Існуючі способи отримання заготовок, критерії вибору в сучасному виробництві можна представити наступними.
Заготовка – це предмет виробництва, з якого зміною форми, розмірів, властивостей поверхонь і матеріалу виготовляють деталь або нерознімну складальну одиницю. Розрізняють такі групи способів отримання заготовок:
ливарні;
ковальсько-пресові, або способи обробки тиском;
різанням прокату;
комбіновані із застосуванням зварювання;
з використанням методів порошкової металургії;
способи переробки пластмас і гуми.
Кожен спосіб характеризується набором ознак, які визначають можливість і доцільність його використання для отримання заготовок залежно від матеріалу, конфігурації, маси або габаритних розмірів, точності і якості поверхонь. Кожному способу властивий певний коефіцієнт використання матеріалу, продуктивність і рівень механізації або автоматизації, а також вартість заготовок. Коефіцієнт використання матеріалу (КВМ) визначають за формулою:
,
де Мд і Мз – маси готової деталі й заготовки відповідно.
Вибір способу отримання заготовки, а він є функцією технолога з механічної обробки, суттєво впливає на обсяг і зміст процесу механічної обробки заготовок. Обґрунтований вибір охоплює попереднє виявлення можливих способів з урахуванням, передовсім, матеріалу, форми й маси заготовки та остаточний вибір – з урахуванням потрібної продуктивності і економічного критерію – вартості виготовлення деталі, яка має бути найменшою.
Розглянемо окреми способи виготовлення заготовок.
Ливарні способи. Принципова схема процесу виготовлення виливків охоплює наступне:
виготовлення елементів форми (півформ, стрижнів) та їх складання;
плавлення металу, сплаву або їх компонентів, заповнення форми і тверднення виливка;
виймання (вибивання) виливка з форми;
обрізку ливникової системи;
очищення.
Ливарними способами переробляють так звані ливарні матеріали, тобто такі, які мають добрі ливарні властивості (добру рідкотекучість, низьку температуру плавлення, малу лінійну усадку). У поданому ряді (табл.7.1) ливарні властивості матеріалів поліпшуються зверху вниз. Зауважимо, що в позначеннях марок ливарних сплавів міді процентний вміст легуючого елемента вказують відразу після його позначення, у той час як для деформівних матеріалів цифри вказують після літерного позначення усіх складових.
Ливарні способи дають змогу отримувати заготовки якнайскладнішої конфігурації як зовнішньої, так і внутрішньої, наприклад, блоків циліндрів ДВЗ, корпусів насосів, колінчастих валів тощо. Їх використовують і для одержання заготовок простої конфігурації – стрижнів, втулок, кришок тощо.
Ливарні способи розрізняють залежно від особливостей технології отримання ливарної форми. Характеристики основних способів представлені в табл.7.1, а порівняльні характеристики основних ливарних способів в табл.7.2.
Різання прокату. Цим способом переробляють так звані деформівні матеріали. Вони, на відміну від ливарних, не мають добрих ливарних властивостей, зате добре обробляються тиском, тобто мають добру пластичність у холодному чи гарячому стані. Тому ці матеріали на металургійних заводах переробляють прокатуванням, волочінням або пресуванням і поставляють на машинобудівні заводи під назвою “прокат”.
Таблиця 7.1