Вопрос 20. Виды заготовок, сущность, достоинства и недостатки.

Литьё Достоинство

1. Высокий коэффициент использования материала (КИМ).

2. Универсальность в отношении массы, габаритных размеров, сложности, точности и шероховатости отливок.

3. Возможность формообразования из материалов, не поддающихся пластической деформации и труднообрабатываемых резанием.

Недостатки:

1. Структура материала отливки, её механические и технологические свойства хуже, чем у заготовки, полученной обработкой давлением.

2. Ограничение по материалам (в виду отсутствия у некоторых материалов литейных свойств).

Примечание

Отмечая достоинства и недостатки литья, надо понимать, что речь идёт о методе литья в целом, т.е. о наиболее характерных его признаках в сравнении с другими методами.

При этом каждый отдельный способ литья обладает спецификой, которая может отличаться от общей картины. Например, КИМ литья в землю меньше, чем после штамповки, а при литье под давлением выше, чем при прокатке или ковке.

Холодная штамповка почти исключает последующую механическую обработку заготовки и имеет высокий КИМ, а прокатка, как правило, предполагает значительный объём обработки резанием и малый КИМ. Горячая объёмная штамповка обеспечивает принудительное перераспределение нагретого металла исходной заготовки (проката различного профиля) в полости открытого или закрытого штампа.  Штамповка в открытых штампах характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает заусенец излишки металла, которые затем отрезаются в специальных штампах. Штамповка в закрытых штампах требует точного расчёта массы исходной заготовки, но зато обеспечивает штампованной заготовке лучшую структуру материала, чем при штамповке в открытом штампе. Причина в том, что волокна в материале обтекают контур, а не перерезаются в месте выхода металла в заусенец.

В качестве оборудования применяются молоты и прессы. Способ обладает высокой производительностью и точностью. Обеспечивает получение изделий сложной формы с малыми припусками на механическую обработку.  Наиболее эффективен в средне-, крупносерийном и массовом производстве. Недостатками считаются сложность и высокая стоимость штампов, ограничения на размеры и массу заготовок. Объём облоя в открытых штампах может достигать 30% массы штампованной заготовки.

Прокатка  – пластическая деформация металла вращающимися валками, при которой силами трения заготовка непрерывно втягивается между валками, а силы, нормальные к поверхности валков, уменьшают поперечные размеры заготовки. В результате прокатки металл сжимается, удлиняется и уширяется. Одним из основных количественных характеристик прокатки является удлинение (вытяжка).В настоящее время прокатке подвергают до 90% всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов.  Прокат выступает в качестве готового изделия, либо является заготовкой для последующей механической обработки. Форма поперечного сечения прокатного изделия называется его профилем. Совокупность различных профилей различных размеров называется сортаментом.

Получаемый сортамент разделяют на 4 основные группы:

Сортовой прокат (простой и фасонный), листовой (фольга, тонкий и толстый листы, броневые плиты, ленты), трубный и специальный (периодического профиля, шары, иглы). Основной объём проката изготавливается из низкоуглеродистой стали, часть из легированной. Прокат цветных металлов производится главным образом в виде листов, ленты и проволоки. Преимуществами прокатки являются пригодность для любого типа производства, высокая производительность (за счёт непрерывности процесса), увеличение прочности материала, возможность автоматизации и малая стоимость. Недостатками считаются невысокий КИМ, ограничения по массе, размерам и сложности получаемых заготовок.