1. Основные технологические процессы машиностроительных производств

Производственным процессом в машиностроении называют совокупность всех этапов, которые проходят полуфабрикаты на пути их превращения в готовую продукцию: металлообрабатывающие станки, литейные машины, кузнечно-прессовое оборудование, приборы и другие.

На машиностроительном заводе производственный процесс включает:

- подготовку материалов и заготовок для последующей обработки, хранение;

- различные виды обработки (механическую, термическую и т.д.);

- сборку изделий и их транспортирование, контроль качества обработки или сборки на всех этапах производства

- транспортирование заготовок и изделий по цехам и участкам или всему заводу;

- отделку, окраску и упаковку,

- хранение готовой продукции.

2. Факторы влияющие на выбор способа получения заготовки

- материал детали

- назначение детали

- форма детали

- размеры детали

- размеры программного задания или выпуска деталей

- технические возможности заготовительных подразделений

- возможность получения заготовок от смежных или спец. предприятий.

3. Зависимость способа получения заготовок от серийности выпуска

При выборе вида и метода изготовления заготовки учитывают конструкцию и материал детали, ее форму и размеры, тип производства и имеющееся оборудование. Наиболее целесообразна исходная заготовка, требую­щая наименьших затрат при изготовлении детали с уче­том всех технологических операций обработки и необхо­димого качества детали. Форма и размеры заготовки дол­жны быть возможно близкими к форме и размерам готовой детали с тем, чтобы свести к минимуму обработку резани­ем.

4. Методика выбора способа получения заготовки

Шаг 1: Выбор метода получения заготовки. На этом этапе основную роль играет материал заг-ки с точки зрения технологических и эксплуатационных св-в.

Шаг 2: Выбор укрепленный способа произ-ва на основе оценки типа пр-ва.

Шаг 3: Уточнение способа получения заготовки в соответствии с материалом заг-ки, размером изделия, требуемым кач-вам детали и возможностей имеющегося оборудования.

5. Оценка эффективности получения заготовки

Интегрированной оценкой эконом.является себестоимость изготавления заготовок. С=М+З+О; М-материалы, З-зарплата, О-расходы учитыв. технологическую оснастку и оборудов.

Коэф выхода годного = М_заг/М_{иходн поковки}

Коэф весовой точности = М_{гот детали}/ М_заг КИМ= М_{гот детали}/ М_{исх поковки}

6. Виды литья в разовые формы

Литье в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям и с использованием специальных смесей на термореактивных смолах.

7. Виды литья в многократные формы

Литье в кокиль, центробежное литье, литье под давлением.

8. Литейные сплавы, требования к ним

Должны обеспечивать необходимые механические, эксплуатационные и физико-химические свойства, должны обладать высокими литейными свойствами (жидкотякучесть, минимальная способность к образованию трещин и поглощения газов, минимальная ликвация, высокая герметичность) хорошая свариваемость и обрабатываемость резанием, безвредность и нетаксичность, дешевизна, экономичность, и не дефицитность.

9. Допуски и припуски на литейные заготовки.

Высота допуска [0,05-6,4 мм]. Если установлены допуски на размеры, элементы отливок расположенных в одной части формы и не подвергаются механической обработке, то рекомендуется допуск назначать в тело, на остальные поверхности рекомендуется симметричный допуск. Если размеры установлены одной частью литейной формы или одним стержнем, то тогда допуск устанавливается на 1-2 класса точнее, если размеры образованы тремя и более частями литейной формы, в том числе с учетом стержня то [T] устанавливается на 1-2 класса грубее.

10. Точностные характеристики методов выполнения отливок.

Точность отливки: 8-5-4-7 См0,8 ГОСТ 26645-85.

8- класс размерной точности

5- способность к короблению

4- степень точности поверхности

7- класс точности массы, См 0,8- допуск смещения.

11. Качественные характеристики методов выполнения отливок.

Качество отливок можно оценивать четырьмя основными факторами:

• точностью размеров,

• механическими свойствами,

• шероховатостью поверхности,

• пористостью.

13. Выбор плоскости разъема литейной формы.

. Не допускается пересечение базовой поверхности плоскостью разъема.

. Отливка должна располагаться в литейной форме так, чтобы ее наиболее ответственные обрабатываемые поверхности находились снизу или сбоку (по отношению к плоскости разъема формы), т.к. здесь металл всегда более плотен, менее загрязнен неметаллическими включениями и газовыми раковинами.

. Во избежание перекоса отливку желательно располагать, если возможно, в одной полуформе.

. Выбор плоскости разъема должен обеспечивать удобство формовки и свободное извлечение модели из формы.

. Разъем должен быть прямолинейный, чтобы не затруднять сборку формы.

. При изготовлении отливок типа тел вращения разъем выбирается, как правило, в плоскости двух наибольших взаимно перпендикулярных размеров

14. Состав литниковой системы.

1 – литниковая чаша; 2 – стояк; 3 – коллектор (шлакоуловитель); 4 – литники; 5 – выпор.

15. Классификация литниковых систем.

Литниковые системы делят на пять основных типов: 1. Верхняя литниковая система (рис. 2, а). Питатели подводят либо в верхнюю часть отливки, либо в прибыль или под прибыль. 2. Нижняя или сифонная литниковая система (рис. 2, б). Питатели подводят в нижнюю часть отливки. 3. Боковая литниковая система (рис. 2, в). Питатели подводят по разъему формы. 4. Ярусная (этажная) литниковая система (рис. 2, г). Питатели подводят к отливке на нескольких уровнях. Разновидностью ярусной литниковой системы является вертикально-щелевая (рис. 2, д). 5. Дождевая литниковая система.

16. Устройство прибылей.

Рис. 1.14. Разновидности прибылей: а — открытая верхняя, б — открытая боковая (отводная), в — закрытая боковая (питающая бобышка), г — закрытая полусферическая прибыль с атмосферным давлением, д — закрытая прибыль с газовым давлением, е — закрытая легкоотделяемая прибыль с газовым давлением, ж — обогреваемая верхняя открытая прибыль;

1 — массивная (питаемая) часть отливки. 2 — прибыль, 3 — песчаный стержень с каналом для подвода атмосферного давления в среднюю часть прибыли, 4 — керамический патрон с зарядом газотворного вещества (например, мела), 5 — керамическая или стержневая разделительная пластина между прибылью и массивной частью отливки, 6 — песчаная втулка с термореактивной смесью (экзотермической), оформляющая прибыль и обеспечивающая подогрев в ней металла.

17. Требования к технологичности конструкции литых заготовок.

1. Сплав

2. Минимальная толщина стенки

3. Радиусы переходов и сопряжений стенок литых изделий

4. Литейные радиусы

5. Формовочные (литейные) уклоны

6. Минимальный диаметр литого отверстия

7. Оценка конструкционной технологичности литых деталей

7.1. Анализ технологичности с учетом возможных способов формообразования отливок

8. Точность отливки

9. Шероховатость поверхности отливок

10. Герметичность отливок

18. Изготовление форм и стержне.

Изготовление стержней осуществляется в ящиках вручную или на специальных стержневых машинах из стержневых смесей. В основном используются пескодувный и пескострельный методы, реже встряхивание.

Изготовление стержней включает операции: формовку сырого стержня, сушку, окраску сухого стержня. Если стержень состоит из нескольких частей, то после сушки их склеивают.

Ручная формовка осуществляется в стержневых ящиках (разъемных и неразъемных).

Для придания стержням необходимой прочности используются арматурные каркасы из стальной проволоки (в средних стержнях) или литого чугуна (в крупных массивных стержнях).

19. Виды штамповки.

Листовая штамповка

• Холодная штамповка

• Горячая штамповка

Объемная штамповка

• Горячая объемная штамповка

• Холодная объемная штамповка

20. Требования к разработке чертежа поковки.

Чертеж поковки составляется на основе чертежа готовой детали.

При составлении чертежа поковки необходимо:

• установить плоскость разъема штампа,

• назначить припуски на механическую обработку,

• допуски,

• определить штамповочные уклоны и радиусы закруглений,

• установить форму и размеры наметок отверстий.

21. Допуски и припуске при ковке.

Н - обдирочный размер заготовки или номинальный размер детали;   - наименьший припуск на размер Н;

δ - номинальный припуск на размер Н;

;

 - наименьший размер поковки:

;

 - номинальный (расчетный) размер поковки:

;

- наибольший размер поковки:

;

Δ - поле предельных отклонений размера поковки

.

22. Особенности процесса ковки.

1. Осадка заготовки.

2. Вытяжка заготовки.

3. Рубка изделия.

4. Разрубка изделия.

5. Проделывание отверстий на заготовке.

6. Гибка изделия.

7. Скручивание.

8. Нанесение орнамента.

9. Набивка рельефа на металлическом полотне.

23. Нормирование точности при штамповке. Исходный индекс.

Численную величину ИН определяют по формуле:

ИH = NI + (MS – 1) + (ST – 1) + 2(KT – 1), (4.2)

где N1 - номер интервала, в который попадает масса поковки (принимается по табл. 1.3);

MS - группа стали (MS = 1 для группы стали Ml, MS = 2 для группы М2, MS = 3 для группы МЗ);

ST - степень сложности поковки (ST = 1 для CI, ST = 2 для С2, ST = 3 для СЗ ST = 4 для С4);

КТ - класс точности (КТ = 1 для Т1, КТ = 2 для Т2, КТ = З для ТЗ, КТ = 4 для Т4).

24. Виды универсального оборудования для ковки и штамповки.

Механические прессы

Гидравлические прессы

Молоты

Ковочные машины

Кривошипные горячештамповочные прессы Гидравлические ковочные прессы с верхним расположением рабочих цилиндров

25. Выбор плоскости разъема штампа?

Рекомендации по выбору линии разъёма:

1. Расположение и форма линии разъёма не должны препятствовать извлечению детали из полости штампа.

2. Линия разъёма должна по возможности проходить по наибольшему параметру детали.

Разъём желательно делать в такой плоскости, чтобы полости штампа имели наименьшую глубину, наибольшую ширину и чтобы контур полости на поверхности разъёма верхней и нижней частей штампа был одинаковым.

Для облегчения изготовления штампа разъём делается не по сложной поверхности, а по плоскости. Пространственная конфигурация поверхности поковки в штампе выполняется в виде поверхности тел вращения (конфигурация поверхности поковки в штампе называется ручьём).

Углубления в штампе должны совпадать с направлением удара молота или ползуна пресса.

26. Фасонное вальцевание на ковочных вальцах. Раскатка?

27. Ротационное деформирование. Калибровка?

Применение способов ротационной обработки металлов давлением с локальным воздействием инструмента на заготовку обеспечивает достижение высокой производительности и точности изделий. Производительность обеспечивается путём реализации вращательного и относительного поступательного движения заготовки и инструмента, а повышение точности достигается за счёт уменьшения усилия деформирования и придания заготовке вращения, что облегчает снижение относительного биения торцовых и диаметральных поверхностей. Кроме того, способы локального ротационного деформирования позволяют изготавливать заготовки с использованием закрытых схем, что обеспечивает повышение их точности в результате калибровки.

В настоящее время разработаны многочисленные способы локального ротационного деформирования, для которых характерны различные отличительные признаки:

– по кинематике заготовки и инструмента: вращается только заготовка, только инструмент, и заготовка и инструмент (в одном и противоположном направлениях); взаимное перемещение заготовки и инструмента является поступательным, возвратно-поступательным, сложным; взаимное перемещения инструмента и деформируемого металла – прямое, обратное, поперечное или боковое;

– по форме заготовки: сплошная, полая, листовая, профильная, трубная, кольцевая;

– по форме инструмента: валок, ролик (цилиндрический, конический, конуснодисковый, с профильной поверхностью), шарик, роликовая и шариковая обоймы, давильник, плоская рейка, клин, сегмент, фасонный инструмент трения, плашка, метчик, боёк и др.

Калибровку металлопроката осуществляют с целью увеличения точности параметров и качества поверхности изделий. Процедура включает в себя целый комплекс мероприятий призванных улучшить качество стал и подготовить ее к дальнейшей обработке. Калиброванный прокат чаще всего используют в тех областях промышленности где необходима высокая точность параметров и отменно качество продукции. Процесс калибровки заключается в обжатии металла до нужных параметров и форм. Такие корректировки применимы к горячекатанному прокату.

Калибровки и их разновидности

Выделяют два типа калибровки: холодную и горячую. Соответственно методика работ различается и свойства сталь получает разные. 

При горячей калибровке металл предварительно разогревается, что позволяет сделать последующую обработку более простой. Но есть и существенный недостаток. Как известно, по законам физики, при остывании сталь может повести так как на сужается. Таким образом горячекатаные калиброванные заготовки нельзя назвать идеально точными. Горячая калибровка оправдана только для габаритных заготовок большого диаметра.

Максимальная точность достигается методом холодной калибровки. За счет того что обжим производят при значительном усилии сталь получает дополнительный запас прочности и твердости, а размеры заготовок точно соответствует заданным стандартам. 

Калиброванные заготовки используют в конструкциях с повышенными требованиями к точности и надежности. Изделия отличаются высокой гладкостью поверхности и точными размерами, что позволяет минимизировать потери в процессе обработки.