Глава 3. Получение заготовок

3.1. Общие сведения

Разработка процесса изготовления детали может идти по двум принципи­альным направлениям:

1) получение заготовки, приближающейся по форме и размерам к готовой детали, когда значительная доля трудоемкости изготовления детали прихо­дится на заготовительные цеха и относительно меньшая доля приходится на механические цеха;

2) получение грубой заготовки с большими припусками, когда основная доля трудоемкости и себестоимости изготовления детали приходится на механиче­ские цеха.

Рациональным оказывается то или иное из указанных направлений или какое-либо промежуточное между ними, в зависимости от типа производства.

Первое направление соответствует, как правило, массовому и крупносерийно­му производству, так как дорогостоящее современное оборудование заготовитель­ных цехов, обеспечивающее высокопроизводительные процессы получения точ­ных заготовок, экономически оправданно лишь при большом объеме выпуска из­делий.

Второе направление типично для единичного или мелкосерийного производст­ва, когда применение указанного дорогого оборудования в заготовительных цехах не экономично.

Но это не означает, что в условиях единичного и мелкосерийного производства не могут быть достигнуты целесообразные решения о хорошем качестве заготовок.

Для всякого производства качество заготовок может быть всегда заранее пре­допределено при правильном подходе к их выбору, а следовательно, и к установ­лению способа их изготовления.

Выбор вида заготовки для дальнейшей механической обработки во многих случаях является одним из весьма важных вопросов разработки процесса изготов­ления детали. Правильный выбор заготовки - установление ее формы, размеров припусков на обработку, точности размеров (допусков) и твердости материала, т. е. параметров, зависящих от способа ее изготовления, - обычно весьма сильно влияет на число операций или переходов, трудоемкость, и в итоге, на себестоимость про­цесса изготовления детали.

Вид заготовки в большинстве случаев в значительной степени определяет дальнейший процесс обработки.

Основными видами заготовок в зависимости от назначения деталей явля­ются:

1. отливки из черных и цветных металлов;

2. заготовки из металлокерамики;

3. кованые и штампованные заготовки;

4. заготовки штампованные из листового материала;

5. заготовки из проката;

6. сварные заготовки;

7. заготовки из неметаллических материалов.

Технологические процессы получения заготовок определяются техноло­гическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами детали и программой выпуска.

В действующем производстве учитываются возможности заготовитель­ных цехов (наличие соответствующего оборудования), а также плановые сроки подготовки производства (проектные работы, изготовление пресс-форм, моделей, штампов и т. п.).

При выборе технологических методов и процессов получения загото­вок необходимо учитывать прогрессивные тенденции развития техноло­гии машиностроения. В конструкции заготовки и технологии ее изготов­ления необходимо предусмотреть возможность экономии труда и мате­риалов путем применения штампованных, щтампосварных, штамполитых заготовок, а также применение автоматизированных технологических процессов.

Легче всего поддаются автоматизации непрерывные процессы производ­ства заготовок - литье профилей, прокат заготовок, сварка. Сварные заготов­ки целесообразно использовать при конструкции детали с выступающими частями, когда для ее изготовления требуются крупногабаритная форма, мно­го формовочных материалов и большие затраты рабочего времени в литей­ном цехе.

При больших массах и габаритах для транспортирования заготовку делят на несколько частей.

Особенно важно правильно выбрать заготовку и назначить оптимальные условия ее изготовления в автоматизированном производстве, когда обработ­ка ведется на автоматах, автоматизированных гибких и автоматических ли­ниях, управляемых ЧПУ, микропроцессорами и микроЭВМ.

Поступающие на обработку заготовки должны соответствовать утвер­жденным техническим условиям. Поэтому заготовки подвергают техниче­скому контролю по соответствующей инструкции, устанавливающей метод контроля, периодичность, количество проверяемых заготовок в процентах к выпуску и т. д. Проверке подвергают химический состав и механические свойства материала, структуру, наличие внутренних дефектов, размеры, мас­су заготовки.

У заготовок сложной конфигурации с отверстиями и внутренними полос­тями (типа корпусных деталей) в заготовительном цехе проверяют размеры и расположение поверхностей. Для этого заготовку устанавливают на станке, используя ее технологические базы, имитируя схему установки, принятую для первой операции обработки. Отклонения размеров и формы поверхно­стей заготовки должны соответствовать требованиям чертежа заготовки. За­готовки должны быть выполнены из материала, указанного на чертеже, обла­дать соответствующими ему механическими свойствами, не должны иметь внутренних дефектов (для отливок — рыхлоты, раковины, посторонние вклю­чения; для поковок - пористость и расслоения, трещины по шлаковым вклю­чениям, «шиферный» излом, крупнозернистость, шлаковые включения; для сварных конструкций - непровар, пористость металла шва, шлаковые вклю­чения).

Дефекты, влияющие на прочность и товарный вид заготовки, подлежат исправлению. В технических условиях должны быть указаны вид дефекта, его количественная характеристика и способы исправления (вырубка, завар­ка, пропитка составами, правка).

Поверхности отливок должны быть чистыми и не должны иметь прига­ров, спаев, ужимин, плей, намывов и механических повреждений. Заготовка должна быть очищена или обрублена, места подвода литниковой системы, заливы, заусенцы и другие дефекты должны быть зачищены, удалена окали­на.

Перед отправкой потребителю отливки грунтуют с целью защиты их по­верхности от коррозии. Заготовки должны иметь клеймо ОТК, номер плавки и марку материала.