2.2 Обоснование выбора заготовки. Характеристика способа получения.

Для того, чтобы выбрать заготовку необходимо знать годовую норму выпуска детали, ее массу, тип производства. Годовая норма выпуска детали вал составляет N=1000шт. Деталь вал выполняется в среднесерийном производстве.

При выборе заготовки необходимо рассмотреть минимум 2 способа получения заготовки. При выборе заготовок, технолог рассматривает коэффициент использования материала (КИМ)

, (5)

где – масса детали;

–масса заготовки.

Полученные коэффициенты характеризуют количество металла ушедшего в стружку. Если КИМ=0,65%, то 65% металла ушло в деталь, а остальные 35% в стружку.

Я выбираю способ изготовления прокат и штамповка.

Получение заготовок из проката.

Прокат в металлургии — продукция, получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки.

Прокатке подвергают до 90% всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов. При прокате металл пластически деформируется вращающимися валками. Форма и число валков могут быть различными.

Сортовые профили делят на:

1) листовой (лист, полоса (рулон), штрипс):

• горячекатаные тонкие (толщина до 4 мм);

• горячекатаные толстые (толщина свыше 4 мм);

• холоднокатаные;

2) сортовой:

• простой (круг, квадрат, шестигранник, полоса плоского сечения);

• арматура — это изделие из металла, применяемое для армирования железобетонных конструкций;

3) фасонный:

• общего (массового) потребления (угловой профиль, швеллеры, двутавровые балки и другие);

• специального назначения (рельсы железнодорожные широкой и узкой колеи, рельсы трамвайные, профили с/х машиностроения, судостроения, нефтяной и электропромышленности).Машиностроительные профили – длинномерные изделия с определенной формой поперечного сечения.

Данные о группе профилей, различающихся формой и размерами, называют сортаментом.

Получение заготовок штамповкой.

Штамповка — процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки — листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист до 6 мм). Примером листовой штамповки является процесс пробивания листового металла, в результате которого получают перфорированный металл (перфолист). В противном случае штамповка называется объёмной. Для процесса штамповки используются прессы — устройства, позволяющие деформировать материалы с помощью механического воздействия.

Штамповки применяются для изготовления деталей из пластических металлов более сложной, чем у отливок, конфигурации. При штамповке возможно получение отверстий любой формы и конфигурации. Заготовка-штамповка отличается малой шероховатостью поверхности, высокой точностью, малыми значениями припусков на обработку и самой высокой стоимостью. Заготовки-штамповки применяют в тех случаях, когда имеются поверхности, которые невозможно обработать механически, но требуется их высокое качество.

По типу применяемой оснастки штамповку листовых материалов можно разделить на виды:

• штамповка в инструментальных штампах,

• штамповка эластичными средами,

• импульсная штамповка:

• магнитно-импульсная,

• гидро-импульсная,

• штамповка взрывом,

• валковая штамповка.

Холодная листовая штамповка.

Сущность способа заключается в процессе, где в качестве заготовки используют полученные прокаткой лист, полосу или ленту, свёрнутую в рулон. Листовой штамповкой изготовляют самые разнообразные плоские и пространственные детали массой от долей грамма и размерами, исчисляемыми долями миллиметра (например, секундная стрелка ручных часов), и детали массой в десятки килограммов и размерами, составляющими несколько метров (облицовка автомобиля, самолёта, ракеты).

Для деталей, получаемых листовой штамповкой, характерно то, что толщина их стенок незначительно отличается от толщины исходной заготовки. При изготовлении листовой штамповкой пространственных деталей заготовка обычно испытывает значительные пластические деформации. Это обстоятельство вынуждает предъявлять к материалу заготовки достаточно высокие требования по пластичности.

При листовой штамповке чаще всего используют низкоуглеродистую сталь, пластичные легированные стали, медь, латунь, содержащую более 60 % Cu, алюминий и его сплавы, магниевые сплавы, титан и др. Листовой штамповкой получают плоские и пространственные детали из листовых неметаллических материалов, таких, как кожа, целлулоид, органическое стекло, фетр, текстолит, гетинакс и др.

Листовую штамповку широко применяют в различных отраслях промышленности, особенно в таких, как авто-, тракторо-, самолето-, ракето- и приборостроение, электротехническая промышленность и др.

Горячая объёмная штамповка.

Горячая объёмная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа. Течение металла ограничивается поверхностями полостей (а также выступов), изготовленных в отдельных частях штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую полость (ручей) по конфигурации поковки. В качестве заготовок для горячей штамповки применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей, а также периодический. При этом прутки разрезают на отдельные (мерные) заготовки, хотя иногда штампуют из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине.

Применение объемной штамповки оправдано при серийном и массовом производстве. При использовании этого способа значительно повышается производительность труда, снижаются отходы металла, обеспечиваются высокие точность формы изделия и качество поверхности. Штамповкой можно получать очень сложные по форме изделия, которые невозможно получить приемами свободной ковки.

Штамповка в открытых штампах характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла – облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высокие требования к точности заготовок по массе. Недостаток такого способа штамповки - необходимость удаления облоя при последующей механической обработке. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов.

Штамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что полость штампа в процесс деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа постоянный и небольшой, образование в нем облоя не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой штампуют. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя – выступ (на прессах), или верхняя – полость, а нижняя – выступ (на молотах). Закрытый штамп может иметь две взаимно перпендикулярные плоскости разъема. При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше требуемого. Отрезка заготовок должна обеспечивать высокую точность.

Расчет себестоимости заготовки.

, где (6)

Q – масса заготовки, кг;

S – цена 1кг материала заготовки, руб.;

q – масса готовой детали, кг;

–цена 1т отходов, руб.;

Ci – базовая стоимость 1т заготовок, руб.;

–коэффициенты, зависящие от массы, марки материала и объема производства заготовок.

–прокат.