ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет»

В.М. Пачевский Ю.Э. Симонова

МАЛООТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2015

УДК 621.7.06

Пачевский В.М. Малоотходные технологии получения заготовок: учеб. пособие [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые и граф. данные (9,1 Мб) / В.М. Пачевский, Ю.Э. Симонова. – Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM): цв. – Систем. требования: ПК 500 и выше; 256 Мб ОЗУ; Windows XP; SVGA с разрешением 1024x768; MS Word 2007 или более поздняя версия; CD-ROM дисковод; мышь. – Загл. с экрана.

В учебное пособие включаются материалы о развитии способов получения малоотходных заготовок, имеющих минимальные припуски, что на последующих этапах должно свести к минимуму объем стружкообразующих операций. К таким видам относят способы получения заготовок методами высокоточного литья, высокоточной штамповки и т. д.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавров 150700.62 «Машиностроение», профилю «Технологии, оборудование, автоматизация машиностроительных производств», дисциплине «Малоотходные технологии получения заготовок».

Пособие предназначено для студентов 3 – 4 курсов.

Ил. 36. Библиогр.: 4 назв.

Рецензенты: кафедра естественных дисциплин

Воронежского государственного

университета инженерных технологий (зав. кафедрой д-р техн. наук,

проф. А.С. Борсяков);

д-р техн. наук, проф. В.В. Пешков

 Пачевский В.М., Симонова Ю.Э., 2015

 Оформление. ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный

технический университет», 2015

Введение

Ведущая отрасль современной промышленности - машиностроение - располагает большим количеством способов получения деталей, необходимых промышленности. Это многообразие, с одной стороны, даёт возможность существенно повысить эксплуатационные характеристики машин и механизмов за счет использования, а в некоторых случаях и улучшения свойства исходного материала, с другой - создает большие трудности при выборе рационального, экономичного способа получения той или иной детали. Для принятия правильного решения необходим комплексный анализ технико-экономической эффективности рассматриваемых вариантов, при сравнении которых, учитывать хозрасчетные интересы предприятий. Но во всех случаях принятый вариант должен способствовать повышению эффективности труда, снижению материалоемкости, повышению производительности и улучшению качества изделий.

Решение задачи максимального приближения геометрических форм и размеров заготовки к размерам и форме готовой детали стало одной из главных тенденций технического прогресса в заготовительном производстве. Однако решение этой задачи часто ограничивают сферой технологии производства, не учитывая того, что заданные конструктором геометрия, размеры и марка материала детали во многом предопределяют и технологию ее изготовления. Таким образом, выбор вида заготовки для детали происходит, по существу, в процессе конструирования, так как при расчете деталей на прочность, износостойкость или при учете других показателей эксплуатационных свойств проектируемой детали конструктор исходит из физико-механических свойств применяемого материала с учетом влияния на них способа получения заготовки. Следовательно, уже на стадии конструкторской проработки необходимо проводить сравнительный технико-экономический анализ различных вариантов получения заготовки, пользуясь хотя бы укрупненными показателями, в результате чего должен быть выбран оптимальный способ получения заготовки и в дальнейшем с учетом его технологических особенностей должна быть спроектирована деталь.

Полный цикл изготовления детали включает в себя один важный этап - получение заготовки. Этот этап предшествует этапу последующей механической обработки ее резанием и оказывает на нее существенное влияние. Трудоемкость этапа получения заготовок в машиностроении составляет примерно 34% суммарной трудоемкости основных технологических процессов. Трудоемкость других этапов составляет: обработки резанием - 34%, сборки - 25%, прочих работ - 7%. Совершенствование технологии получения заготовки и повышение ее качества неизбежно сокращают объем обработки резанием и связанных с ней отходов металла.

Качество заготовки оценивается целым рядом показателей: точностью размеров, формы, расположения поверхностей, качеством поверхностного слоя, величиной припуска на механическую обработку, однородностью механических свойств и структуры материала, его обрабатываемостью. При разработке технических условий на заготовку требования по точности не должны быть чрезмерными. При выборе заготовки необходимо учитывать основную зависимость: чем сложнее форма заготовки и точнее ее размеры, тем она дороже, но тем меньше затраты на ее последующую обработку и, наоборот, при меньшей точности заготовки снижается ее стоимость, но возрастают затраты на обработку. Оптимальной считается такая заготовка, при которой себестоимость готовой детали будет наименьшей.

Многообразие материалов и технологических методов производства заготовок для деталей машин и механизмов позволяет в каждом конкретном случае осуществлять рациональный выбор производственного процесса применяя высокопроизводительное оборудование, инструмент, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации.

Задача экономии материалов предъявляет высокие требования к процессу рационального выбора заготовок, что определяет не только затраты на технологическую подготовку производства, но и себестоимость, надежность и долговечность изделий. Важно правильно выбрать вид заготовки, назначить оптимальный для конкретных производственных условий технологический процесс ее изготовления. Способ получения заготовки в большинстве случаев определяет маршрут технологического процесса изготовления изделия и, следовательно, прямо влияет на все показатели производственного процесса, поэтому выбор оптимального способа изготовления заготовки содействует повышению эффективности производства и снижению себестоимости изготовления изделия.

Использование новой технологии получения отливок из легированных чугунов, получаемых в электропечах, вместо заготовок из литейного чугуна, получаемого в вагранках, обеспечивает экономию материала до 20% и повышает точность размеров литой заготовки на 15%.

Использование отливок из высокопрочного чугуна позволяет уменьшить массу отливок на 10-12% по сравнению со стальными и на 15-30% - с отливками из серого чугуна. Необходимо учитывать, что энергоемкость чугунолитейного производства вдвое меньше сталелитейного.

Использование методов точного литья дает значительный экономический эффект вследствие уменьшения объема обработки резанием. Так, себестоимость деталей, полученных литьем по выплавляемым моделям из высокопрочного чугуна, на 10-20% ниже себестоимости литых деталей, полученных традиционными методами.

При применении методов порошковой металлургии экономия металла составляет от 10 до 45%, а высвобождение отливок и проката составляет до 4 т на 1 т используемого порошка.

Высокий эффект дает использование деталепрокатных станов. Так, прокатка зубчатые колес вместо чернового фрезерования снижает на 20-30% расход металла и повышает на 30% прочность самого зуба, одновременна освобождая 10 зуборезных станков на один деталепрокатный стан.

Выбор заготовки необходимо увязывать с технико-экономическим расчетом себестоимости изготовления конкретной детали, материалом и типом производства.

Заготовительное производство стало важным звеном современного машиностроительного предприятия, и от дальнейшего развития его зависят технические и экономические показатели изготавливаемой продукции.