Общие требования к технологичности конструкции деталей

1. Конфигурация детали должна представлять собой сочетание простых геометрических форм, обусловливающих применение высокопроизводительных технологических процессов и предусмат­ривать удобную, надежную базу для установки заготовки в процессе ее обработки.

2. Заданные точность и шероховатость поверхности детали должны быть обоснованы ее слу­жебным назначением. Необоснованно завышенные требования к точности и шероховатости выну­ждают вводить дополнительные операции, удлиняют цикл обработки, увеличивают трудоемкость процесса обработки, повышают себестоимость.

3. Стандартизация и унификация деталей и их элементов уменьшает трудоемкость и себе­стоимость их изготовления в связи с увеличением серийности выпуска и унификацией станочных наладок (унификация - сокращение числа объектов одинакового функционального назначения).

Требования технологичности определяются методами обработки заготовок, применяемыми приемами обработки, оснасткой, а также типом производства.

Требования к технологичности классифицируются по видам технологических операций:

•заготовительных;

• механической обработки;

•термической и химико-термической обработки, а также методов упрочняющей обработки;

•сборочных операций.

Технологичность конструкции изделия - понятие относительное. Для одной и той же машины она будет разной для различных типов производства. Изделие технологичное в единичном произ­водстве может быть малотехнологичным в поточном и совершенно нетехнологичным в поточно­автоматизированном производстве.

Технологичность конструкции одного и того же изделия будет разной для заводов с различ­ными производственными возможностями. Если в единичном производстве используют станки с ПУ или другое переналаживаемое оборудование, то характеристика технологичности конструкций выпускаемых изделий может измениться по сравнению с условиями единичного производства, оснащенного универсальным оборудованием без ПУ. Развитие техники и технологии изменяет уровень технологичности конструкции. Ранее нетехнологичные конструкции могут стать техноло­гичными при новых методах обработки.

Технологичность конструкции изделия - понятие комплексное. Она рассматривается во вза­имной связи и с учетом условий выполнения заготовительных процессов, процессов механической обработки, сборки и контроля. Отработанная на технологичность конструкция заготовки не должна усложнять последующую механическую обработку. В то же время отработку на технологичность в конструкции детали следует производить не только в целях упрощения механической обработки, но и с учетом выполнения заготовительных процессов и сборки, стремясь получить минимальную себестоимость и трудоемкость изготовления машины в целом.

95

Общие требования заготовительных операций к технологичности конструкции

В крупносерийном и массовом производствах применение специального профильного и пе­риодического проката сокращает, а часто исключает механическую обработку. Специальный про­фильный прокат как исходный материал уменьшает трудоемкость процесса горячей штамповки заготовок.

При выполнении заготовок свободной ковкой желательны простые, симметричные и прямые формы.

Следует избегать пересечений цилиндрических элементов между собой и цилиндрических элементов с призматическими; ребристых сечений, бобышек и выступов на основных поверхно­стях поковок.

Нежелательны конусообразные и клиновые формы. Детали сложной формы, не поддающиеся упрощению в цельном виде, целесообразно заменять сварными конструкциями из простых эле­ментов.

При конструировании штамповок, получаемых на молотах и прессах, рекомендуется руково­дствоваться следующими указаниями.

1. Геометрическая форма заготовок должна обеспечивать возможность их свободного извле­чения из штампа.

2. Боковые поверхности должны иметь уклоны (для наружных поверхностей 5-15°, для внут­ренних 7-15°).

3. Переходы от одной поверхности к другой осуществлять с закруглениями. Не допускать ост­рых углов.

4. Конструкция заготовки должна допускать разъем штампов по плоскости (нежелателен разъ­ем по ломаной линии или криволинейной поверхности).

5. Выступы и ребра не должны быть близко расположены друг к другу, так как это затрудняет течение металла и заполнение полостей штампа.

При холодной высадке применяют калиброванный прокат. Высаживаемые элементы должны иметь простую форму при минимальном объеме и диаметре.

При листовой штамповке конструкция заготовки должна иметь минимальный отход металла при раскрое (рис. 60.1). Для этого контур одной заготовки должен быть по возможности точной копией другой ее стороны.

Минимальная ширина заготовки должна быть для мягкой стали в 1,5 раза толще материала.

При конструировании отливок рекомендуется руководствоваться следующим.

1. Конфигурация отливки должна обеспечивать возможность беспрепятственного извлечения модели из формы и стержней из стержневых ящиков. С этой целью необходимо предусматривать формовочные уклоны вертикальных поверхностей отливки, выбирая их величину в зависимости от высоты поверхности.

2. Избегать значительных по размерам горизонтальных поверхностей, занимающих верхнее положение при заливке, так как на этих плоскостях могут возникать газовые раковины.

96

3. Предусматривать равномерное охлаждение всех сечений отливки и допускать ее свобод­ную усадку. С возникновением остаточных напряжений связано коробление отливок и появление трещин.

4. На чертежах отливок отмечать базы, которыми будут пользоваться при механической обработке.

5. При назначении толщины стенок отливок необходимо учитывать размер и массу отливки, применяемый для литья материал и метод литья. Внутренние стенки отливки должны быть на 20 % тоньше наружных.

6. При литье по выплавляемым моделям из-за малой жесткости керамических материалов ли­тейной формы следует:

• избегать в заготовке поверхностей большой протяженности;

• выдерживать одинаковую толщину стенок;

• избегать глухих отверстий.

7. При литье в оболочковые формы должна быть одна плоскость разъема. Следует выдержи­вать равную толщину стенок и избегать объемных частей и стержней.

8. При литье в кокиль толщина стенок должна быть по возможности одинаковой и конструк­ция отливки - удобной для ее удаления из формы.

Общие требования механической обработки к технологичности конструкции

Общие требования, предъявляемые к конструктивному оформлению деталей машин, форму­лируются следующим образом.

1. Сокращать объем механической обработки, уменьшая протяженность обрабатываемых по­верхностей. Предусматривать допуски только на размеры поверхностей сопряжения (рис. 60.2).

2. Обеспечивать точные и надежные базы.

3. Предусматривать простановкой размеров совмещение технологических и измерительных

баз.

4. Обеспечивать достаточную жесткость деталей.

5. Предусматривать возможность удобного подвода высокопроизводительного инструмента к обрабатываемой поверхности. Сокращать путь врезания инструмента.

6. Предусматривать свободный выход режущих инструментов при обработке на проход (рис. 60.3).

7. Предусматривать возможность удобного технического и эффективного контроля обрабаты­ваемых заготовок.

8. Конструировать детали с учетом возможности одновременной установки нескольких дета­лей при обработке.

14. Зак. 2203.