2.8.Выбор заготовки для детали по курсовому проекту.

При выполнении курсового проекта делается краткий анализ способа получения заготовки. В анализе должны быть отражены: экономичность способа; технологический процесс получения заготовки, который иллюстрируется эскизами; оснащенность технологического процесса, элементы его механизации и автоматизации, качество заготовки, неполадки в технологическом процессе, причины брака и методы его устранения. Следует также выявить основные технико-экономические показатели процесса получения заготовки: себестоимость, процент использования материала, трудоемкость и производительность на отдельных операциях.

Работа ведется в такой последовательности: 1) выбирается вид заготовки с учетом факторов, определяющих эксплуатационные характеристики детали, тип производства, экономию металла и др.; 2) на все обрабатываемые поверхности назначаются, а на некоторые – рассчитываются аналитическим способом припуски на обработку; 3) выполняется чертеж заготовки, и подсчитывается масса; 4) рассчитывается стоимость заготовки.

Зависимость технологического процесса от способа получения заготовок очень важна и существенна как для технического показателя, так и для экономического. Сущность вопроса состоит в следующем:

если заготовка получена литьем, то при механической обработке необходимо снять припуски и напуски и провести чистовую обработку детали, а значит, показатель использования металла невысок;

если заготовку необходимо получить штамповкой или из проката, то механическая обработка начнется с подгонки заготовки под форму задуманной детали и дальнейшей механической обработкой, а значит, показатель использования металла будет высок, повысятся затраты на последующую обработку и трудоемкость, т.е. возрастет себестоимость заготовки.

Следовательно, при составлении способа получения заготовки, во-первых, берут во внимание коэффициент использования металла, во-вторых, качество и длительность получения заготовки, в-третьих, себестоимость заготовки.

при изготовлении заготовки для детали корпус подшипника рациональнее использовать литье.

Целесообразно сделать сопоставление двух возможных способов получения заготовки.

Точность отливок в песчаные (земляные) формы и припуски на обработку регламентированы для чугунных деталей ГОСТ 1855-55.

Установлены три класса точности отливок одинаковых для чугунных и стальных заготовок. При выборе литой заготовки в первую очередь следует определить класс точности в зависимости от масштаба производства и способа получения отливки, который обуславливается характером технологической оснастки литейного цеха и механизацией процессов изготовления и сборки форм и стержней. Следует учитывать, что основным фактором, определяющим выбор класса точности отливок, является себестоимость, которая при выборе отливки более высокого класса точности должна быть компенсирована снижением металлоемкости и стоимости механической обработки.

Наиболее универсальным методом является литье в песчаные формы, однако изготовление форм требует больших затрат времени. Так, набивка одного кубического метра формовочной смесью вручную занимает 1.5-2 ч, а с помощью пневматической трамбовки – 1ч. Применение пескомета для набивки форм сокращает время набивки до 6 мин. Встряхивающие машины ускоряют набивку по сравнению с ручной в 15, а прессованием – в 20 раз.

Литьем в землю по металлическим моделям при машинной формовке получают отливки массой до 10-15т при наименьшей толщине стенки 3-8мм.

Литье в оболочковые формы применяют главным образом при получении ответственных фасонных отливок. При этом получают алюминиевые и стальные отливки массой до 150кг; минимальная толщина стенок для алюминиевых отливок - 1-1.5мм, стальных – 3-5мм. Обеспечивается точность отливок в пределах 12…14 квалитетов по СТ СЭВ 144-75, параметр шероховатости Rz 40-10мкм. При автоматизации этого метода можно получать до 450 полуформ в один час.

Литье в кокиль экономически целесообразно при величине партии не менее

300-500шт. для мелких отливок и 30-50шт. для крупных отливок. Производительность способа – до 30 отливок в 1 час. Этим способом можно получать отливки массой 0.25-7т, имеющие точность 13..15 квалитетов по СТ СЭВ 144-75 и параметр шероховатости Rz 80-10мкм.

Литье по выплавляемым моделям экономически целесообразно для литых деталей сложной конфигурации из любых сплавов при партии свыше 1000шт. Метод обеспечивает получение отливок массой до 50кг с минимальной толщиной стенок 0.5мм; точность 11…12 квалитетов по СТ СЭВ 144-75, параметр шероховатости Rz 40-10мкм.

Литье под давлением применяется в основном для получения фасонных отливок из цинковых, алюминиевых, магниевых и латунных сплавов. Способ считается целесообразным при партии 1000 и более деталей. Производительность метода до 1000 деталей в час. Можно получать отливки массой до 100 кг с минимальной толщиной стенок 0.5 мм; точность 11…12 квалитетов по СТ СЭВ 144-75, параметр шероховатости не более Rz 20мкм.

Центробежное литье может применяться при выполнении заготовок, имеющих форму тел вращения. Производительность способа до 15 отливок в 1 ч. Масса отливок 0.01 – 3 т, минимальная толщина стенок 0.5 мм, точность 13…15 квалитетов по СТ СЭВ 144-75, параметр шероховатости Rz 160-40мкм.

Стоимость заготовок, получаемых приведенными выше методами, можно с достаточной точностью определить по формуле

где С₁ – базовая стоимость 1 т заготовок, руб.; - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок.

Рассмотрим 2 метода получения отливок для детали по курсовому проекту: литье в песчаные формы и литье по металлическим моделям.

Данная отливка относится к III группе сложности, т.к. III группа – это простые по конфигурации плоские коробчатые детали, для формовки которых не требуется большого количества стержней. К этой группе относятся передние, боковые и нижние крышки двигателей; крышки коробок скоростей, передних бабок и других корпусных деталей; суппорты станков; кронштейн; планки; вилки; рычаги.

Класс точности отливки зависит от характера производства: единичное производство → 3 класс точности.