«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ

Берела А. И.

Проектирование и производство заготовок

Курс лекций

Волгодонск 2011

Берела А. И.

Проектирование и производство заготовок: курс лекций

Изложены материалы по проектированию заготовок деталей машин с учетом метода и способа их изготовления, представлены особенности традиционных и новых технологий заготовительного производства, возможности их применения в современном машиностроении. Показаны методы определения припусков, размеров и допусков размеров заготовок различного вида. Приведены характеристики свойств основных машиностроительных материалов, определяющих как их применение в конструкции машин, так и влияние на выбор вида заготовки и способа ее получения. Рассмотрены принципы обоснованного выбора заготовок

Предназначен для студентов специальности 151001.65 – Технология машиностроения дневной формы обучениявсех, может быть полезен для студентов данной специальности других форм обучения.

Лекция 1

ВВЕДЕНИЕ

Качество и себестоимость изготавливаемых деталей машин и изделий в целом формируется, начиная с разработки и изготовления заготовок, во многом определяющих содержание и структуру технологического процесса обработки деталей и одновременно технико-экономические показатели производства. Неправильный выбор заготовки ведет к издержкам производства и ухудшению конкурентоспособности продукции.

Необходимость экономии материальных ресурсов предъявляет высокие требования к рациональному выбору заготовок, их проектированию с учетом максимального приближения по геометрической форме и размерам к форме и размерам готовой детали.

Правильно выбрать способ получения заготовок – значит определить рациональный технологический процесс ее получения с учетом марки материала детали, требований к точности ее изготовления, технических условий, эксплуатационных характеристик и серийности производства.

Проблема выбора заготовок имеет конструкторско-технологический характер. При решении этой задачи необходимо учитывать, что заданные конструктором форма, размеры и марка материала детали во многом предопределяют и технологию ее изготовления. Выбор вида заготовки для детали происходит, по существу, на стадии конструирования. А вот выбор способа изготовления заготовки осуществляет технолог заготовительного производства.

Технологические процессы механической обработки деталей машин следует рассматривать в неразрывной связи с технологией заготовительного производства. Поэтому специалистам-разработчикам технологических процессов механической обработки, необходимо знать и технологию получения заготовок.

В современном машиностроении выделяют следующие виды заготовок:

- литые;

- кованые и штампованные;

- из проката;

- сварные и комбинированные;

- получаемые порошковой металлургией.

Наиболее распространенной технологией литья является литье в песчано-глинистые формы (до 80% объема выпуска отливок). Специальные способы литья (по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, в металлические модели и др.) обеспечивают более высокую точность и лучшую шероховатость поверхности отливок, экономию металла.

Способы обработки давлением включают прокатку, прессование, волочение, ковку и штамповку. Первые три вида обработки относятся к металлургическому производству, получаемая продукция используется в качестве заготовок в кузнечно-прессовых цехах и непосредственно – в механических цехах. Ковка и штамповка (объемная и листовая) используются для получения заготовок деталей машин с последующей механической обработкой.

Заготовки из проката применяют в единичном и серийном производствах. Прокат выбранного профиля резкой превращают в штучные или мерные (многоштучные) заготовки.

Сварные и комбинированные заготовки изготавливают из отдельных составных элементов, соединяемых между собой с помощью различных способов сварки. В комбинированной заготовке, кроме того, каждый составной элемент представляет собой самостоятельную заготовку определенного вида (отливку, поковку и др.).

Технология порошковой металлургии позволяет получать заготовки с заданными свойствами, с точностью размеров и шероховатостью поверхности, допускающей их использование с применением только финишной механической обработки.

Получают развитие и более совершенные способы изготовления заготовок, например, путем совмещения преимуществ литейной технологии и технологии обработки давлением – литье с кристаллизацией под давлением.

Проектирование заготовок регламентировано системой государственных стандартов, в них отражен опыт, накопленный в ходе развития машиностроения, как в нашей стране, так и за рубежом.

Автор курса лекций полагают, что освоение настоящей учебной дисциплины важное условие качества и уровня образования бакалавров направления 150700 «Машиностроение».

1 ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЫБОР ЗАГОТОВКИ