- •Проектирование и производство заготовок. Введение.
- •§§ Общие положения по выбору заготовок. § Факторы, влияющие на выбор способа получения заготовок.
- •§ Последовательность выбора вида заготовки.
- •§ Общие рекомендации по выбору заготовок.
- •§§ Материалы, применяемые для производства отливок. § Выбор марки литейного сплава.
- •§ Чугуны.
- •§ Сталь
- •§ Медные литейные сплавы
- •§§ Заготовки, получаемые литьем в песчаные формы.
- •§ Модельно-опочная оснастка
- •Модельные плиты
- •§ Формовочные и стержневые смеси
- •Смеси «по-сухому»
- •Способы ручного изготовления стержней:
- •Изготовление стержней на машинах:
- •Сушка форм и стержней
- •§ Изготовление форм и стержней по нагреваемой оснастке
- •Литье в оболочковые формы
- •§ Изготовление форм и стержней, отверждающихся в оснастке без нагрева
- •§ Стержни
- •§ Выбор разъема формы. (Основные требования).
- •§ Изготовление форм «по – сырому».
- •§ Литниковые системы, прибыли и заливка форм.
- •§§ Основы конструирования литых заготовок. § Требования, предъявляемые к конструкциям отливок.
- •§ Основные конструкционные принципы получения качественных отливок.
- •§ Конструктивное оформление элементов литых заготовок.
- •§ Взаимосвязь литейных баз с базами механической обработки.
- •Литейными базами служат необрабатываемые поверхности или их оси. От этих плоскостей проставляют размеры до всех необрабатываемых и до базовых обрабатываемых (чистовых баз) поверхностей.
- •§§ Литье по выплавляемым моделям
- •§ Пресс-формы
- •§ Технология изготовления моделей
- •§ Изготовление оболочковых форм
- •§ Изготовление форм
- •Заливка формы
- •§§Литье в кокиль (литье в металлические формы)
- •§ Кокили
- •§ Операции технологического процесса
- •§ Литниковые системы кокилей (лпс)
- •§ Автоматизация литья в кокиль
- •§§ Литье под давлением § Сущность процесса, основные операции, область использования
- •§ Особенности формирования и качества отливок
- •§ Эффективность производства и область применения.
- •§ Пресс-формы, машины и автоматизация литья под давлением.
- •§ Проектирование технологического процесса.
- •Раздел 2 Способы производства заготовок пластическим деформированием и их технологические характеристики.
- •§ Основные операции кузнечного производства.
Раздел 2 Способы производства заготовок пластическим деформированием и их технологические характеристики.
Основной задачей обработки давлением является придание заготовке требуемой формы путем ее деформации.
В процессе деформации меняется структура металла. При правильной технологии обработки давлением и правильном термомеханическом режиме можно создать такую структуру и механические свойства, которые в наибольшей мере удовлетворяли высокой прочности машин в сочетании с их легкостью.
Обработка давлением успешно соперничает с литейным производством и уступает ему лишь по сложности конфигурации получаемых деталей и иногда по стоимости производства, но по качеству металла отлитые детали уступают штампованным, особенно после термообработки.
Чем совершеннее процесс обработки давлением, тем меньше отходов металла, а многие процессы осуществляются вообще без потерь.
Кроме того, обработка давлением, как процесс формообразования, значительно производительнее и дешевле обработка резанием. Повышение точности размеров и улучшение качества поверхностей при холодной штамповке, высадке и выдавливании во многих случаях полностью вытесняет обработку резанием. Износостойкость и прочность изделий кованых (прокатанных) выше, чем изделий полученных резанием.
В СССР выполняется ~ 140 млн. т. стали, из них около 10 млн. т. идут на ковку и штамповку. Это очень значительный процент от общего объема металла, перерабатываемого машиностроительными предприятиями (остальное идет в виде проката или литья).
Примерно 40% общего выпуска поковок приходится на кованные поковки, остальные на штампованные. Общая их масса составляет 17% (до 30% в автомобиле- и тракторостроении) в среднем. КИМ не превышает 0,55…0,6 , что объясняется еще большим объемом обработки резанием.
Ориентировочно КИМ при разных получениях поковок:
Способ изготовления |
Отходы |
КИМ |
|||
Отрезка |
Нагрев, ковка, Штамповка |
Механо-обработка |
Термо-обработка |
||
в %, от массы заготовки |
в %, от массы поковки |
||||
Ковка Болванок и Прутков |
≤3 |
≤8 |
≤30 |
≤2 |
≤0.50 |
Штамповка в Открытых Штампах |
≤4 |
≤20 |
≤25 |
≤1 |
≤0.6 |
Штамповка в Открытых Штампах (тонкая) |
≤2 |
≤5 |
≤10 |
≤1 |
≤0.9 |
Производственный процесс получения поковок характеризуется простотой, относительно малой операционностью (нагрев, ковка или штамповка, обрезка, охлаждение), высокой производительностью, большой металлоемкостью и энергоемкостью. В настоящее время в СССР выпускается более 600 типоразмеров и более 60 тыс. единиц кузнечно-прессовых машин, что свидетельствует о перспективности и дальнейшем развитии кузнечно-прессового производства.
Основными видами обработки металлов давлением являются: прокатка, волочение, ковка и штамповка. Прокатка, прессование и волочение не типичны для машинопромышленных производств. Их продукция: сортовой прокат, трубы, листы, полосы, ленты, специальный и периодический прокат; прутки сплошного и полого сечения из цветных металлов; калиброванные прутки с чистой поверхностью, проволока.
Ковка. Применяют ручную и, главным образом, машинную ковку на ковочных молотах и прессах. Обработке подвергают слитки или катаный и прессованный прутковый материал. Ковку выполняют на плоских или вырезных бойках с применением разнообразного кузнечного инструмента, преимущественно универсального. Заготовки получают заданную постепенно при обжатии ее по частям. Продукт ковки – кованая поковка простой или сложной формы, не имеющая достаточно чистой и ровной поверхности и точных размеров. Для получения из нее готовой детали требуется обработка резанием. Поэтому поковку рациональнее применять лишь при одиночном или мелкосерийном производстве.
Штамповка. Этот способ обработки осуществляется на различном штамповочном оборудовании с использованием специального инструмента – штампов. По виду исходного материала и термическому режиму штамповку подразделяют на объемную (горячую и холодную), осуществляемую из пруткового металла, и листовую (горячую и холодную) – из листового проката.
Точность размеров штампованных поковок и шероховатость их поверхности могут быть такими, что обработка резанием будет незначительна или ненужна. Это характерно для холодной объемной и листовой штамповки. Штамповку применяют при серийном и массовом производстве.