1. Встановлення серійності виробництва
Дана деталь – поршень випускається в умовах середньосерійного виробництва, оскільки маса деталі 0,389 кг, а програма випускуN=4000 шт.
2. Вибір методу, можливих способів одержання заготовки та їх порівняльний аналіз. Визначення двох альтернативних способів
Орієнтуючись на робоче креслення деталі, масу та серійність виробництва встановлюємо метод одержання заготовки – штамповка, так як деталь виготовляється з матеріалу Сталь 45.
Можливі способи одержання поковки:
Кривошипні гарячоштампувальні преси;
Штамповка на гвинтових пресах;
Штамповка на молотах;
Штамповка на ГКМ;
Штампова на гідравлічних пресах;
Прокат.
Порівняльний аналіз способів штампування
Таблиця 1 – Кількісна характеристика способів штампування
|
Спосіб одержання поковки |
Маса поковки |
Припуск на сторону, мм |
Досягнення точності розмірів, квалітет |
Шорсткість поверхні |
|
кривошипні гарячоштампувальні преси |
0,1…1000 |
0,5…3,0 |
13…17 |
160…20 |
|
на гвинтових пресах |
0,1…1000 |
0,5…3,0 |
13…17 |
160…20 |
|
на молотах |
0,1..2000 |
0,75…4,25 |
15…17 |
320…40 |
|
на гідравлічних пресах |
0,25…80 |
0,5…4,0 |
13…17 |
160…20 |
|
на ГКМ |
0,5…100 |
1,5…3,25 |
13…17 |
160…20 |
|
прокат |
0,1..2000 |
0,5…3,0 |
15…17 |
160…20 |
Таблиця 2 – Якісна характеристика способів штампування
|
Спосіб одержання поковки |
Суть способу |
Переваги |
Недоліки |
Область застосування |
|
кривошипні гарячоштампувальні преси |
Особливістю кінематичної схеми КГШП , що забезпечує жорсткий зв’язок між приводом і повзуном, є можливість створення великих зусиль штампування у нижній позиції повзуна від незначного крутного моменту приводу. Вони широко використовуються в штампувальному виробництві. |
КГШП дозволяють отримати заготовки найбільш приближені по формі до деталі, точні розміри, зменшення припусків, напусків, штампувальних нахилів, збільшення коеф. використання матеріалу. |
Висока вартість, мала універсальність, гірше заповнення глибоких порожнин через малу швидкість деформації, більш складна конструкція, регулювання та експлуатація штампів. |
Найчастіше у крупносерійному, масовому виробництві. |
|
на гвинтових пресах |
За принципом дії ГП займають проміжне значення між КГШП та штампуванням на молотах. Повзун гвинтового преса в кінці руху вниз виконує удар із швидкістю 1…3 м/с. |
Отримання заготовок складної конфігурації, довгої форми, якісні схеми напруженого стану, універсальність, можливість механізації та автоматизації. |
Малопридатні для багаторівчакових штампів, незначні швидкості, низька продуктивність. |
В дрібно серійному виробництві. |
|
на молотах |
Найбільш поширено штампування у відкритих штампах за кілька ударів. Для штампування використовується пневматичні, фрикційні, гвинтові, гідравлічні, безшаботні з рухомою нижньою бабкою молоти. Штампування виконується за допомогою підкладних і стаціонарно закріплених до бойків молота штампів за 3 – 5 ударів. |
Порівняно проста конструкція молота. Штампування на молотах дає змогу регулювати енергію ударів та їх частоту, деформувати поковки в кожному окремому рівчаку за один чи декілька ударів та забезпечує ліпші умови заповнення порожнини рівчаків штампів, що пояснюється великою швидкістю деформування металу. |
Малий коефіцієнт використання матеріалу, низький ККД, низька продуктивність праці, складність автоматизації та механізації виготовлення поковок, швидке зношування штампів, не допустимість використання складних штампів, невисока точність форм та розмірів поковок, труднощі з використанням закритих штампів та штампів для висаджування. |
Серійне виробництво |
|
на гідравлічних пресах |
Особливістю гідравлічних пресів є можливість забезпечити стабільне зусилля штампування протягом тривалого відрізка часу не залежно від деформування. В них значно розширена номенклатура за рахунок обладнання автоматичними виштовхувачами. Гідравлічні преси відрізняються тихохідністю, практично необмеженою довжиною робочого ходу та значною потужністю. |
Можливо виконувати штампування витискуванням, відкрите та закрите штампування, прошивання, протягування, безрівчакове штампування складних за формою та великих за масою та розмірами поковок, а також поковок з важкодеформовних металів. Вико-ристання багато секційних пуансонів дають змогу деформувати заготовку послідовно окремим частинами за декілька ходів робочої траверси. |
Порівняно низька стійкість штампів, зумовлена довготривалим контактом з гарячим металом поковки, що вимагає додаткових витрат на змащення робочої поверхні пуансонів та матриць, а також обладнання пресів водяним охолодженням. |
Серійне виробництво |
|
на ГКМ |
Особливістю кінематичної схеми ГКМ є те, що між приводом і повзуном забезпечено жорсткий зв’язок. Це дає можливість створити великі зусилля штампування у крайній позиції повзуна від незначного крутного моменту приводу. |
ГКМ дозволяють отримати заготовки найбільш приближені по формі до деталі. По припускам та допускам заготовки отримані на ГКМ знаходяться між заготовками отриманими на КГШП та заготовкам отриманим на молотах. |
Невелика номенклатура та маса штампованих поковок. Необхідність використовувати у якості вихідного матеріалу прокат інколи калібрований. |
Серійне виробництво |
Проаналізувавши різні способи отримання заготовок, і врахувавши серійність деталі, її не дуже складну форму, велику шорсткість обираємо такі способи отримування поковки на: штамповка на КГШП і штампування на гідравлічних пресах, які є достатньо продуктивними способами, забезпечують середню точність і невелику шорсткість поверхонь, достатньо низькі припуски і, як наслідок достатньо високий коефіцієнт використання матеріалу. При використанні цих способів технологічний процес одержання заготовки легко автоматизується.