1.3. Некоторые особенности по выбору заготовки

Технологический процесс изготовления заготовок должен отвечать определенным техническим и технико-экономическим требованиям. Технические требования регламентируются чертежом детали, техническими условиями, государственными стандартами и нормалями, в которых установлены ограничения по химическому составу, микроструктуре, физико-механическим и специальным свойствам материала, геометрической форме и размерам заготовки, состоянию поверхности, а также указаны допустимые дефекты.

К технико-экономическим требованиям относятся: снижение затрат труда, энергии и материалов на изготовление заготовки, использование средств механизации и автоматизации производства, сокращение потерь, вызываемых неудовлетворительным качеством заготовок, возможность применения более эффективного материала, назначение и обоснование минимальных величин припусков на механическую обработку резанием, назначение отрицательных отклонений на размеры заготовки.

При разработке техпроцесса сначала устанавливают наиболее вероятные технологические методы изготовления заготовок, проверяют возможность комбинирования различных методов применительно к условиям производства (литье - сварка, обработка давлением - сварка и т.п.). Затем выбирают способ формообразования заготовки (литье в песчаные, стержневые, оболочковые или металлические формы; ковка в подкладных, открытых или закрытых штампах), а также рациональное оборудование (формовочные, стержневые или специальные машины, молоты, прессы, ГКМ и т.п.), от которых зависят точность изготовления заготовки, припуски, напуски, уклоны и т. п.

Способ изготовления заготовки должен обеспечивать точность и качество детали, а также условия ее работы. При наличии нескольких способов выбор делают, исходя из условий обеспечения наибольшего коэффициента использования металла, минимальной трудоемкости и себестоимости, максимальной производительности и возможности полной механизации и автоматизации процесса.

Корпусные коробчатые детали закрытого типа (станины, ползуны, траверсы и т.п.) независимо от типа производства целесообразно изготовлять литьем или сваркой. Детали узлов машин (зубчатые колеса, маховики, корпуса и крышки подшипников, рычаги и т.п.) обычно изготовляют литьем или ковкой.

На основании проведенного анализа методов получения аналогичных заготовок на данном заводе и других предприятиях, а также литературных данных и сравнительной технико-экономической оценки следует принять оптимальный способ получения заготовки.

При выборе одного из возможных способов изготовления заготовки необходимо исходить не только из экономических показателей, но из того, какое влияние они оказывают на снижение трудоемкости последующих способов формо- и размерообразования.

Например, сравнительная целесообразность применения различных способов получения литой заготовки без учета трудоемкости обработки резанием позволяет отдать предпочтение заготовке, отлитой в разовые песчаные формы, в то время как уменьшение трудоемкости механической обработки при литье в многократные формы делает выгодным применение этого способа отливки.

Переход на более точные способы изготовления заготовок (от ковки к точной штамповке, от литья в разовые формы к литью в многократные формы) нередко бывает связан с повышением стоимости изготовления заготовки, и основной экономический смысл данного перехода должен заключаться в таком снижении трудоемкости механической обработки (а в некоторых случаях - обработки резанием и сборки), которое делало бы переход на более точные способы экономически целесообразным.

Поэтому выбор способов получения заготовок нужно рассматривать в комплексе с методом и способом изготовления заготовки, с характером и трудоемкостью механической обработки, характером и трудоемкостью сборки.

Все стадии формо- и размерообразования нужно рассматривать по степени геометрического подобия форм и размеров заготовки формам и размерам детали, изготовленной из этой заготовки. Степень геометрического подобия является тем критерием, который отличает заготовку детали от самой детали, и такой критерий является часто основным при оценке того или иного способа изготовления заготовок. В этом отношении допуски на заготовку и конечную точность являются показателями геометрического подобия. В тех случаях, когда допуски совпадают, понятия «заготовка» и «деталь» технологически совпадают, при этом имеет место максимальная экономия металла в связи с устранением технологических отходов.

В настоящее время наблюдается тенденция переноса наиболее трудоемких формо- и размерообразующих операций из сферы последующих стадий в область предыдущих, например, из стадии обработки резанием в стадию объемной штамповки, что приводит к сокращению цикла технологического процесса и снижению трудоемкости изготовления. Поэтому окончательный выбор технологического метода и способа изготовления заготовки должен производиться на основе сравнительного технико-экономического анализа.