Проектирование и производство заготовок. Введение.

Построение материально-технической базы предусматривает непрерывное развитие всех отраслей народного хозяйства, в том числе машиностроения. Основным направлением совершенствования и развития производства машин является расширение использования известных и создание новых технологических процессов, позволяющих уменьшить расход материалов и энергии, снизить затраты труда, повысить производительность и улучшить условия труда, устранить вредное воздействие на окружающую среду и, в конечном счете, повысить качество и эффективность производства. Одной из важнейших задач машиностроения является сокращение удельного веса механической обработки резанием за счет повышения точности заготовок и экономичности их изготовления.

Так в России выплавляется около 140 млн. т. стали, а плановый выпуск кованых и штампованных заготовок (поковок) составляет около 10 млн. т., т.е. около 7% от всей выплавляемой стали. Примерно 40% общего выпуска поковок приходится на кованые поковки, остальные – штампованные. При этом масса кованых и штампованных деталей составляет менее 20%. Коэффициент использования металла (КИМ) пока не превышает 0.55 – 0.6, что объясняется большим ещё пока объёмом обработки резанием.

Одной из важнейших задач технологии машиностроения является сокращение удельного веса механической обработки резанием за счет повышения точности заготовок и экономичности их изготовления.

На необходимость улучшения производства заготовок неоднократно указывалось в решениях правительства. В основных направлениях экономического и социального развития СССР на период до 1990 года указывается на необходимость «замены технологических процессов, основанных нарезании металлов, экономичными методами формообразования деталей».

Переход к малоотходным и безотходным технологическим процессам требует, прежде всего, чтобы технологи – машиностроители имели надлежащую подготовку в области заготовительного передела.

В результате изучения курса студенты должны:

– знать современные способы получения заготовок деталей машин и оборудование для их осуществления

–уметь: а) выбрать наиболее рациональный в конкретных производственных условиях способ производства заготовок

б) разработать чертеж заготовки с простановкой размеров и допусков, учитывающих схему базирования при выполнении первой операции механической обработки,

в) разрабатывать конструкцию (конструктивную схему) литейной и кузнечной оснастки.

§§ Общие положения по выбору заготовок. § Факторы, влияющие на выбор способа получения заготовок.

Правильно выбрать заготовку – это значит определить рациональный способ её получения, установить припуски на механическую обработку каждой из обрабатываемых поверхностей, указать размеры заготовки и установить допуски на неточность их изготовления, назначить уклоны и технические условия на выполнение заготовки.

Целесообразность и экономическая эффективность того или иного вида заготовки зависит от многих факторов и в первую очередь от серийности производства. Особенно важно правильно выбрать вид заготовки и назначить наиболее оптимальные условия на её изготовление в условиях автоматизированного производства, когда размеры детали при механической обработке получаются автоматически на предварительно настроенных станках. Здесь недостаточные припуски так же вредны, как и излишни, а неравномерная твердость материала или большие уклоны на заготовке могут вызвать большие колебания в допусках размеров готовой детали вследствие законов копирования.

Основными технологическими процессами получения заготовок являются литьё, обработка давлением и сварка. Сварку как самостоятельный процесс получения заготовки можно рассматривать только условно, поскольку её применяют для неразъёмного соединения отдельных частей заготовок, ранее полученных на основе других процессов.

Выбор технологического процесса получения заготовок и методов формообразования определяется следующими факторами:

1) технологическими свойствами материала, т.е. его литейными свойствами или способностью претерпевать пластические деформации при обработке давлением, а так же структурными изменениями материала в результате того или иного способа изготовления заготовки (расположение волокон в поковках, величина зерна в литых деталях и т.п.).

2) Конструктивными формами и размерами детали (чем больше деталь, тем дороже обходится изготовление металлических форм, штампов и т.д.).

3) Требуемой точностью выполнения заготовки и качестве её поверхности (шероховатость, наклёп, остаточные напряжения и т.п.).

4) Величиной программного задания (при больших партиях наиболее выгодны способы, которые обеспечивают наибольшее приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам детали: точная штамповка, литьё под давлением и т.д.).

5) Производственными возможностями заготовительных цехов (наличием соответствующего оборудования).

6) Временем, затрачиваемым на подготовку производства (изготовление штампов, моделей, пресс-форм и т.п.).

7) Возможностью быстрой переналадки оборудования и оснастки, особенно при работе на поточных линиях, характерных для автоматизированного производства.