точни размери, някои щамповани заготовки се калибрират и секат в студено или горещо състояние. Преди тази операция се извършва отгряване или нормализиране и отстраняване на накип. Даден е припуск от 0,2 до 0,8 mm на страна за щанцоване, в зависимост от площта на щанцоване. Дълговалцованите заготовки се изправят ръчно, на преси или на специални многовалцови машини за изправяне и оразмеряване в 1-2 хода.

В машиностроенето, от гледна точка на последователността на технологичния процес, има два вида продукти: части и заготовки:

ДЕТАЙЛ - завършен продукт, който отива директно на монтаж;

ЗАГОТОВКА - полуготов продукт, предназначен за по-нататъшна обработка с цел получаване на готов детайл.

Допускът "Z" е слой от метал върху повърхността на детайла, предназначен да бъде отстранен по време на последваща обработка, за да се получат желаните свойства на обработваната повърхност на детайла. . Колкото по-малко е допустимото, толкова по-малко количество метал на детайла се превръща в стружки.

Има ДВА НАЧИНА ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ДОБАВКАТА:

1. ТАБЛИЧЕН МЕТОД. Използва се в дребномащабно производство.

Надбавката се определя съгласно референтните таблици на GOST, независимо от маршрута на технологичния процес на обработка на частта.

2. ИЗЧИСЛИТЕЛНО-АНАЛИТИЧНИ. Общата стойност на надбавката върху детайла се определя чрез последователно "наслояване" върху размера на готовата част на работните надбавки за обработка.

LAP се нарича ДОПЪЛНИТЕЛЕН ОБЕМ НА МЕТАЛА НА ЗАГОТОВКАТА (фиг. 1.3), което опростява неговата конфигурация (запълнени отвори I, локални вдлъбнатини 2, преходи и первази 3), свързани с технологичните особености на неговото производство (наклони за леене и щамповане 4, радиуси на филе 5) или причинена от него некратност 6 при рязане.

ПЪРВОНАЧАЛНА ЗАГОТОВКА е продукт на металургична обработка (валцован слитък, стопилка), влизащ в първата технологична операция на процеса на доставка.

Заготовките на машинните части се получават основно по два начина: ЛЕЕНЕ и ОБРАБОТКА ПОД НАЛЯГАНЕ.

Заготовки, получени чрез леене

В случай на получаване на заготовки чрез леене (фиг. 1.4), течният метал, ТОПЕНЕ, СЕ ИЗПЪЛВА в предварително подготвена ЛЕЯРКА, съответстваща на конфигурацията и размерите на готовата част, но като се вземат предвид допустимите стойности и припокриванията. След втвърдяване на метала се получава продукт, наречен ОТЛИВКА.

ПРЕДИМСТВАТА на леярското производство пред другите методи за производство на заготовки са: възможността за получаване на продукти със КОМПЛЕКСНА КОНФИГУРАЦИЯ и ВСЯКАКВО ТЕГЛО, както и ОТНОСИТЕЛНО НИСКАТА ЦЕНА на отливките.

ДЕФЕКТ - ОТНОСИТЕЛНО НИСКА ЗДРАВИНА НА ЛЯТИТЕ ПРОДУКТИ, дължащи се на отлятата гранулирана структура, за разлика от влакнестата структура, която имат кованите и щампованите продукти.

МОДЕЛЕН КОМПЛЕКТ (Фиг. 1.8, вижте стр. 11) - набор от приспособления, МОДЕЛ ЗА ОТЛИВКА, КУТИЯ ЗА ЯДРА, МОДЕЛИ НА СИСТЕМА ЗА ВОРТИ, ТАБЛОЧКА ЗА МОДЕЛ, ТАБЛОЧКИ ЗА МОДЕЛ).

Методи за получаване на машиностроителни профили и фасонни заготовки чрез металообработване

В случай на получаване на детайли чрез обработка под налягане, ОРИГИНАЛНАТА ЗАГОТОВКА, нагрята или студена, но непременно твърда, се ДЕФОРМИРА със специален инструмент, под формата на BUNKS или DAMPS и й се придава НОВА FOMA, съответстваща по конфигурация и размери на завършената част, но като се вземат предвид надбавките и припокриванията. Получените продукти се наричат ​​ИЗКОВКИ или ЩАМПОВАНИ ЗАГОТОВКИ.

Процесите на OMD се основават на използването на ПЛАСТИЧНИТЕ СВОЙСТВА на металите, т.е. способността им под действието на външни сили да променят формата си без разрушаване.

ПРЕДИМСТВА на OMD процесите са:

СПЕСТЯВА метал поради малки квоти и малки технологични отпадъци при операциите;

ВИСОКА ПРОИЗВОДИТЕЛНОСТ поради високата скорост на обработка;

ГОЛЯМА ТОЧНОСТ продукти;

ПОДОБРЯВАНЕ НА ЕКСПЛОАТАЦИОННИТЕ СВОЙСТВА на продуктите поради създаването на ФИННОЗЪРНЕСТА и ВЛАКНЕСТА целенасочена метална СТРУКТУРА по време на деформация.

НЕДОСТАТЪК - относително ВИСОКА ЦЕНА на продуктите.

Има шест основни метода на OMD: валцоване, пресоване, изтегляне, коване, обемно и листово щамповане.

Първите трипод общо наименование ВАЛЦОВО И ВАЛОЧНО ПРОИЗВОДСТВО се използват в металургичната промишленост за получаване на МАШИНОСТРОИТЕЛНИ ПРОФИЛИ.

Второ три- под общо наименование КОВАШКО-ЩАМПОВО ПРОИЗВОДСТВО се използват в машиностроенето за производство на ФАСОВИ ИЗДЕЛИЯ.

Редица процеси се извършват с нагряване на метала над ПРАГА НА РЕКРИСТАЛИЗАЦИЯ (0,4 от температурата на топене по абсолютна скала) - ГОРЕЩА ДЕФОРМАЦИЯ, ред без нагряване - СТУДЕНА ДЕФОРМАЦИЯ.

1. ВАЛЯНЕ- процесът на получаване на машиностроителни профили и фасонни продукти чрез пластична деформация на метал между въртящи се ролки на валцоваща мелница , Точността на получаване на продукти от валцувани продукти е показана в Приложение 3 (виж стр. 90).

Има три основни схеми на търкаляне:

НАДЪЛЖНО валцуване на гладки (а) и набраздени (б) ролки произвежда листове и ленти, пръти, греди, релси и тръби;

КРЪСТА РОЛКА (c, d) - плътно валцовани пръстени, вагонни и зъбни колела;

КРЪСТАТО ВИНТОВИ ИЗДЕЛИЯ - безшевни втулки и периодични профили.

ROLLING RANGE включва четири продуктови групи:

ШИТ - листове и ленти;

КЛАС - пръти, греди и шини;

ТРЪБИ - безшевни и заварени;

ИЗДЕЛИЯ ОТ СПЕЦИАЛНА СТОМАНА - вагонни и зъбни колела, биметали, периодични и огънати профили;

2. НАТИСКАНЕ(Фиг. 1.10, а) - процесът на получаване на машиностроителни профили чрез екструдиране на метал от затворена кухина през ПРОФИЛИРАЩ отвор.

Използват се три схеми на пресоване: директно, обратно и комбинирано.

ПРЕСОВИ ИЗДЕЛИЯ - пръти с различно сечение, гладки и оребрени тръби от труднодеформируеми високолегирани стомани и сплави на базата на алуминий, магнезий и волфрам;

3. РИСУВАНЕ- процес на довършителна обработка на машиностроителни профили чрез ИЗТЕГЛЯНЕ на метала през КАЛИБРИРАН отвор. Винаги без топлина.

ИЗДЕЛИЯ ЗА ТЕЧЕНИЕ - пръти с различно сечение, тръби и телове от цветни сплави и стомана.

4. КОВАНЕ- процесът на получаване на профилирани продукти чрез целенасочено многократно и последователно деформиране на нагрят първоначален детайл с помощта на универсален опорен инструмент (пробиване, кримпване, дорници, оси) между главите на чук или преса.

Коването се извършва (виж фиг. 1.12, стр. 14) ръчно, на пневматични и парно-въздушни чукове и хидравлични ковашки преси и се използва в дребномащабно производство, както и за получаване на тежки изковки с тегло над 200 kg. Основните ковашки операции са (виж Фиг. 1.13, стр. 15): РАЗГЛЕЖДАНЕ (a), РАЗШИРЯВАНЕ (b), РАЗЧИПВАНЕ (c), РЯЗВАНЕ (d), ОГЪВАНЕ (e)

.

5. ГОРЕЩО КОВАНЕ- процесът на получаване на оформени продукти чрез деформиране на нагрята първоначална заготовка в ПОТОК - затворена кухина на инструмента - ЩЕПАТ (виж фиг. 1.14, стр. 15). Конфигурацията и размерите на нишката напълно предопределят конфигурацията и размерите на получената изковка. Щамповането се извършва на чукове, преси и хоризонтални ковашки машини, използвани в масово и широкомащабно производство, където производството на матрици е икономически изгодно. Продуктите са: валове, лостове, биели, щанги, зъбни колела.Използват се три типа дизайни на печати:

ОТВОРЕН ПЕЧАТ (a);

ЗАТВОРЕН ПЕЧАТ С ЕДНА ЧАСТНА РАВНОСТЬ (b);

ЗАТВОРЕН ПЕЧАТ С ДВЕ ЧАСТИ ПЛОКОСТИ (c).

Ориз. 1.14. Схема на горещо коване: 1 и 2 - горна

и долни печати; 3 - коване; 4 - светкавица; 5 - удар;

6 - матрица; 7 - ежектор; 8 - разглобяема матрица

6. ЩАМПОВАНЕ НА ЛИСТ- процесът на получаване на плоски и обемни тънкостенни продукти от листов материал на преси с помощта на щампи (виж фиг. 1.15, стр. 16). Основни операции: РЯЗВАНЕ, ЗАЩИПВАНЕ, ОГЪВАНЕ, ИЗТЕГЛЯНЕ, ФАНТИРАНЕ, КОМПРЕСОВАНИЕ и ФОРМОВАНЕ. Всички без отопление.

• отливкиполучени различни методи, се използват за производство на части със сложна форма от чугун, цветни метали и специална лята стомана (индексът L се добавя към обозначението на марката стомана). Чрез методите на леене в детайла могат да се получат отвори с различни форми. Заготовките за леене се характеризират с повишена грапавост на повърхността, повишена твърдост на повърхностния слой (пилинг), големи резерви за обработка и висока цена; изковките се използват за производството на пластмасови метални части с по-малко сложна конфигурация от отливките, но с големи разлики в размерите (например диаметри). Дупките, като правило, не се получават чрез методи на коване. Изключение правят случаите, когато получаването на дупка по други начини не е икономически осъществимо.
• Изковкихарактеризиращ се с по-малка повърхностна грапавост от отливките, но по-голяма вълнообразност; повишена твърдост на повърхностния слой (кора), големи допуски за обработка и ниска цена;
• щампованиясе използват за производство на части от пластмасови метали с по-сложна конфигурация от тази на отливките. При щамповане е възможно да се получат отвори с всякаква форма и конфигурация. Заготовката за щамповане се характеризира с ниска повърхностна грапавост, висока прецизност, малки резерви за обработка и най-висока цена. Заготовките за щамповане се използват в случаите, когато има повърхности, които не могат да се обработват механично, но се изисква тяхното високо качество;
• Дълги продукти. Основното му предимство е евтиността. Изработен е от стомана и цветни метали под формата на пръти с различна форма на напречно сечение (кръг, квадрат, шестоъгълник, тръба, квадрат, телец и др.). Валцуваните заготовки са намерили най-широко приложение поради тяхната простота и ниска цена. Значителен недостатък е ниската степен на използване на материала.

Първият критерийпри избора на вида на детайла се използва материалът, от който е направен детайлът: стомана - валцована, кована, щампована, по-рядко - леене; чугун - различни методи на леене; полк. метали - валцуване, леене, по-рядко - щамповане. Вторият критерийса технологични възможностивсеки тип:

за детайли с проста форма е за предпочитане валцуването; за части със средни и големи размери с проста форма с големи разлики в размера - коване; по-малко предпочитани, поради високата цена, леене или щамповане; за части със сложна форма - леене или щамповане.

Предпроектно проучване за правилен избор на детайл

Изборът на тип детайл според тези критерии е приблизителен. Те могат да задоволят няколко опции за заготовки наведнъж. Например - фланец ( виж снимка.).
За по-точно определяне е необходимо да се извърши икономическо изчисление- изчисляване на технологичната себестойност на изработката на детайла. Това изчисление е доста сложно и изисква използването на голямо количество икономически данни на реално предприятие. За образователни цели, вместо да се изчислява технологичната цена, е разрешено да се определи цената на детайла и да се добави към нея цената на отличителните операции. Ако в този случай избраните методи за получаване на детайла са еквивалентни, трябва да се даде предпочитание на опцията с по-висока коефициент на използване на материала g.Той показва колко % от материала на детайла се използва по предназначение и колко отива на отпадъци, на стружки. където р- маса на готовата част, g
Q- маса на първоначалния детайл, g. където r- плътност на материала на детайла, g/mm 3 ;
V- обемът на детайла, mm 3. Преди да се изчисли обемът на детайла, той трябва да бъде проектиран: според чертежа на детайла се изчисляват квотите за обработка, определят се размерите на детайла и се разработва неговият чертеж . Въз основа на чертежа заготовката се разделя на елементарни фигури (цилиндър, паралелепипед, топка и др.), чийто обем може да се изчисли по известни формули. Отделно се разглеждат обемите на телата, отделно - обемите на празнините. Обемът на детайла се определя като
Ако детайлът е направен от валцуван метал или коване, тогава цената на детайла се определя от теглото на материала, необходим за производството на детайла, и теглото на доставените чипове, rub., където С- цена на 1 кг заготовка (валцувани продукти; изковки), руб.;
S out- цена на 1 тон отпадъци, руб. получена по други методи, с достатъчна точност за проектиране на курса се определя по формулата:

Където C i- базова цена на 1 тон заготовки, rub.;
k t, k s, k c, k m, k p- коефициенти в зависимост от класа на точност, групата на сложност, теглото на детайла, степента на материала и обема на производството на детайли.

В случай, че изборът на типа детайл засяга съдържанието технологичен процес,определяне на цената на разграничителните операции:

търкайте,

където T st- тарифна ставкаработник - машинен оператор, руб./час;
k=1,15 - коефициент, отчитащ работната заплата на машиноналадчика;
Tsh.k - време за изчисление на парче, необходимо за извършване на тази операция, мин. от сравняване на методи за получаване на заготовки

N - годишна програма, бр.

ВАРИАНТ 1 - коване	ВАРИАНТ 2 - щамповане
	Тегло на готовата част q = 3,058 кг
Тегло на заготовката Q=10,409 кг	Тегло на заготовката Q=5,794 кг
Коефициент на използване на материала g = 0,39	Коефициент на използване на материала g = 0,53
= 11,6 рубли.	S zag \u003d 18,02 рубли.
\u003d 1,25 рубли.	Разходи за разграничителни операции = 0
Накрая получаваме:
S zag \u003d 11,6 + 1,25 \u003d 12,85 рубли.	S zag \u003d 18,02 рубли.
Годишен икономически ефект E g \u003d (18.02 - 12.85) 10 000 \u003d 51 700 рубли.