4. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с конструкцией заданной детали. Вычертить эскиз детали согласно номеру варианта в таблице исходных данных.

2. Пользуясь справочной литературой [3, с.138-144], в соответствии с чертежом данной детали, установить метод, реализуемый для получения заготовки.

Для изготовления заготовок деталей машин используют различные технологические методы: отливка, ковка, горячая объёмная штамповка, холодная штамповка из листа, формообразование из порошковых материалов, отливка и штамповка из пластмасс, изготовление из проката (стандартного и специального) и др. Одинаковая точность может быть обеспечена различными методами получения заготовок. Однако экономическая эффективность этих методов при одном и том же выпуске заготовок может различаться довольно значительно. Оптимальный вариант получения заготовки следует определять по стоимости изготовления детали, т. е. включая стоимость заготовки и её обработки, либо по коэффициенту использования материала.

В условиях серийного и массового производства первичная заготовка по форме и размерам должна максимально приближаться к форме и размерам готовой детали. В этом случае припуски на обработку и число операций механической обработки будут минимальными, а коэффициент использования материала весьма высоким (0,65...0,90).

Грубое и неточное изготовление заготовки с излишними припусками (например, заготовка из проката) удлиняет и повышает стоимость процесса механической обработки детали, хотя в некоторых случаях упрощает и удешевляет процесс изготовления заготовки. Такие заготовки обычно используются в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда изготовление соответствующей технологической оснастки (штампов, кокилей и др.) чрезвычайно увеличивает себестоимость обработки деталей, так как стоимость этой оснастки должна быть отнесена к стоимости изготовления небольшого числа деталей.

При выборе заготовки необходимо также учитывать характер нагрузки, при которой деталь будет работать в машине. Для восприятия ударных знакопеременных нагрузок заготовки должны быть выполнены в виде штамповок или поковок, при этом почти недопустимы отливки из таких металлов, как чугун. При выборе заготовок приходится также считаться с габаритными размерами деталей и их массой.

При больших габаритных размерах и большой массе деталей трудно себе представить объемную штамповку таких деталей. В этом случае заготовку следует получать свободной ковкой.

Материал заготовки в, общем случае, задается на чертеже детали конструктором.

3. Установить возможные разновидности выбранного метода получения заготовки и определить целесообразность их использования по коэффициенту использования материала.

Значительную часть заготовок из стали, чугуна и цветных металлов получают методом литья с помощью различных литейных технологий.

Литейные технологии подразделяются на следующие два основных вида (рисунок 1):

1) технологии литья в разовые литейные формы: литьё в песчаные формы, литьё в оболочковые формы, литьё по выплавляемым моделям, литьё по газифицируемым моделям, литьё в керамические формы;

2) технологии литья в постоянные литейные формы: кокильное литье, литье под давлением, центробежное литьё, непрерывное литьё, литьё вакуумным всасыванием, литьё выжиманием, литьё жидкой прокаткой, литьё намораживанием, электрошлаковое литьё.

Рисунок 1 – Разновидности литейных технологий

В производстве широко используют единичные заготовки, полученные методом пластического деформирования металла путем использования разновидностей технологии обработки давлением.

Технологии обработки давлением подразделяются на следующие два основных вида (рисунок 2):

1) технологии получения заготовок постоянного поперечного сечения по длине (прутков, проволоки, лент, листов): прокатка, прессование, волочение;

2) технологии получения заготовок, имеющих приближенно формы и размеры готовых деталей: ковка, штамповка.

Коэффициент использования материала является основной количественной характеристикой металлоёмкости детали и определяется из соотношения

К= m_д/m₃, (1)

где m_д – масса готовой детали; m₃ – масса заготовки.

Ориентировочно коэффициент использования материала заготовки должен находиться в пределах:

0,75…0,90 для заготовок, полученных литьем;

0,65…0,75 для заготовок, полученных горячей штамповкой;

0,38…0,40 для заготовок, полученных свободной ковкой;

0,45…0,50 для заготовок, полученных из проката.

Рисунок 1.27 – Разновидности технологий обработки давлением

Для кованных и штампованных заготовок масса рассчитывается по формуле:

m₃ = m_д ×Kp, (2)

где m_д – масса готовой детали, кг; Кр – расчётный коэффициент; Кр = 1,3 – 1,6.

Для проката и отливок масса рассчитывается по формуле:

m₃=V×γ, (3)

где V – объём заготовки, мм; γ – плотность стали, кг/мм; γ = 7,85×10^-6 кг/мм.

4. Оформить отчёт по рекомендуемой форме.