Заготівлі у машинобудуванні. Виготовлення заготовок у машинобудуванні Методи виготовлення заготовок у машинобудуванні

Основи технологій у машинобудуванні

У машинобудуванні слід виділити три основні технологічні стадії:

Виробництво заготовок здійснюється двома методами:

Метод пластичної деформації;

Метод лиття.

Виготовлення заготовок методами пластичної деформації.Для отримання деталей застосовують різноманітні заготівлі. Металеві заготовки виготовляють литтям, прокаткою, куванням, штампуванням та іншими способами.

Методами пластичної деформації отримують заготовки зі сталі, кольорових металів та їх сплавів, а також пластмас, гуми, багатьох керамічних матеріалів та ін. Широке поширення методів пластичної деформації обумовлюється їхньою високою продуктивністю та високою якістю виробів.

Важливим завданням технології є отримання заготовок, що максимально наближалися за формою та розмірами до готових деталей. Заготівлі, які отримують методами пластичної деформації, мають мінімальні припуски на механічну обробку, а іноді й не вимагають її зовсім. Структура металевої заготовки та її механічні властивості після пластичної деформації покращуються.

Обробка металів тиском ґрунтується на пластичній деформації. Цим методом виготовляють заготівлі та вироби масою від кількох грамів до сотень тонн із металів та сплавів. Обробка металів тиском включає: прокатку, кування, штампування, пресування та волочіння. Це один із прогресивних та поширених методів отримання заготовок деталей машин.

Обробка металів тиском заснована на пластичності матеріалу, що обробляється. Пластичність - це здатність матеріалу змінювати свою форму безповоротно і не руйнуючись під дією зовнішніх сил. Під час обробки тиском змінюється форма заготівлі без зміни її маси. Обробці тиском можна піддавати тільки ті матеріали, які мають пластичність в холодному або нагрітому стані. Наприклад, чавун обробляти тиском не можна. Пластичність сплавів залежить від їх складу, температури деформування (що вище температура, тим більша пластичність; проте температура деформування не повинна перевищувати значення 0,4 Тпл), ступеня деформування (з підвищенням ступеня деформування пластичність зменшується).

Пластична деформація твердих тіл відбувається в результаті зміщення атомів кристалографічними площинами, в яких розташована найбільша кількість атомів. В результаті спотворення кристалічних ґрат - наклепу при деформації в холодному стані - властивості кристала змінюються: збільшується твердість, міцність, крихкість; зменшується пластичність, в'язкість, корозійна стійкість, електропровідність. Для відновлення пластичних властивостей, усунення наклепу роблять розкристалізаційний відпал, після якого матеріал набуває колишніх властивостей. При цьому матеріал з нестійкого стану наклепу поступово переходить у стійкий, рівноважний стан.

Прокатка є найпоширенішим методом обробки тиском. Прокатці піддають близько 90% всієї сталі, що виплавляється, і більшу частину кольорових металів і сплавів. Суть прокатки полягає в пластичному деформуванні заготовки між валками прокатного стану, що обертаються.

Прокатаний метал використовують безпосередньо в конструкціях машин, механізмів обладнання, з нього виготовляють металеві конструкції мостів, ферм, станини, клепані та зварні вироби, залізобетонні конструкції та ін; він же служить заготовкою для механічних цехів, а також для подальшого кування та штампування.

Геометрична форма поперечного перерізу прокатного виробу називається його профілем, сукупність профілів різних розмірів – сортаментом. Сортамент прокатаної продукції відрізняється величезною різноманітністю та ділиться на п'ять груп:

1. Сортовий прокат, який поділяється на дві підгрупи:

а) профілі простої геометричної форми (прямокутник, квадрат, коло та ін.);

б) профілі складної фасонної геометричної форми (швеллер, рейка, двотаврова балка та ін.).

2. Листовий прокат, який також поділяється на дві підгрупи:

а) тонколистовий (для сталі завтовшки 0,2 - 4 мм; для кольорових металів - 0,05 - 2 мм);

б) товстолистовий (4 - 60 мм для сталі та до 25 мм для кольорових металів). Листовий прокат завтовшки менше 0,2 мм називається фольгою.

3. Трубний прокат поділяється на:

а) безшовні труби (для сталі діаметром 30 – 650 мм);

б) зварні труби (для сталі діаметром 10-1420 мм).

4. Періодичний прокат. Профілі цієї групи прокату є заготовкою, геометрична форма і площа поперечного перерізу якої періодично змінюється за її довжиною. Періодичний прокат застосовується як заготівля для наступного штампування.

5. Спеціальний прокат. Сюди відносяться колеса, кільця, бандажі, кульки для шарикопідшипників та інша продукція закінченої форми.

До основних техніко-економічних показників прокатного виробництва належать: витрати металу на 1 т готової продукції; годинна продуктивність прокатного стану; швидкість прокатки; загальна потужність основних приводів (кВт); випускати продукцію на одиницю потужності основних приводів; вихід придатного прокату (%); витрата палива на 1 т придатного прокату (тис.кал.), енергії (кВт ч); якість продукції; собівартість продукції за видами сортаменту; продуктивність праці. Ці техніко-економічні показники характеризують наявність та використання знарядь праці - головної за своїм значенням та питомою вагою частини основних фондів підприємства. Витрата металу на 1 т продукції розраховується за такою формулою:

де а, bі c- втрати металу при прокатці відповідно на чад, обрізи та шлюб, т;

G- вага готового прокату, т;

K р-Витратний коефіцієнт, що характеризує кількість металу, витраченого на 1 т придатного прокату.

Швидкість прокатки можна визначити за такою формулою:

де Д – діаметр валків, мм;

n - число обертів валків за хвилину.

Годинна продуктивність прокатного стану Р:

де 3600 - число секунд на 1 год;

Т- Період прокатки, с;

У- Маса злитків, т.е.

У структурі собівартості продукції прокатного виробництва близько 90% становлять витрати на метал. З цього можна дійти невтішного висновку, що найефективнішими чинниками зниження собівартості продукції прокатному виробництві є: зниження втрат металу по переділам; виробництво прокату з мінусовими відхиленнями; зниження шлюбу; вторинне використання відходів.

До широко поширених методів обробки металів тиском відносяться кування та об'ємне штампування. Це способи виготовлення виробів, які називаються поковками. Кування - єдиний можливий спосіб виготовлення великих виробів вагою понад 250 т типу валів гідрогенераторів, турбінних дисків, колінчастих валів суднових двигунів, валків прокатних станів і т.п.

Кування називають "вільним", тому що метал, пластично деформуючись під дією бойків молота або преса, переміщається вільно в тому напрямку, де відчуває найменший опір.

Спеціальні форми при куванні не застосовують. Заготівля, якою є злиток, профільний або періодичний прокат, розміщується на плиті (ковадлі). Чергування у певній послідовності основних та допоміжних операцій складає процес вільного кування. До операцій вільного кування відносяться: осадка, прошивка, протяжка, гнучка, рубка, скручування та ін.

При отриманні виробів методом об'ємного штампування застосовують спеціальне оснащення - штампи. Штампи - це металева прес-форма, що має порожнину, розміри та конфігурація якої відповідають розмірам та конфігурації майбутньої деталі.

Об'ємне штампування має ряд переваг у порівнянні з куванням. Об'ємним штампуванням можна отримувати поковки складної конфігурації, вищої точності розмірів та якості поверхні. Припуск на механічну обробку значно (в 3 - 4 рази) нижчий, ніж при куванні, а, отже, менше втрати металу в стружку і менше обсягу подальшої обробки. Крім того, штампування набагато продуктивніше кування. Тому об'ємне штампування економічно доцільніше застосовувати у серійному та масовому виробництві.

Максимальна вага поковок, одержуваних об'ємним штампуванням, становить 3 т. Об'ємним штампуванням роблять заготовки відповідальних деталей автомобілів, тракторів, літаків, верстатів тощо.

Крім об'ємного штампування, існує листова. Вихідною заготовкою при листовому штампуванні служить листовий прокат. Для виготовлення деталей з тонколистового прокату застосовують холодне штампування, при товстолистовій вихідній заготовці (більше 10 мм завтовшки) - гарячу.

Листове штампування отримують широку номенклатуру деталей типу шайб, кілець, чашок, скоб, втулок, елементів кріплення, облицювання автомобіля і т.д. з маловуглецевої, нержавіючої та інших сталей; а також із сплавів на основі міді, алюмінію, магнію та ін. До операцій листового штампування відносяться: відрізка, вирубування по контуру, пробивка отворів, гнучка, витяжка, обтиск, відбортування та ін.

Достоїнствами листового штампування є: висока продуктивність (30 000 - 40 000 деталей за зміну з одного штампу), високі точність розмірів та якість поверхні одержуваних деталей, широкі можливості автоматизації технологічного процесу.

До обробки металів тиском відноситься також процес волочіння. Волочінням називають процес пластичного формування заготовки шляхом її протягування через отвір волоки або волочильної дошки волочильного стану. В результаті оброблювана заготовка набуває переріз, розміри та форма якого відповідає розмірам та формі цього отвору.

Вихідною заготовкою для волочіння служить катаний та пресований метал. Волочення – це холодний вид обробки тиском, у процесі якого заготівля зміцнюється. Для зняття наклеп проводять розкристалізаційний відпал. Волочінням отримують дріт діаметром від 0,001 мм, прутки різного профілю.

Технологічні процеси одержання заготовок методами лиття. Лиття є одним з найважливіших і поширених способів виготовлення заготовок та деталей машин. Лиття отримують заготовки різної конфігурації, розмірів маси з різних металів і сплавів - чавуну, сталі, алюмінієвих, мідних, магнієвих та ін.

Лиття - це найпростіший і найдешевший, а іноді і єдиний спосіб отримання виробів.

Процес лиття полягає в тому, що розплавлений метал заливається в заздалегідь приготовлену ливарну форму, порожнина якої за своїми розмірами та конфігурацією відповідає формі та розмірам майбутньої заготовки. Після охолодження та затвердіння заготовка (або деталь) витягується з форми. Продукція ливарного виробництва називається виливком.

Ливарні форми можуть бути разовими (для виготовлення одного виливка) та постійними (багаторазового застосування).

Для отримання якісних виливків ливарні сплави повинні володіти певними властивостями: гарною рідиною, низькою усадкою, малою ліквацією (неоднорідність хімічного складу сплаву і структури по товщині виливки).

Залежно від того, в яку форму (постійну чи разову) заливається метал і яким способом відбувається заливка, існує той чи інший метод лиття. В даний час до 60% чавунних і сталевих виливків отримують методом лиття піщано-глинисті форми. Для отримання виливків високої точності розмірів, хорошої якості поверхні та кращої структури металу застосовують спеціальні методи лиття (у кокіль, під тиском, відцентровим способом, за моделями, що виплавляються та ін.).

Технологічний процес отримання виливків в піщано-глинистих разових формах включає ряд тривалих операцій, пов'язаних з приготуванням формувальних та стрижневих сумішей, виготовленням модельного оснащення, стрижнів, їх сушіння, формування і т.д. Незважаючи на те, що в даний час трудомісткі операції цього методу механізовані та автоматизовані, він все ж таки залишається порівняно низькопродуктивним і трудомістким методом лиття. Тому лиття в піщано-глинисті форми застосовують в основному, в одиничному та дослідному виробництві, а також у випадках, коли виріб іншими способами отримати неможливо або важко.

На підприємствах, що виробляють виливки в масовій кількості, створені автоматичні та напівавтоматичні потокові лінії. Недоліком лиття в піщано-глинисті форми є також низька точність розмірів та погана якість поверхні виливків, що викликає необхідність обов'язкової подальшої механічної обробки. А це веде до втрат металу в стружку та подовжує технологічний цикл виготовлення виробу.

Лиття в кокіль - один із поширених способів отримання виливків у металевих постійних формах. Кокіль виготовляють із чавуну, сталі, алюмінію. По конструкції кокілі бувають нероз'ємні та роз'ємні.

Найбільшого поширення набули роз'ємні кокілі, що складаються з двох частин з горизонтальною або вертикальною площиною роз'єму. Для підвищення продуктивності праці при лиття в кокіль застосовують багатопозиційні машини карусельного типу, на певній позиції яких виконується послідовно одна з операцій.

Перевагами лиття в кокіль у порівнянні з литтям у піщано-глинисті форми є: більш висока точність розмірів та якість поверхні виливків; кращі механічні властивості, що пов'язано з підвищеною швидкістю охолодження виливка та отриманням більш тонкої структури; Вища продуктивність.

Лиття під тиском – високопродуктивний метод отримання виливків високої точності розмірів із сплавів кольорових металів (алюмінієвих, цинкових, мідних, магнієвих). Суть методу полягає у заповненні металевої прес-форми розплавленим металом під тиском поршня.

Виливки одержують на машинах лиття під тиском напівавтоматів. Застосовують поршневі машини із гарячою холодною (горизонтальною або вертикальною) камерою пресування. Поршневі машини з гарячою камерою пресування застосовують для виготовлення невеликих виливків з магнієвих та цинкових сплавів. Машини з холодною камерою пресування використовують в основному для відливання корпусних деталей із алюмінієвих та мідних сплавів.

Відцентрове лиття – продуктивний метод виготовлення виливків, що мають поверхні тіл обертання, з центральним отвором – труб, втулок та ін., а також деталей фасонного лиття.

Сутність методу полягає в заповненні розплавленим металом форми, що обертається. Під дією відцентрових сил рідкий метал відкидається до стінок форми та твердне. В результаті виходить щільна структура виливки без усадкових раковин. Неметалічні включення збираються на внутрішній стороні виливки і подовжуються при подальшій механічній обробці.

Виливки з чавуну, сталі та кольорових металів та сплавів виготовляють відцентровим способом на машинах відцентрового лиття з горизонтальною та вертикальною віссю обертання. Фасонне лиття малої висоти одержують на машинах з вертикальною віссю обертання. На машинах з горизонтально віссю обертання виготовляють чавунні та сталеві труби, втулки та інші деталі з отвором.

Достоїнствами відцентрового лиття є: високі продуктивність, економічність (не потрібно витрат на приготування формувальної суміші, виготовлення стрижнів та ін) та якість одержуваних виливків.

Лиття за виплавлюваними моделями застосовується для отримання виливків високої точності розмірів та якості поверхні з будь-яких ливарних сплавів. З його допомогою можна отримати вироби складної конфігурації з тонкими перерізами. Однак технологічний процес даного методу лиття відрізняється високою трудомісткістю та високою вартістю матеріалів, що застосовуються. Технологічний процес лиття за моделями, що виплавляються, включає наступні операції:

Виготовлення моделі - еталона виливки з легкообробного сплаву (алюмінієвого);

Виготовлення прес-форми за металевим еталоном, в якій пресують модель з легкоплавких матеріалів (парафіну, стеарину, полістиролу, воску та ін);

Виготовлення оболонки шляхом багаторазового нанесення на модель вогнетривкого складу - керамічної суспензії з кварцовим піском з подальшим просушуванням (обробка гарячим повітрям) при температурі 150 - 200 °С для видалення легкоплавкої моделі;

Прожарювання отриманої ливарної форми печі при 800-850 °З; заливання форми.

Очищення виливки від залишків керамічного покриття проводять вилуговуванням з подальшим промиванням в гарячій воді. Висока вартість виливків, отриманих цим методом, дозволяє застосовувати цей спосіб лише виготовлення виробів особливо складної конфігурації з труднообрабатываемых і тугоплавких матеріалів масовому чи великосерійному виробництві.

Оболонкове лиття застосовують у масовому та великосерійному виробництві для виготовлення фасонних виливків із сталі, чавуну, алюмінієвих та мідних сплавів.

Сутність методу полягає в тому, що на поверхню попередньо нагрітої до 200°С металевої моделі, прикріпленої до підмодельної плити, насипають формувальну суміш (кварцовий пісок і 6 - 7% синтетичної бакелітової смоли), потім всі разом прожарюють при температурі 300°С протягом 1 – 2 хв. Смола розплавляється і необоротно твердне, утворюючи піщано-смоляну оболонку завтовшки 5 - 8 мм.

Оболонкові напівформи збирають, скріплюють і заливають рідким металом. Виготовляють ці напівформи на одно-, двох та чотирипозиційних машинах з напівавтоматичним або стоматичним керуванням.

Лиття в оболонкові форми забезпечує високу точність розмірів виливків, малу шорсткість поверхні, високоякісну структуру металу. Для вибору методу лиття при отриманні заготовок необхідно враховувати всі чинники, що впливають техніко-економічні показники процесу.

Обробка заготовок здійснюється переважно механічним способом і незалежно від її виду полягає у знятті зайвого шару металу з поверхні, що обробляється.

Обробка різанням. Технологічний процес обробки конструкційних матеріалів різанням полягає у знятті із заготівлі шару металу (припуску на механічну обробку) різальним інструментом для надання їй (заготівлі) необхідних точності розмірів та якості поверхні. Як конструкційні матеріали широко застосовуються сталі, сплави кольорових металів, пластмаси, кераміка, композиційні матеріали, гума, деревина, скло та ін.

Обробка заготовок деталей машин різанням ведеться у механічних цехах машинобудівних заводів. Заготовками для механічних цехів є: прокат (круглий, квадратний, смуговий та ін), поковки, штампування та виливки.

Вибір заготівлі залежить від матеріалу, розмірів та форми деталі, умов її роботи, типу виробництва. При проектуванні машини конструктор визначає вид найбільш раціональної заготівлі, максимально наближеної за формою та розмірами до готової деталі, оскільки величина припуску на подальшу механічну обробку впливає на трудові та фінансові витрати під час виготовлення деталі загалом. Зниження величини припуску на механічну обробку - одне із найважливіших чинників підвищення продуктивність праці машинобудуванні.

Серед головних показників якості деталі в машинобудуванні - точність розмірів її та шорсткість поверхні, оскільки ці показники суттєво впливають на характер динамічних процесів у машині та її механізмах, особливо якщо машина працює на підвищених швидкостях, при високих робочих навантаженнях, температурах тощо. Від точності обробки якості поверхні деталей залежить надійність і довговічність виробу.

Точність обробки деталей - це ступінь відповідності форми, розмірів та положення обробленої поверхні вимогам креслення та технічних умов.

Якість поверхні деталей визначається сукупністю мікронерівності на поверхні деталей, а також фізико-хімічними властивостями поверхневого шару деталі.

Основними методами обробки матеріалів різанням є: точення, стругання, свердління, фрезерування та шліфування.

Спочатку заготівлю закріплюють належним чином на верстаті. Потім до неї підводять різальний інструмент (різець, свердло, фрезу, шліфувальне коло тощо), який з заготівлі знімає шар матеріалу - припуск. Причому, хоч би яким інструментом вироблялося різання, сутність процесу залишається незмінною, змінюються лише умови обробки.

Сутність процесу різання полягає у виникненні під дією ріжучого інструменту пружно-пластичних деформацій, в результаті яких пластично деформований шар металу, що зрізається, відокремлюється у вигляді стружки.

Таким чином, для здійснення процесу різання необхідна наявність відносних рухів між інструментом та заготівлею, які називаються рухами різання. Процес обробки деталей різанням характеризується елементами режиму різання, основними з яких є швидкість різання, подача та глибина різання.

Елементами режиму різання для токарної обробки є: швидкість різання V - шлях, пройдений оброблюваною поверхнею заготовки в одиницю часу:

(м/хв),

де D- Діаметр заготовки, мм;

п- Число оборотів заготовки за хвилину.

Подача - шлях, пройдений різальним лезом різця щодо оброблюваної поверхні заготовки за один її оборот S, мм/про.

Глибина різання - товщина зрізуваного шару металу з оброблюваної поверхні заготовки за один прохід різця, мм:

де D-Діаметр оброблюваної поверхні заготовки, мм;

d- Діаметр обробленої поверхні заготовки, мм.

Час, протягом якого відбувається зняття припуску на механічну обробку, називається машинним або основним часом Тм:

де L- шлях інструменту у напрямі подачі, мм;

п- Число оборотів заготівлі в хвилину;

S- Величина припуску на механічну обробку, мм;

t- Глибина різання, мм;

h- Припуск на механічну обробку, мм.

Скорочення машинного часу внаслідок зменшення величин L, hабо збільшення параметрів процесу різання п,S,tє важливим чинником підвищення продуктивність праці.

Час, необхідний для обробки однієї заготовки Тшт (штучний час):

де Т м- Машинний час;

Т в- допоміжний час, необхідний для встановлення та зняття заготовки, підведення та відведення інструменту тощо;

Т про- час обслуговування обладнання робочого місця, підтримки інструменту та пристроїв у робочому стані;

Т п- час перерв на відпочинок робітника, віднесений до однієї заготівлі.

Зниження Т мі Т щтведе до підвищення продуктивність праці.

Точення- процес обробки металів різанням зовнішніх, внутрішніх та торцевих поверхонь тіл обертання циліндричної, конічної, сферичної та фасонної форм, а також процес нарізування зовнішньої різьби на заготовках, розточування отворів.

Інструментом при точенні є токарні різці. Різновиди точення такі:

Чорнове точення - обдирання, відрізання та підрізання торців заготівлі; напівчистове точення;

Чистове точення;

Точне точення;

Розточування.

Стругання- грубий низькопродуктивний вид обробки різанням з великою товщиною шару металу, що зрізається.

Цим методом обробляють в основному великі важкі заготовки і роблять стругання горизонтальних і похилих площин, фасонних і циліндричних поверхонь канавок шпонок. Інструмент – стругальні різці.

Свердліннямотримують глухі та наскрізні отвори в суцільному матеріалі, а також обробляють попередньо отримані отвори для збільшення їх розмірів, підвищення точності та зниження шорсткості поверхні. Крім того, роблять нарізування різьблення в отворах. Інструментом при свердлінні служать: свердла, зенкери, розгортки, мітчики та ін.

Фрезерування- Високопродуктивний метод обробки різанням, здійснюваний багатолезовим інструментом, званим фрезою. Фрезерування застосовується як при грубій, так і тонкій обробці. Цим методом обробляють горизонтальні площини заготовок, вертикальні площини, комбіновані поверхні, уступи та прямокутні пази, фасонні пази та фасонні поверхні.

Шліфування- Це процес обробки різанням поверхонь деталей абразивними інструментами. Видалення припуску із заготівлі при шліфуванні проводиться величезним безліччю мініатюрних різців - абразивних зерен, з'єднаних зв'язкою (шліфувальний круг) так, що між ними є простір для розміщення стружки.

Процес шліфування характеризується високими швидкостями різання і малою товщиною шару металу, що зрізається. Кожне зерно шліфувального кола зрізає дуже тонку стружку, але так як одночасно в роботі бере участь велика кількість зерен, а швидкість різання велика, в одиницю часу зрізається велика кількість металу.

У зоні різання виділяється велика кількість теплоти, і дрібний частки оброблюваного матеріалу, згоряючи, утворюють пучок іскор.

Шліфування - обробний метод обробки, що дозволяє досягти високої точності розмірів деталі та низької шорсткості обробленої поверхні. У багатьох випадках шліфування є операцією, яку важко замінити будь-якою іншою обробкою.

Наприклад, обробка загартованих сталей, чавунних виливків, зачищення прокату, остаточна обробка заготовок з мінімальним припуском на механічну обробку без попередньої обробки лезовим інструментом здійснюється шліфуванням.

Складальне виробництво - завершальна стадія машинобудівного виробництва, у якій акумулюються результати всієї попередньої роботи, виконаної конструкторами та технологами створення машин чи механізмів.

Від якості складання залежать експлуатаційні показники виробу, його надійність, працездатність та довговічність. У ряді випадків збирання є найбільш трудомістким процесом: для багатьох машин, приладів, апаратів трудомісткість збирання складає від 40 до 60% загальної трудомісткості виготовлення. Технологічний процес складання полягає в координуванні та подальшому з'єднанні деталей у складальні одиниці, механізми, машини в цілому відповідно до технічних вимог.

Детальє найпростішою складальною одиницею. Характерною ознакою деталі є відсутність будь-яких сполук: деталь виготовляється з єдиного однорідного шматка матеріалу. Дві або кілька деталей, з'єднані між собою будь-яким способом, утворюють вузол.

Вузол, що входить безпосередньо у виріб, називається групою. Вузол, що входить до групи, називається підгрупою першого порядку, а входить до підгрупи першого порядку - підгрупою другого порядку і т.д. Виріб залежно від його складності може бути розчленований на більшу чи меншу кількість складальних одиниць.

Вихідними даними для проектування технологічного процесу збирання є такі документи:

Складальні креслення вироби зі специфікацією вступників на складання складальних одиниць та деталей;

Технічні умови на приймання та випробування виробів;

Виробнича програма.

Усі операції технологічного процесу складання поділяються на:

Підготовчі - пов'язані з розконсервуванням деталей, їх зачисткою, подачею до місця збирання;

Власне складальні операції - координування деталей щодо один одного, зіткнення їх базовими площинами, з'єднання у вузли, групи, механізми, вироби;

Допоміжні операції - припасування, регулювання;

Контроль та випробування.

Складальні роботи проводяться на складальних ділянках та в складальних цехах заводів. Особливості виробів, що виготовляються, трудомісткість, тривалість виробничого циклу, обсяг виробництва є визначальними факторами організації технологічного процесу складання. У одиничному та дрібносерійному виробництві складання здійснюється у складальних цехах, складальних ділянках; у масовому виробництві – на потокових чи конвеєрних лініях. Для збирання в масовому виробництві характерна повна взаємозамінність, відсутність доробкових робіт та підбору деталей, що створює умови для автоматизації збирання та підвищення її продуктивності.

Основними видами складання є: стаціонарне складання та рухоме складання.

При стаціонарного складаннявиріб нерухомий, а бригади збирачів переходять від одного виробу до іншого і здійснюють складальні операції. Усі деталі та вузли відповідно до складального комплекту подаються до робочого місця. При рухливийскладання виробу примусово переміщаються від одного поста до іншого, на кожному з яких виконується певна збірна операція. Переміщення виробу може бути безперервним чи періодичним. При безперервному переміщенні виробу збирач виконує операцію в процесі руху конвеєра, швидкість якого повинна забезпечити виконання складальної операції на цьому робочому місці та відповідати такту збирання (випуску): t = t 0. При періодичному переміщенні складальна операція виконується під час зупинки конвеєра. Тривалість зупинки tрмає відповідати часу виконання складальної операції. Такт складання в цьому випадку: t B = t p + t n ,де tп- Час переміщення виробу від одного робочого місця до іншого.

З погляду організаційних форм складання поділяється на концентровану та диференційовану.

При збиранні за принципом концентраціїоперації весь технологічний процес збирання виробу виконується одним збирачем або однією бригадою збирачів. Це низькопродуктивний процес збирання, що вимагає високої кваліфікації збирача, великої кількості складного інструменту, пристроїв. Він застосовується в одиничному та дослідному виробництві, при складанні унікальних виробів.

Диференційоване складанняпідрозділяється на загальну та вузлову. При збиранні за принципом диференціювання операцій збирання вузла або машини роблять на кількох робочих місцях, до яких подаються складальні одиниці. Рухливе диференційоване складання застосовується в серійному та масовому виробництві.

Для оцінки техніко-економічної ефективності процесу складання служать такі показники:

1. Продуктивність робочого місця – кількість вузлів або виробів, що збираються за 1 год:

де t сб- норма часу виконання складальної операції.

2. Сума витрат за виконання процесу збирання вузла чи вироби (цехова собівартість З сб):

де З- Витрати, пов'язані з виконанням однієї операції;

m- Число складальних операцій.

Витрати виконання однієї операції включають:

Основну заробітну плату збирачів за виконання цієї операції;

Відрахування на амортизацію обладнання, пристроїв, інструменту, віднесених до однієї операції;

Цехові накладні витрати також віднесені до однієї операції.

3. Коефіцієнт трудомісткості складання - До сб, який дорівнює відношенню трудомісткості складання t сбдо трудомісткості виготовлення деталей, що входять у цей виріб. t ізг:

де t c6- час, що витрачається на складання вузла чи виробу;

t вид- час, що витрачається на виготовлення деталей для цього вузла або виробу з усіх видів обробки, починаючи з заготівлі.

Чим нижчий цей показник, тим досконаліший складальний процес. У найефективніших складальних процесів До сб ≤ 0,2.

Техніко-економічний аналіз різних методів збирання дозволяє вибрати найбільш ефективний в економічному відношенні варіант технологічного процесу. Ефективність виконання складальних операцій, якість виробів та їх собівартість багато в чому залежать від конструктивних особливостей виробу, що збирається, і ступеня автоматизації технологічного процесу складання. Спрощення конструкції виробу при скороченні його функціонального значення, використання універсальних самопереналагоджуваних автоматичних складальних машин з адаптивним технологічним оснащенням для подачі, базування та вивіряння відносного положення різних деталей, що з'єднуються, перед їх складанням у виріб є основними шляхами вдосконалення складальних процесів.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки Р.К.

Семипалатинський Державний Електротехнічний коледж

Тема:Види заготовок у машинобудуванні

Викладач: Ойшієва Г.С.

Студент: Тайшібаєв Ч.Б.

м. Сімей-2015

Під заготівлею розуміється виріб, з якого зміною форми, розмірів, властивостей поверхні та (або) матеріалу виготовляють деталь. Для отримання деталі із заготівлі її піддають механічній обробці, в результаті якої видаленням шару матеріалу з окремих (або всіх) її поверхонь отримують задані конструктором на кресленні геометричну форму, розмір та властивості поверхонь деталі. Шар матеріалу, що видаляється, називається припуском. Він необхідний для надійного забезпечення геометричних характеристик та чистоти робочих поверхонь деталі. Величина припуску залежить від глибини дефектів поверхні та визначається видом та способом отримання заготовки, її масою та габаритами.

Виділяють такі види заготовок:

Дефекти, що впливають на міцність та зовнішній вигляд заготовки, підлягають виправленню. У технічних умовах мають бути зазначені вид дефекту, його кількісна характеристика та способи виправлення (вирубування, заварювання, просочення різними хімічними складами, виправлення).

Заготівельне виробництво є складовою будь-якого автотракторного заводу, утворюючи перший технологічний переділ.

Заготівля кожного виду може бути виготовлена ​​одним або декількома способами, спорідненими з базовим. Так, наприклад, виливок може бути отримана литтям у піщані або оболонкові форми, кокіль і т.д.

Заготовка може бути штучною (мірною) або безперервною, наприклад пруток гарячекатаного прокату, з якого розрізанням можуть бути отримані окремі штучні заготовки.

Заготовки з конструкційної кераміки застосовують для теплонапружених та (або) працюючих в агресивних середовищах деталей.

Заготівлі з прокату (отримувані відрізкою);

Заготівлі з прокату застосовують у одиничному та серійному виробництвах. Прокат вибраного профілю різкою перетворюють на штучні заготовки, з яких подальшою механічною обробкою виготовляють деталі. Досконалість заготовки визначається близькістю обраного профілю прокату до поперечного перерізу деталі (з урахуванням припусків на обробку).

Заготівлі прийнято розрізняти за видом, що відображає характерні риси базового технологічного методу їх виготовлення.

Заготівлі простої конфігурації (з напусками) дешевше, тому що не вимагають при виготовленні складного та дорогого технологічного оснащення. Однак такі заготовки вимагають подальшої трудомісткої обробки та підвищеної витрати матеріалу. Очевидно, що для кожного конкретного методу виготовлення заготовки існує оптимальна точність та оптимальний обсяг випуску.

Заготівлі, одержувані методами порошкової металургії, за формою та розмірами можуть відповідати готовим деталям і вимагають незначної, часто лише обробки.

Заготівлю перед першою технологічною операцією процесу виготовлення деталі називають вихідною.

Крім припусків при механічній обробці видаляються напуски, які становлять частину обсягу заготівлі, що іноді додається для спрощення технологічного процесу її отримання.

Литтям отримують заготовки практично будь-яких розмірів простої і дуже складної конфігурації майже з усіх металів і сплавів, а також з інших матеріалів (пластмаси, кераміки і т.д.). Якість виливки залежить від умов кристалізації металу у формі, що визначаються способом лиття. У деяких випадках усередині стінок виливків можливе утворення дефектів (усадкові рихлоти, пористість, тріщини, що виходять в гарячому або холодному стані), які часто виявляються тільки після механічної чорнової обробки.

Обробкою металів тиском отримують ковані та штамповані заготовки, а також машинобудівні профілі. Кування застосовується в одиничному та дрібносерійному виробництві, а також при виготовленні великих, унікальних заготовок та заготовок з особливо високими вимогами до об'ємних властивостей матеріалу. Штампування дозволяє отримати заготовки близькі за конфігурацією до готової деталі. Механічні властивості заготовок, отриманих обробкою тиском, вищі, ніж литі. Машинобудівні профілі виготовляють прокаткою, пресуванням, волочінням.

Зазначені на кресленні заготівлі бази для механічної обробки повинні бути вихідними базами при виготовленні та перевірці технологічного оснащення (моделей та пристосувань), повинні бути чистими та гладкими, без задирок, залишків литників, прибутків, випорів, ливарних та штампувальних ухилів.

Поверхні виливків повинні бути чистими і не повинні мати пригарів, спаїв, ужимін, полон, намивання та механічних пошкоджень. Заготівля повинна бути очищена або обрубана, місця підведення литникової системи, затоки, задирки та інші дефекти повинні бути зачищені, видалена окалина. Особливо ретельно повинні бути очищені порожнини виливків. Необроблювані зовнішні поверхні заготовок при перевірці лінійки не повинні мати відхилень від прямолінійності більш заданих. Заготівлі, у яких відхилення від прямолінійності осі (кривизна) впливає на якість і точність роботи машини, підлягають обов'язковому природному або штучному старінню згідно з технологічним процесом, що забезпечує зняття внутрішніх напруг, та редагування.

Одержувані литтям (виливки);

Одержувані методами порошкової металургії.

Отримані обробкою тиском (ковані та штамповані заготовки);

Заготівлі, що надходять на обробку, повинні відповідати затвердженим технічним умовам. Тому їх піддають технічному контролю за відповідною інструкцією, що встановлює метод контролю, періодичність, кількість заготовок, що перевіряються у відсотках до випуску і т.д. Зазвичай перевіряють хімічний склад, механічні властивості матеріалу, структуру, наявність внутрішніх дефектів, розміри, масу заготівлі.

Розвиток машинобудування призвело до появи заготовок, які одержують з конструкційної кераміки.

Зварні та комбіновані заготовки виготовляють із окремих складових елементів, що з'єднуються між собою за допомогою різних способів зварювання. У комбінованій заготівлі, крім того, кожен складовий елемент являє собою самостійну заготівлю відповідного виду (виливок, штампування і т.д.), виготовлену обраним способом самостійного технологічного процесу. Зварні та комбіновані заготовки значно спрощують створення конструкцій складної конфігурації. Неправильна конструкція заготовки або неправильна технологія зварювання можуть призвести до дефектів (короблення, пористість, внутрішні напруги), які важко виправити механічною обробкою.

У заготовок складної конфігурації з отворами та внутрішніми порожнинами (типу корпусних деталей) у заготівельному цеху перевіряють розміри та розташування поверхонь. Для цього заготовку встановлюють на верстаті, використовуючи її технологічні бази, імітуючи схему установки, прийняту першої операції обробки. Відхилення розмірів та форми поверхонь повинні відповідати вимогам креслення заготовки. Заготівлі повинні бути виконані з матеріалу, зазначеного на кресленні, мати відповідні йому механічні властивості, не повинні мати внутрішніх дефектів (для виливків - рихлоти, раковини, сторонні включення; для поковок - пористість і розшарування, тріщини по шлакових включеннях, «шиферний») злам, крупнозернистість, шлакові включення; для зварних конструкцій - непровар, пористість металу шва, шлакові включення

заготовка кераміка конструкційний деталь

Розміщено на Allbest.ru

...

Подібні документи

Опис способів одержання заготовок класу "вал". Порівняльний аналіз конструкції заготовок із сортового прокату. Способи одержання заготівлі методом штампування. Конструктивні характеристики штампованої заготівлі. Припуски на механічну обробку.

курсова робота , доданий 08.02.2016


Значення припусків на механічну обробку, напусків та операційних розмірів заготовок. Методика вибору способу отримання. Основні форми та розміри, а також точність та якість поверхневого шару. Технологічні властивості матеріалу заготівлі.

презентація , доданий 26.12.2011


Поняття та види виробів. Умовне зображення опорних точок. Бази у машинобудуванні та похибка базування заготовок. Поняття про службове призначення виробу, виконавчі та допоміжні поверхні. Необхідність обробки вільних поверхонь.

презентація , доданий 26.10.2013


Автоматизація розрахунку припусків на обробку заготовок деталей машин. Розмір припусків на обробку для інтервалів розмірів деталей циліндричної форми. Методи одержання заготовок. Чинники, що впливають розподіл припусків по етапах обробки.

дипломна робота , доданий 14.11.2011


Опис способів отримання заготовок класу "вал", порівняльний опис конструкцій заготовок: із сортового прокату та штампованої, розрахунок та обґрунтування економічної ефективності виробництва. Призначення припусків на механічну обробку.

курсова робота , доданий 14.06.2015


Характеристика процесу автоматизації розрахунку припусків на обробку заготовок деталей машин. Визначення величини припусків на обробку різних інтервалів розмірів заготовок циліндричної форми, одержуваних з допомогою лиття, штампування, кування.

дипломна робота , доданий 07.07.2011


Вибір оптимального методу отримання заготівлі, що забезпечує технологічність та мінімальну собівартість. Розробка маршруту обробки деталей. Вибір технологічного обладнання та інструменту. Визначення проміжних припусків, допусків та розмірів.

курсова робота , доданий 26.02.2014


Робота присвячена технології виготовлення деталей із кераміки. Хімічний аналіз та підготовка керамічної сировини. Тонкий помел і змішування компонентів. Способи, якими здійснюється формування заготовок. Механічна обробка необпалених заготовок.

реферат, доданий 18.01.2009


Призначення та умови роботи деталі у вузлі. Вибір оптимального методу одержання заготівлі. Хімічний склад та механічні властивості сталі. Штампування та термообробка заготовок. Травлення сталевих поковок. Люмінесцентний та магнітний методи контролю.

контрольна робота , доданий 11.12.2015


Призначення та тенденція розвитку заготівельного виробництва. Орієнтовна структура виробництва заготовок у машинобудуванні. Заготівлі та їх характеристика. Припуски, напуски та розміри, вибір способу отримання. Норма витрати металу та маса заготівлі.

Робота додана на сайт сайт: 2016-06-20

Замовити написання унікальної роботи

1. Поняття заготівлі в машинобудуванні.

У сучасному виробництві одним з основних напрямків розвитку технології механічної обробки є використання чорнових заготовок з економічними конструктивними формами, що забезпечують можливість застосування найбільш оптимальних способів їх обробки з найбільшою продуктивністю та найменшими відходами.

Заготівля- це предмет праці з якого шляхом зміни форми, розмірів, властивостей поверхні та/або поверхневого шару виготовляють готову деталь.

Процес виготовлення деталі в ціле може йти за двома принциповими напрямками:

1)Виготовлення заготовок, що наближаються за формами та розмірами до готової деталі, тоді на заготівельні цехи припадає значна частка трудомісткості та відносно менша частка на механічні цехи.

2) навпаки: заготівля груба, механічні цехи виконують основну частку обробки.

">Фактори, що впливають на вибір раціональної заготівлі:

1. Матеріал. Технологічні св-ва матеріалу (ковкість, штампування, зварюваність, ливарні св-ва).

2. Призначення деталі у вузлі, мех-ме та умовах її роботи.

3. Конфігурації деталі.

4. Тип виробництва.

5. Вплив складності тих процесів у виготовленні.

6. Виробничі можливості заготовить цехів.

Послідовності вибору заготовки:

1. Встановлюють, який процес найбільш підходить для виготовлення деталі, кіт у свою чергу визнач вид заготовки.

2. Одночасно необхідно перевірити можливість комбінування тих виробів (лиття + зварювання і т.д.)

3. Вибирають метод формоутворення заготівлі.

4. Вибір обладнання.

2. Основні фактори, що визначають вибір заготівлі.

Основні фактори:

1) Матеріал, з якого виготовляється деталь та його властивості (ливарні, штампування, зварюваність).

2) Призначення деталі у вузлі машини, механізмі та умови її роботи.

3) Конфігурація деталі.

4) Тип виробництва.

5) Вплив складності ТП з наступної механічної обробки.

6) Необхідна точність виконання заготівлі та її поверхні (наклеп, шорсткість).

7)Виробничі можливості заготівельних цехів.

8) Час, що витрачається на технологічну підготовку в цілому.

9) Можливість швидкого переналагодження технологічного оснащення.

Деталі вузлів

1. зуб колеса, маховики, блоки, маточини, корпуси і кришки підшипників, трійники, гичаги, в сер пр-ві доцільно виготовити литтям у тому випадку, коли нераціонально явл виготов штампуванням. доцільно виготовити литтям.

2. гладкі і ступінчасті вали з невеликим перепадом ступенів (до 10мм), склянки, втулки, кільця, як у од пр-ві, так і у вір пр-ві, рекомендують виготовляти з прокату (сортового, листового, трубного).

3. балки, кронштейни, плити, як у од пр-ві, так і у вір пр-ві, рекомендують виготов із профільного сортового прокату.

4. дрібні та середні деталі доцільно виготовити з пластмас і методами порошкової металургії.

5. сталеві, порожнисті ступінчасті вали, великі сталеві втулки з фланцями, доцільно виготовлений гарячим штампуванням або з труб

6. диски, жароміцні титанові сплави, доцільно виготовлений гарячим штампуванням з послід розкочуванням.

3. Технологічність заготовок.

ТКІ - представляє сукупність властивостей конструкції визначальних її пристосованість досягненню оптимальних витрат при виробництві, експлуатації та ремонті, з метою забезпечення заданих показників якості, обсягу випуску та умови виконання робіт. Показники ТКІ діляться на якісні та кількісні:

">ЯКІСНІ ПОКАЗНИКИоцінку здійснюють на основі практичного досвіду, на стадії експлуатаційного проектування.

"КІЛЬКОСВІТНІ ПОКАЗНИКИдають можливість об'єктивно і досить точно оцінити технологічність порівнюваних варіантів стосовно заготовок це трудомісткість виготовлення, технологічна собівартість і коефіцієнт використання металу.

">ПРАЦЕЄМНІСТЬ ВИГОТОВЛЕННЯ ЗАГОТОВКИ: являє собою сумарні витрати часу на виготовлення заготівлі, наближена оцінка трудомісткості може проводитися «ваговим методом»

"> , де Т- трудомісткість проектованої та типової заготівлі," xml:lang="en-US" lang="en-US">G- маса проектованої та типової заготівлі.

">ТЕХНОЛОГІЧНА СЕБЕВАРТІСТЬ ЗАГОТОВКИ">: Виражається вартість матеріалів: , де: М-вартість витрат основних матеріалів у рублях, З- зарплата робітників у рублях на штуку,- витрати на відшкодування зносу тех. Оснащення в рублях за штуку, - витрати пов'язані з експлуатацією та використанням обладнання в рублях за штуку.

">КОЕФІЦІЄНТ ВИКОРИСТАННЯ МАТЕРІАЛІВ, де - маса деталі, - маса витратних матеріалів на отримання заготівлі.

Максимальний забезпечує більш дороге виробництво

Бажано щоб обриси заготовки являли собою поєднання найбільш простих геометричних форм.

2) форми і розміри окремих елементів заготівлі повинні бути уніфіковані (тобто вибиратися з рядів)

3) Точність розмірів і шорсткість поверхонь заготівлі повинні бути економічно обґрунтовані.

4) Бажано максимально використовувати способи отримання заготовок без подальшого зняття стружки.

5) Конструкція деталі повинна допускати можливість її виготовлення з двох і більше частин.

4. Методики вибору машинобудівної заготівлі.

1) Корпусні деталі закритого типу, на які монтуються робочі механізми та вузли машини (корпуси двигунів, станини, циліндри, корпуси пристосувань) необхідно виготовляти литтям).

2) Корпусні деталі відкритого типу, на які робочі механізми (рами, корпуси) у серійному виробництві виготовляють литтям, в одиничному та дрібносерійному звареними.

3) Деталі вузлів машин зубчасті колеса, блоки, маховики, маточини, корпуси та кришки підшипників, у серійному виробництві виготовляють обробкою тиском, в одиничному - литтям.

- гладкі ступінчасті вали з необхідними перепадами діаметрів (склянки, втулки, кільця) необхідно виготовляти з прокату.

- сталеві порожнисті ступінчасті вали, сталеві втулки з фланцями виготовляють із труб.

-> диски турбін доцільно виготовляти гарячим пресуванням з наступним гарячим розкочуванням.

5. Основні ливарні матеріали.

">ТАБЛИЦЯ З ПРЕЗЕНТАЦІЇ

Чавуни >> це сплави заліза з вуглецем, масова частка вуглецю яких більше 2%, до складу чугонів входить кремній, марганець, фосфор та ін.

"Сірі чавуни (сч10,15,20,25): СЧ-сірий чавун, 10- межа міцності на розтяг.

Ковкий чавун (КЧ30-6,КЧ33-8): 30-межа міцності на розтягування, 6- найменше відносне подовження %, мають хороші пластичні властивості в холодному стані.

Високоміцні чавуни(ВЧ35,40): 35-межа міцності, графіт (???) має кулясту форму, що підвищує міцність.

Антифрикційні чавуни(АЧС-1АЧВ-2,АЧК-2) Вони працюють за словом контакту тертя, зносостійкі мають невелику кількість добавок хрому, міді титану, можуть бути ковкими, сірими, високоміцними.

Леговані чавуни"> (ЧХ1, ЧХ16М2, ЧХ28г): містять велику кількість легуючих елементів: Х-Хромисті, Г-марганцеві, Ю-аммнониві, С-кремнисті, Н-нікелеві, Ш-кулясті…

Стали Сплави заліза з вуглецем з масовою часткою вуглецю менше 2%, вона позначається в сотих частках відсотка.

Леговані сталі(15л,20л,30л,45л)- мають хороші ливарні властивості.

Конструкційно-леговані сталі">(15ГЛ,30ХНМЛ) цифра після букви позначає зміст легуючих елементів, якщо цифра не стоїть, його зміст не більше 2">%. Мідні сплави">. ">Латуні - це сплави міді з цинком.Бронзи -> сплави міді з оловом (БрС30, БР016С5)Алюмінієві сплави- це сплав алюмінію з міддю, марганцем, кремнієм та ін.

Магнієві сплави(МЛ5, МЛ12) - ливарні (присутня алюміній) мають високу питому міцність, добре обробляються різанням, здатні гасити вібрації, плавка тільки у вакуумі, схильні до утворення гарячих тріщин.Титанові сплави(ВТ5Л,ВТ6Л)- висока питома міцність, висока рідина плинність знижена зварюваність, хімічно активні, зварювання у вакуумі.

6. Ливарні властивості сплавів.

1) Рідкотекучість - це здатність сплаву в рідкому стані заповнювати ливарну форму і відтворювати розміри і форми ливарної форми і стрижнів. Вона збільшується зі збільшенням температури перегріву сплаву. Вуглець і фосфор покращують рідину.

2)Усадка - загальне зменшення обсягу та розмірів виливків при охолодженні та затвердінні. Для запобігання встановлюються прибутки, для додаткової подачі металу при його затвердінні.

3) Внутрішня ливарна напруга-при охолодженні та затвердінні металу виливки внаслідок усадки виникають внутрішні усадочні напруги якщо">, то виникає деформація. Якщо то відбувається розрив-утворення тріщини. Запобігти це можна збільшенням рідини і повільним охолодженням сплаву в області високих температур.

4) ЛІКВАЦІЯ (???) - це неоднорідність сплаву за хімічним складом, як в окремих частинах виливки (зональна), так і в кристалоїдах (???) стали ліквідують вуглець, фосфор, сірка, утворюючи неоднорідність сплаву. Запобігається хорошим перемішуванням сплаву при заливці.

5) Поглинання газів? Метали і сплави при плавці здатні поглинати гази (водень, метан) з іржі, вологи, палива і змінюється якість сплаву. розчинені гази або застосування плавки у вакуумних печах.

Вимоги до ливарних сплавів:

1) Вони повинні по можливості добре заповнювати ливарну форму тобто мати високу. Рідкотекучість.

2) Вони повинні мати низьку температуру плавлення.

3) Вони повинні мати незначну усадку при охолодженні.

4) Вони повинні мати незначну здатність поглинати гази.

5) Вони повинні мати хорошу структуру.

6) Вони повинні мати незначну здатність ліквації, яка в деяких місцях сплав.

7) Вони повинні мати найменшу вартість.

8) Вони повинні легко оброблятися різанням, мати досить хорошу зварюваність.

7-8. Лиття в піщано-глинисті форми: сутність технологічного процесу, технологічні можливості, сфера застосування та оснащення.

1,2 ребра; " xml:lang="-none-" lang="-none-">

3 ¦ модель;

4 стрижень;

"> 5 | форма;

6 стояк;

На частку цього способи припадає до 70% виливків матеріалів для виготовлення ливарних форм служать формувальні суміші з піску і глини. З додаванням добавок:

1) відходи целюлозно-паперової промисловості не дають обсипатися. 2) кам'яновугільні пилу не дають пригоряти суміші. 3) відходи мазуту не дають пригоряти суміші для кольорових металів.Технологічний процес:

1) Приготування формувальної суміші: -сушіння піску та глини в печах

-розмелювання глини на млинах і бігунах до дрібнодисперсного стану

->перемішування суміші-вилежування суміші-подача на формування

2) Формування (забезпечує отримання ливарної форми) Для її забезпечення необхідно наступні: опоки, ливарні моделі та стрижні. Ливарна модель - копія обрисів деталі, що відливається, з урахуванням припуску на механічну обробку. Матеріалом для виготовлення ливарних форм служить дерево (горіх, бук, береза, липа, сосна, ялина) Часто модель склеюють із окремих шматочків з різним напрямком волокон (для більшої міцності) Вона витримує 5-500 виливків.

Для отримання порожнин і отворів виготовляють стрижні.

Опоки - це ящики, що мають тільки стінки (РІС)

3) Заливка - спосіб підведення розплаву у формі залежить від конфігурації, товщини стінок і металу. При заливці чавуну метал підводиться до тонких стінок, щоб забезпечити рівномірне охолодження. .

Класи точності виливків:

->розмірної до 100 кг 7-13 класи(7 для маленьких виливків у масовому виробництві; 13 для великогабаритних виливків у одиничному виробництві)

->допуски 9-14 квалитети-шорсткість 0,2 -40 мкм-припуски 2.5 10 мкм на бік

Переваги: -> виконання для різних умов виробництва

->складність конфігурації-різні маса і габарити

Недоліки: ->висока трудомісткість-тривалість-низька продуктивність при ручному формуванні- низька якість-високі припуски-негативний вплив на навколишнє середовище

9. Лиття в оболонкові форми: сутність технологічного процесу, технологічні можливості, сфера застосування та оснащення.

Оскільки міцність ливарної форми в піщано-глинисті форми невисока, це вимагає велика кількість формувальної суміші (на 1 т лиття використовується 4-12 т суміші). можливість замінити піщано-глинисту форму оболонкової.

Матеріали: -кварцовий пісок-термореактивна смола

Межа міцності такої суміші підвищується в 15-20 разів, і становить 5 МПа

">Процес лиття ">: починається з того що на саморобний щиток

Встановлюється модель (вони металеві) вони нагріваються до 200-300 градусів, змащуються розмежувальним мастилом і витримуються 10-30 сек. Засипається формувальна суміш, смола нагрівається і зв'язує піщинки, утворюючи оболонку 6-15 мм. Після видалення суміші оболонка разом з модельною плитою поміщаються в піч, де при 600-700 витримуються 3 хв., при цьому смола змінюється, переходячи в твердий стан. Після цього оболонка виштовхується. оболонка спокійної руйнується, т.к. частина смоли вигоряє.

Особливості:

-Оболонкові форми можна виготовити по гарячій металевій оснастці.

->піщано-смолеві суміші мають високу сипкість, тобто підвищується точність розмірів (8 квалітет" xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz=40-80 мкм).-маса виливків 0,5-50 кг.

->ефективність способу, припуски знижуються в 2 рази.

-зменшується обсяг механічної обробки.

- Зменшується обсяг формувальної суміші.

- усуваються трудомісткі операції вибивання.

Цей спосіб найбільш раціонально застосовувати в умовах серійного виробництва (не менше 200 виливків на рік)

Недоліки: -> робота на гарячій оснастці. - втрата точності ливарної форми при виготовленні важких заготовок.

10. Лиття за виплавлюваними моделями: сутність технологічного процесу, технологічні можливості, сфера застосування та оснащення.

Сутність методу полягає у використанні нероз'ємної разової моделі.

При цьому перед заливкою розплаву, модель видаляється їх форми вплавленням, вичавлюванням, розчиненням.

Технологічний процес:

Модель або ланка моделі виготовляють у прес-формі, робоча площина якої має конфігурацію виливка з припуском, на механічну обробку модель виготовляють з матеріалів, що має невисоку температуру плавлення (віск, парафін), високу здатність розчинятися (карбоніт), здатність вигоряти без утворення залишків. Збирають в блоки, що мають моделі литниковой системи і прибутку. в аміаку. Після цього модельний склад виплавляється при 100 градусах, додатково прожарюють. Після охолодження та твердіння керамічна форма руйнується. Через покращення форми можна отримати виливки 0,8-2 мм.

Переваги: - можливість отримання виливків будь-яких сплавів, будь-якої конфігурації, тонкостінних. - Можливість створення складних конструкцій, що об'єднують кілька деталей.

Недоліки: -Трудомісткість і тривалість.-Велика кількість факторів, що впливають на якість виливки.-велика номенклатура матеріалів для отримання форми.

11. Лиття в металеві форми (кокіль): сутність технологічного процесу, технологічні можливості, сфера застосування та оснащення.

Кокіль - це металева ливарна форма, що заповнюється розплавом; використовується багаторазово. Складається з двох напівформ,плити і вставок. Напівформи взаємно центруються штирями і їх з'єднують замками. і охолодження. Розплав заливають через литникову систему, а живлення здійснюється через прибутки.

Технологічний процес:1)Підготовка кокіля до роботи: поверхня роз'єму ретельно очищається; перевіряється легкість переміщення частин, точність центрування; на площину кокіля наноситься шар вогнетривкого покриття та фарба; кокіля нагрівається до робочої температури (473-623)

2) Заливка розплаву

Особливості взаємодії кокіля з металом виливки:

Металічний кокіль має більшу теплопровідність, теплоємність, майже нульову газопроникність.

2) Гідротекучість матеріалу зменшується, тобто наповнюваність форми гірше (не отримують більш тонкостінні виливки) 3) Кокіль практично неподатливий, тому можливе забезпечення більш високої точності (12-15 квалитет) але в той же час це сприяє утворенню значних внутрішніх напруг (тріщини, кораблення)4) внутрішня поверхня кокіля покривається облицювальною сумішшю, тому шорсткість поверхні низька (8-10 мкм)

Переваги: -Підвищення продуктивності праці (у 2-3 рази).

- Зниження витрат на капітальні вкладення (збільшення знімання виливків 1). - Підвищення якості виливків. - Поліпшення саніатрано-гігієнічних умов. - Можливість повної автоматизації та механізації.

Недоліки: -Висока вартість кокіля, складність його виготовлення.

->освіта внутрішніх напруг.-складність отримання виливків складної конфігурації. Застосовують у серійному та масовому виробництві: мінімальна партія більше 20 великих і 400 дрібних виливків на рік (чавун) 400-700 виливків на рік (алюміній).

12. Відцентрове лиття: сутність технологічного процесу, технологічні можливості, сфера застосування та оснащення.

Це спосіб виготовлення виливків, при якому залитий у форму метал піддається впливу центрових сил. Застосовується обертові ливарні форми, тобто виливки, тільки тіла обертання. За матеріалом ливарної форми, обмежень немає. Оскільки форма обертається, то використовують приводи (частіше всього електричної) такі машини називаються відцентровими;

У машинах з горизонтальною віссю в основному отримують труби, з вертикальною віссю невисокі виливки (діаметр набагато більше висоти)

А) ковки Б) форма зі шпинделем ЕД. Розплав (3) під дією центр. сил відкидається до стінок ливарних форм і твердне. Дає 100% водного виходу. можуть бути меншими, а з боку внутрішнього більше.

Переваги: -Виливки мають велику щільність внаслідок малої наявності порожнеч.-менша витрата металу через відсутність литникової системи. , наварювання розплаву, послідовне заливання різних сплавів.

Недоліки: При армуванні в ливарну форму спочатку встановлюється арматура, яка заливається сплавом іншого складу, що знижує знос. При наварці спочатку встановлюється металева втулка, потім заливається сплав. , Потім коли він твердне, залишається тільки на внутрішніх поверхнях, заливається інший метал.

Мінімальні припуски на виливки встановлюються для сірого чавуну, далі припуски збільшуються.

13.Лиття під тиском.

Розплавлений метал заливають у камеру спец. манини, а потім під тиском переміщається в цій камері. Через литникові канали заповнює з високою швидкістю порожнину форми, твердне під надлишковим тиском утворюючи виливок, після розкриття ливарної форми виливку виймають.

Особливості:

"> Соскальзив. метал. форми та надлишковий тиск на рідкий метал дозволяє отримати виливки високої якості, точності та низької шорсткості. Схема роботи машини з вертикальною холодною камерою пресування:

Розплав подається в камеру пресування (2) і поршнем (1) через!!!... в прес форму складається з рухомої половини (7) і з рухомої (6), залишок металу виштовхується камери (2) поршнем (3) з пружиною (4).

Тиск дорівнює 30-177 МПа. Швидкість випуску рідкого металу в прес-форму від 0,5-120 м/с.

Ливарна форма заповнюється 0,1-0,01 сек.

Висока пластична енергія рухомого металу дозволяє отримувати і хорошу частоту поверхні. Використ." xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz"> 20-10 мкм " xml:lang="en-US" lang="en-US">Ra"> 1,25-0,63

">Отримують виливки з" xml:lang="en-US" lang="en-US">Al">, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Cu">, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Zn-сплавів.

Маса виливків при литті під тиском залежить від потужності машини і фактично може становити від кількох грам до кг.

Міцність на 10-15% збільшується виливків, одержуваних литтям у землю.

Структура погіршується, тому що в процесі заповнення форми повітря і гази утворюються від згоряння мастила утворюють газоповітряну пористість.

"> «+» 1. Отримання виливків з малою товщиною стінки менше 1 мм і розвиненої поверхні великої площі; 2. Підвищення якості; 3. Повне виключення трудомістких операцій виготовлення, складання та вибивання форм, т.к. здійснюється машиною. 4. Значне поліпшення санітарно-гігієнічних умов праці.

"> «-» 1. Обмеження виливків за габаритами та масою; 2. Висока вартість прес форми; 3. Трудомісткість виготовлення, обмежена стійкість прес форми, особливо при литті чорних металів; 4. Газові усадки та пористість.

14. Електрошлакове лиття. РІС

Процес плавлення і зам-вання проходить одночасно.

Розплавлений шлак 4. Електричний струм підводиться до переплавляються електродів 7 і затравки 1, що знаходиться в нижній частині кристаліз. Шлакова ванна має малу електропровідність, тому при проходженні через неї ел. теплоти. плавляться електродів і послідовно затверджений в нижній частині кристалізатора.

При отриманні виливки 2, електроди 7 у міру їх плавлення піднімають вгору. Для утворення у виливки внутрішньої порожнини встановлюють металевий стрижень 5, який піднімається вгору. Сутність процесу полягає в тому, що плавка за часом і місцем поєднані заповненням ливарної форми. прямує до ливарної форми. Ливарна форма виконує 2 функції, служить для формування виливків.

Виливки типу циліндрів, труби круглого та овального перерізу, корпусу засувок, теплових та атомних ЕС. Судини надвисокого тиску, шатуни та ін.

15. Безперервне лиття

Рідкий метал рівномірно і безперервно в охолоджувану форму кристалізатор (2) з одного кінця і у вигляді затверділого прутка витягують спец. мех-мом з іншого кінця внаслідок чого створюються умови для безперервного затвердіння виливки. -Ми.

Піддон (4) із затравкою (5) встанов. в нижній частині кристалізатора.

Подається з ковша (1) в ливарну порожнину (6).

Товщина 10-16 мм. Швидкість 0,75-1 м/хв.

В процесі лиття - безперервне вилучення труби з кристалізатора що забезпечує високу міцність. Якість виливків відповідає лиття в металеві форми. Труби Ф до 0,8 м і до" xml:lang="en-US" lang="en-US">l"> = 10м.

1. Отримання виливків різного поперечного перерізу необмеженої довжини, збільшення виходу придатного, менше витрат на виготовлення ливарних форм. 2. Автоматизація процесів розливання металів, повне виключення трудомісткості операцій. Санітарні норми.

Збільшується інтенсивність охолодження розплаву, що призводить до внутрішньої напруги.

16.Лиття вичавлюванням

Сутність у тому, що для поліпшення заповнюваності ливарної форми та підвищення якості виливки, процес здійснюється таким чином, що геом. розміри і форма виливки змінюються в міру заповнення ливарної форми розплавом. для отримання тонкостінних та великогабаритних виливків.

Процес може здійснюватися 2я способами:

1. Поворотом половини ливарної форми щодо нерухомої осі.

2. Плоскопаралевим переміщенням однієї з 2х напівформ.

Після підготовки і складання форми здійснюють заливку розплаву нижню частину метало-приймача ливарної установки 1 етап, потім цю форму повертають 2 етап і розплав піднімається в установці, заповнюючи порожнину між напівформами і бічними стінками, що закривають установку з торців. .У момент напівформ конфігурація об'єму розплаву така, що втрати теплоти їх у формі мін. виливок витягується з установки, т.ч." xml:lang="en-US" lang="en-US">Al"> 2, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Al">4, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Al"> 6, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Mn5).Виливки мають хорошу структуру, механічні властивості. Завдяки тому що формуванні виливки процес одночасно із заповненням літ. форм і закінчується в момент її заповнення. Вихід придатного не великий 8-10%. Процес має малу трудомісткість. Дозволяє зробити заміну клепанних та зварних виробів.

17. Штампування рідкого металу

Штампування рідкого металу є одним з прогресивних технологічних процесів, що дозволяють отримувати щільні заготовки зі зменшеними перепустками на механічну обробку, з високими фізико-механічними та експлуатаційними властивостями.

Технологічний процес штампування рідкого металу поєднує в собі процеси лиття та гарячого об'ємного штампування.

"> Процес полягає в тому, що розплав, залитий у матрицю прес-форми, ущільнюють пуансоном, закріпленим на повзуні гідравлічного преса, до закінчення затвердіння.

Поєднання пуансона і матриці утворює закриту фасонну порожнину. Зовнішні контури заготовки отримують роз'ємною формою, якщо деталь має зовнішні виступи, або нероз'ємною формою за відсутності виступів. Внутрішні порожнини утворюються впровадженням пуансону в рідкий метал.

Після вилучення з прес-форми заготовку піддають різним видам обробки або використовують без подальшої обробки.

Під дією високого тиску і швидкого охолодження гази, розчинені в розплаві, залишаються в твердому розчині.

Цим способом можна отримати складні заготовки з різними фасонними припливами на зовнішній поверхні, що значно виходять за межі основних габаритних розмірів деталі. У заготовках можуть бути отримані отвори, розташовані не тільки вздовж руху пуансона, але і в перпендикулярному напрямку.

Можливо, запресовувати в заготовки металеву та неметалеву арматуру.

Процес використовується для отримання фасонних заготовок з чистих металів і сплавів на основі магнію, алюмінію, міді, цинку, а також із чорних металів.

18. Проектування литих заготовок

Вимоги, що пред'являються до конструкції виливків:

"> Необхідно виконати слід. вимоги:

1) Виливки по можливості повинні мати просте зовнішнє обрис з мінімальним числом ребер, виступів і внутрішніх порожнин. 2) Конструкція виливки повинна забезпечувати високий рівень її службових характеристик, міцність, жорсткість, герметичність. формою.4) Конструкція виливка має бути досить технологічною з погляду обраного лиття.

5) Базові поверхні виливки повинні мати розташування, зручне для обробки різанням.6) Конструкція виливки за цих умов повинні передбачати" xml:lang="en-US" lang="en-US">minВитрата матеріалів.7) Виливок повинен бути компактним, вироби великі потрібно розділити на кілька частин.Розробка креслення виливки.Вихідні дані:1.Креслення деталі2.Відомості про програму випуску3.Матеріал4.Призначення деталі у вузлі."> Спочатку При розробці виливки, перш за все, слід оцінити її технологічність. Уважно вивчити конструкцію деталі і по можливості пружність. Необхідно оцінити можливість отримання внутр. поверхонь, отворів, пам'ятаючи, що кількість стрижнів істотно підвищує трудомісткість виготовлення та складання форми. Збільшують ймовірність отримання шлюбу .Забезпечення зручності формування виливків.Розробка технологічного процесу виготовлення виливків починається з розгляду можливих варіантів розташування її в ливарній формі.1.Вибір поверхні роз'єднання.

Поверхня, по якій при складанні форми з'єднуються її частини нижня і верхня, називається поверхнею роз'єму. Для обох частин форми, то поверхня роз'єму повинна збігатися з поверхнею роз'єму моделі. Для визначення можливості вільного видалення моделей з форми використовують метод тіней. кількість вікон або отворів, розміри та розташування яких має забезпечувати правильне та стійке розташування частин у ливарній формі.Забезпечення кач-ва виливківЯкість шарів виливки в різних частинах форми буде не однаковим при заповненні ливарної форми рідким металом, розплавом, можливі забруднення самого металу збираються і піднімаються вгору. Розчинені в металі гази піднімаються у верхні частини виливки, так само створюються осадові раковини. у нижній частині ливарної форми.

Призначення товщини стінок виливківПризначення мінімальної товщини стінки. Якщо товщина стінок завищена, то це може призвести до появи осадових раковин, пористості і т.д. У кінцевому підсумку зменшується міцність стінок і збільшується витрата металу. виливку: незакінчені металеві форми, порожнечі, тріщини.

Мінімальна товщина може бути обрана залежно від габаритів деталі: N=(2*l+b+h)/3. Для виливків, одержуваних литтям у піщані форми, існують спеціальні графіки, за якими вибирається ця товщина. Якщо N>8 , То товщину стінки для сталевих і чавунних виливків приймають не менше 40-30 мм?<0,1 для алюминиевых сплавов минимальная толщина стенки 2мм, медь, олово - 2.5 мм. -4 мм.

Якщо отримана мінімальна товщина стінки виявиться > вказаною на кресленні, то необхідно провести коригування за погодженням з конструктором. Призначення напусків на виливки

Напуском називається технологічна ділянка виливка, де отвори, западини порожнини, способами лиття отримати важко або неможливо.

19. Правило вибору баз та простановка розмірів

База - поверхня, поєднання поверхонь, вісь, точка = заготівлі. Використовується для базування при механічній обробці. Бази: чистова, чорнова мех.обработка. мінімальні, в цьому випадку її короблення і відхилення будуть мінімальні.2. 4. Чорнові технологічні бази повинні забезпечувати стійке положення виливки у пристосуванні для механічної обробки.

Основні правила розміщення розмірів литих деталей.

1. Необроблені поверхні необхідно прив'язувати до чорнової ливарної бази безпосередньо або за допомогою рівнянь розмірів.

Г-необробний, прив'язаний за допомогою В

2. Вихідну чистову базу слід прив'язувати до чорнової бази А.

3. Всі інші розміри механічної обробки поверхонь повинні бути прив'язані до бази механічної обробки Б.

20.Оформлення креслення литої заготівлі

"Чертежі оформляються відповідно до правил УСКД. Чавунні виливки повинні містити всі необхідні дані для виготовлення, контролю та приймання. Вихідний документ - креслення деталі. На початку - тонкими лініями креслення деталі, потім на всі оброблювані поверхні називаються припуски, напуски. Після визначення положення виливки в ливарній формі та лінії роз'єму форми встановлюють ливарні ухили та призначають радіуси округлень. З урахуванням розмірів та положення стрижнів визначається конструкція та розміри внутрішніх поверхонь, отворів, після чого встановлюють систему проставляння розмірів.

">Призначення технічних умов1. Вказують вид термообробки, встановлені межі твердості,

2. Вказується клас точності розмірів, мас, ступінь короблення та ряд припусків на механічну обробку відповідно до ГОСТу 26845-85. на кресленні радіуси закруглень і формувальні ухили4.

5. Відомості про матеріал із зазначенням ГОСТа6. Відомості про вид, кількість і місця розташування ливарних дефектів, що допускаються (пористість, раковини, тріщини).

21. Технологічні можливості обробки металів тиском

На підприємствах машинобудівної та металургійної промисловості застосовуються різні методи обробки металів тиском. Так, наприклад, на машинобудівних підприємствах широко застосовується вільне кування, об'ємне і листове штампування, на металургійних заводах прокатка, волочіння і пресування (видавлювання)."> Вільне кування"> здійснюється на молотах, або пресах. Різноманітність форм поковок, одержуваних в результаті вільного кування, досягається використанням одного і того ж універсального інструменту бойків, прошивней, розкочування та інших. У процесі вільного кування під дією зусилля, що розвивається молотом або пресом, відбувається осадження металу по висоті зі збільшенням його розмірів у довжину та ширину.Об'ємне штампування"> є різновидом кування і являє собою технологічний процес, при якому штамповане поковка виходить шляхом примусового заповнення металом порожнини штампу. Деформація металу при об'ємному штампуванні здійснюється за допомогою спеціального інструменту штампу, робоча порожнина якого є відбитком форми виробу, яке необхідно отримати. Тому форма і розміри порожнини штампу повинні відповідати виду необхідного виробу.

">Прокатка є одним з поширених методів обробки металів тиском. На початку прокочували олово для виготовлення посуду, золото і срібло для карбування монет, свинцеві листи для труб. В даний час методи прокатки металу отримали широке практичне застосування у виробництві різних видів виробів. розташування валків та їх відносного руху методи прокатки бувають: поздовжня, поперечна і гвинтова (гелікоїдальна). на велику різноманітність процесів обробки тиском, їх можна поєднати"> у дві основні групиДо першої групи належать: прокатка, пресування і волочіння, тобто процеси, в основі яких лежить принцип безперервності технологічного процесу. Продукцію металургійного виробництва (листи, смуги, стрічки, періодичний і профільний прокат, труби, профілі, дріт і т.п.) використовують як заготівлю в ковальсько-штампувальних і механічних цехах і як готову продукцію для створення різного роду конструкцій. штампування. Ці процеси забезпечують отримання заготовок виробів (деталей) та готових деталей, що не потребують подальшої механічної обробки.Обробці "> тиском можуть піддаватися ті метали і сплави, які мають необхідний запас пластичності, що забезпечує деформування без порушення суцільності матеріалу, тобто без його руйнування. Пластичність не є незмінною, наперед заданою властивістю матеріалу - на неї впливає ряд факторів: хімічний склад матеріалу, температура та швидкість деформації, форма вогнища деформації тощо Створюючи відповідні умови деформування, можна отримати необхідну технологічну пластичність."До "> залежно від температури та швидкості деформаціїРозрізняють холодну і гарячу деформації.

Холодна деформація"> відбувається при таких температурно-швидкісних умовах, коли в матеріалі протікає тільки один процес зміцнення (або наклеп) металу.Гаряча деформація"> здійснюється за таких температурно-швидкісних умов обробки, коли в матеріалі протікають одночасно два процеси: наклеп і рекристалізація (зміцнення і розміцнення), причому швидкість розміцнення дорівнює або вище швидкості зміцнення. При гарячій деформації покращуються всі механічні властивості матеріалу: і міцнісні, і пластичні, особливо підвищується ударна в'язкість. Після гарячої деформації, як правило, мікроструктура, дрібнозерниста, макроструктура волокниста. Освіта волокнистої макроструктури при гарячій деформації. При виборі технологічного процесу обробки металів тиском слід враховувати технологічні властивості сплавів.

22. Основні методи отримання заготовок пластичним деформуванням

Поверхневим пластичним деформуванням (ППД) називається обробка заготовок тиском, при якій пластично деформується тільки поверхневий шар матеріалу.

Обробка методами ППД здійснюється на металорізальних верстатах спеціальними інструментами. Ці методи обробки заготовки полягають у пластичному деформуванні їх матеріалу без утворення стружки.

Розрізняють два види ППД.Об'ємне пластичне деформування (ОПД), яке використовується для утворення нових елементів заготівлі: рифлень, різьблень, шліців, зубчастих поверхонь тощо. обкатування роликами та кульками, алмазне вигладжування, дорнування та калібрування отворів кулькою, обробка металевими щітками, обдування дробом, карбування тощо.

Методи ППД продуктивні і забезпечують високу якість поверхні (підвищену твердість, залишкові напруги стиснення, низьку шорсткість поверхні) і необхідну точність. Зазвичай ППД проводиться на універсальному обладнанні і легко автоматизується. ).

До цих методів відносятьсяВідновлення розмірів деталей проводять переміщенням частини металу з неробочих її ділянок до зношених поверхонь. Необхідність виготовлення спеціальних пристосувань і штампів робить більшість способів цього виду ремонту економічно виправданим. відновлення багатьох однотипних деталей.Осадка застосовується для збільшення зовнішнього діаметра суцільних деталей або для зменшення внутрішнього і збільшення зовнішнього діаметрів порожнистих деталей за рахунок зменшення їх висоти. Цим способом відновлюють різні втулки при зносі по внутрішньому або зовнішньому діаметру, цапфи валів і осей, зубці зубчастих коліс та інші деталі."Обтискання Цим способом відновлюють втулки з кольорових металів, вуха важелів з гладкими або шліцевими отворами, корпуси гідронасосів, сепаратори роликових підшипників та ін. способом), а за внутрішнім діаметром розгортають до необхідного розміру."Роздача Цим, способом відновлюють пальці, втулки (у тому числі шліцеві), пустотілі вали та інші тіла обертання. Роздачу частіше проводять у холодному стані деталей, загартовані деталі попередньо піддають відпустці або відпалу. пуансона іноді використовують сталеві кульки потрібного діаметра.">Вдавлювання Застосовуються для збільшення розмірів зношених частин деталі за допомогою перерозподілу металу з її неробочих поверхонь. Цим способом відновлюють зношені бічні поверхні шліців, зубів шестерень, кульових пальців та ін. шліфування."Витяжка застосовується для збільшення довжини деталей (важелі, тяги, штанги, стрижні та ін.) за рахунок місцевого звуження їх поперечного перерізу на невеликій ділянці шляхом докладання сили, перпендикулярної напрямку подовження. °З.Розтяжка, як і витяжка">, служить для збільшення довжини деталі, але напрям подовження збігається з напрямком чинної сили. Правка застосовується для усунення вигину, скручування і короблення деталей. Цим способом відновлюють вали, ходові гвинти, осі, шатуни, тяги, кронштейни, балки, рами .">Правку Виконують з використанням пресів, домкратів, скоб, спеціальних пристосувань, кувалд і молотків. Залежно від ступеня деформації та розмірів деталі правку виробляють у холодному стані деталі або з попереднім її нагріванням.">Накатка Деталь, закріплену в центрах токарного верстата, обкатують роликом з насічкою зі сталі У12А або ШХ15 з кутом загострення 60?70° і твердістю HRC 55?58, закріпленим у супорті. може бути збільшений до 0,4 мм.<30 накатку производят в холодном состоянии при обильном охлаждении машинным маслом. После накатки деталь шлифуют или накатывают гладким роликом до получения требуемого размера.

23.Основні ковальські операції

Осадка, висадка, протяжка, прошивка, розкочування та д.р.

Осадка операція кування, пов'язана зі збільшенням попер. Перетину вихідної заготівлі та зменшенням її висоти

Коеф-т укова

Висадка "> Операція, яка здійснюється шляхом опади, але вироблена на деякій частині заг-ки.Протягування а> операція кування, пов'язана із зменшенням поперечного перерізу заг-ки та збільшення її довжини.Прошивка - отримання отворів в поковці (частіше круглої форми)Розкатка на оправці"> ¦ ковальська

Операція, пов'язана зі збільшенням назовні і всередину ДІАМЕТРА кільцевої заготівлі та зменшення товщини її стінки.

Устаткування для кування.Кування виконується на кувальних молотах. Устр-во молота засноване на принципі ударної дії, енергія удару молота опред-ся масою падаючих частин іїх падіння до моменту удару про заг-ку.

">За застосовуваним типом молоти:->пароповітряні (1);-пневматичні (2);-механічні.(1) можуть працювати на парі або стиснутому повітрі. Теплота пари і енергія стисненого повітря в молоті перетворюється в роботу руху падаючих частин. : простої дії (а), подвійної дії

">(а) енергонасітель використовується тільки для підіймання падаючих частин

">(б) енергія використ. і для тиску на поршень молота зверху під час його робочого ходу(2) енергоносій-повітря. Маса падаючих частин до 75 кг(простої дії), до 1000 кг.(2-ї дії)Ісп- ся кувальні преси- обладнання ненаголошеної дії (для отримання великогабаритних пакувань) вони можуть бути парагідравлічні та гідравлічні.

Зусилля від 5 до 150мНДефекти кування. Можуть виникати на різних стадіях тех. процесу. при нагріванні паковки в процесі формозміни в процесі охолодження" xml:lang="en-US" lang="en-US">t"> ↓ " xml:lang="en-US" lang="en-US">tковки або недостатня витримка при кувальній" xml:lang="en-US" lang="en-US">tУ заг-ці виникають пов-ні або всередину тріщини (недолік пластичності) б) Перегрів дефектів виникає при нагріванні заг-ки при" xml:lang="en-US" lang="en-US">t"> допустимої для даної марки сталі або при тривалій видеожке. Результат надзвичайний зростання зерна і зниження міцностів) Перепал - процес окислення або оплавлення по межі зерен металу внаслідок тривалого окисленого нагріву при високій" xml:lang="en-US" lang="en-US">tМетал втрачає міцність і пластичність, що призводить до руйнування. Характерний крупнозернистий злам. Ознака: рясне виділення іскор, що розсипаються, утворення надривів з згинальним обрисом.

24. Вихідні матеріали для ковальського виробництва заготовок

Для процесів кування вихідними матеріалами є зливки, маса яких може становити від кількох кілограмів до 250...350 т, і прокатні заготовки. При листовому штампуванні вихідний матеріал – це гаряче- та холоднокатані листи та стрічки з різних сталей, сплавів на основі алюмінію, міді, нікелю, титану, шляхетних металів та інші матеріали.

"Підготовка вихідного матеріалу (зливок, прутковий або листовий метал) до кування і штампування включає такі операції, як сортування, розрізання на мірні довжини, видалення поверхневих дефектів, термічна обробка, якщо це необхідно, та ін. Якщо деформування виконується в гарячому стані, виникає необхідність нагріву металу. Різноманітність існуючих технологічних операцій у кувально-штампувальному виробництві вимагає дотримання при виборі технологічного процесу наступних основних положень: прийнятий технологічний процес повинен забезпечити виробництво виробів із певними; дефектів. При проектуванні технологічного процесу передбачається періодичний контроль якості виробів, який повинен не тільки виявляти, але й запобігати появі шлюбу. поліпшення якості поверхні, термічна обробка, правка, очищення та травлення, гальванічні та лакофарбові покриття, оксидування, анодування та ін.

26. Види деформацій при пластичній обробці металів

Природа пластичної деформації може бути різною залежно від температури, тривалості дії навантаження або швидкості деформації. При незмінному навантаженні, прикладеному до тіла, деформація змінюється з часом; це явище називається повзучістю. Зі зростанням температури швидкість повзучості збільшується. Приватними випадками повзучості є релаксація та пружне післядія. Однією з теорій, що пояснюють механізм пластичної деформації, є теорія дислокацій у кристалах.

Основною ознакою, за якою в теорії ЗМД проводиться розподіл пластичної деформації на види, є температура. Вона визначає співвідношення процесів зміцнення і розуміцнення, що відбуваються паралельно в тілі, що деформується.

Сукупність явищ, пов'язаних з підвищенням властивостей міцності металів у процесі пластичної деформації, називається деформаційним зміцненням або наклепом.

Якщо в ході пластичної деформації міцнісні характеристики металу знижуються, то йдеться про так зване розміцнення металу.

"Зміцнюючі та розміцнювальні процеси протікають у часі з певними швидкостями, зумовленими умовами деформації і природою металу, що деформується. Залежно від того, який з процесів є переважним, результати деформації будуть різні.

Існує кілька варіантів поділу пластичної деформації на види, з яких на практиці найбільшого поширення набув той, за яким розрізняють тільки гарячу і холодну деформації.

Пластичну деформацію металів називають гарячою, якщо вона здійснюється при температурі, що дорівнює або вище температури початку рекристалізації (">Т "> ">Т "Рекр). Температура">Т береться в Кельвінах. Рекристалізація ("Т">рекр = 0,4  ">Т пл), тобто процес зростання нових недеформованих зерен, що викликає відновлення всіх первісних фізико-механічних характеристик металу, встигає пройти повністю, спотворення кристалічної решітки відсутні.

При холодній деформації рекристалізація і повернення повністю відсутні і деформований метал має всі ознаки зміцнення. Температурний інтервал холодної деформації розташований нижче температур початку рекристалізації (">Т">< ">Т Рекр). В результаті холодної деформації опір металу деформації збільшується, пластичність зменшується. Використовується вона зазвичай на кінцевих стадіях отримання виробів для забезпечення точності розмірів, необхідного рівня властивостей і високої якості поверхні.

Відповідно до наведеної класифікації холодна і гаряча деформації не пов'язані з конкретними температурами нагріву, а залежать тільки від протікання процесів зміцнення та розміцнення. Визначити вид деформації можна за заданою температурою обробки металу

27. Механічні характеристики деформованих сталей і сплавів

Леговані сталі для штампів холодного деформування:

Ці сталі повинні мати твердість і міцність, більші, ніж твердість і міцність металу, що деформується; високою зносостійкістю; достатньою в'язкістю; відповідною прожарюваністю; незначними об'ємними змінами при загартуванні.

Сталь Х12, що має більш низькі механічні властивості, застосовується рідко. Сталь Х12Ф1 перевершує сталь Х12М по пластичності, в'язкості та стійкості проти відпустки. Сталь Х12М з великим після загартування отримує більш високу твердість.

Пластично деформовані сплави мають високі механічні властивості, добре штампуються, ріжуться ножицями, обробляються на верстатах.

Застосування ж пластично деформованих сплавів обмежене їх високою вартістю.

До дуралюмінів відноситься група пластично деформованих сплавів на алюмінієвій основі.

Механічні характеристики визначаються такими факторами:

->речовиною, його структурою та властивостями;

-конструктивними особливостями елемента, тобто, розмірами, формою, наявністю концетраторів, станом поверхні;

- умовами при навантаженні: температурою, швидкістю, повторюваністю навантаження та ін.

Конструкційні матеріали в процесі деформування аж до руйнування поводяться по-різному. Пластична поведінка характеризується істотною зміною форми і розмірів, при цьому до моменту руйнування розвиваються значні деформації, що не зникають після зняття навантаження. Такі матеріали називають пластичними. дуже малих деформаціях, і матеріали з такими властивостями називають крихкими. , основні макромеханічні характеристики матеріалів - пружність, пластичність, в'язкість та ін. правильніше відносити не до їх властивостей, а до станів матеріалу.

28. Температурний інтервал гарячої обробки тиском

Для гарячої обробки тиском метал нагрівається до певної температури і деформується до тих пір, поки т-ра його не опуститься до такої, при якій подальша деформація виявиться неможливою. Таким чином, метал може бути деформований в строго певному температурному інтервалі. Ра його називається верхньою межею, а мінімальна - нижньою. Кожен метал має свій строго визначений тр-ний інтервал гарячої обробки тиском. . При виборі верхньої межі т-рного інтервалу для високовуглецевих і легованих сталей необхідно мати на увазі їхню велику схильність до перегріву. Температура нижньої межі tн. мав необхідну величину зерна. Особливе значення вибір нижньої межі має для легованих сталей та сплавів, що не мають фазових та алотропічних перетворень, наприклад для аустенітних та феритних сталей. Кінцеві властивості цих сталей визначаються в основному нижньою межею температурного інтервалу (оскільки вони не піддаються термічній обробці).

Температурний інтервал гарячої обробки тиском 1150 - 850, охолодження на повітрі; штам-пуємість хороша; допускається глибока витяжка. У термічно обробленому стані стали відрізняються високою пластичністю. Температурний інтервал гарячої обробки 1180 - 900 С, видами зварювання.

Кожен метал і сплав має свій строго певний температурний інтервал гарячої обробки тиском. Наприклад, алюмінієвий сплав АК4 470 - 350 С; мідний сплав БРАЖМц 900 - 750 С; титановий сплав ВТ8 1100 - 900 С. Для вуглецю по діаграмі стану (див. розд. Наприклад, для сталі 45 температурний інтервал 1200 - 750 С, а для сталі У10 1100 - 850 С.

29. Вільне кування

">Заготівлі, які отримують св. куванням і штампуванням пакування.

"Св.к. призначається для виготовлення поковок" xml:lang="en-US" lang="en-US">m= 0.3кг-10т.

">В умовах індивід. та дрібносер. Виробництва точність регламентується стандартом ГОСТ 7505-89

Застосовують обладнання: пароповітряні молоти одинарної та подвійної дії, пневматичні молоти.

Кування гаряча деф-ція, тому ісп-ся всі сталі і виливки.

Шер-ть пов-ти " xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz">=320-160

Застосування підплідних штампів" xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz">=80, коеф-т валової точності 0,4-0,5, що призведе до значить-у" xml:lang="en-US" lang="en-US">Vмех-кой обробки.

">" + "1. Воз-ть отримання кач-ва металу з мех-кими св-ми (особливо пластичністю); 2. Возм-ть отримання великогабаритних заг-к;

">3. Обладнання меншої потужності.“-” 1. Низька произ-ть;2. Значна трудомісткість;3. Великі припуски, напуски і допуски, що становить значить. Втрату металу при мех. обр-ке.Тех. Процес отримання пакувань включає наступні операції:1. Підготовчі операції (підготовка злитків до кування або пруткарозділка на мірні заг-ки)2. Ковочні або штампувальні операції. Всі тех. операції ведуть до зміни форми заг-ки3. .4. Оздоблювальні.

30. Основні дефекти вільного кування

Види та причини дефектів

Поковки, виготовлені з відступом від технічних умов і потребують додаткових робіт для усунення виявлених у них вад, називаються дефектними.

Головними причинами дефектів поковок є:"> недоброякісний вихідний метал зливка або заготовки; неправильні режими нагрівання злитка або заготовки; неправильні прийоми кування; недотримання режиму охолодження поковки після кування; робота несправним інструментом.

Основними дефектами поковок є зовнішні тріщини або рванини, волосовини, внутрішні розриви або нориці та розшарування, натиски та складки, вм'ятини, флокени, неметалеві включення та сліди усадкової пухкості.

Причиною появи тріщин у поковках можуть бути: недоброякісний вихідний матеріал заготівлі або зливка; кування при низьких температурах; нерівномірне охолодження поковки; застосування неправильних прийомів і великих обтискань при куванні. сокир, а в холодному стані - зачисткою абразивними колами, вирубуванням пневматичними зубилами та іншими способами.

Волосовин Виявляють собою дуже тонкі і дрібні (видимі після травлення неозброєним оком) тріщини, які можуть утворитися в процесі кування або прокатки злитків, що мають дрібні газові підкіркові бульбашки, і від дуже швидкого охолодження поковок. Волосовини часто успадковуються від прокату.

"Рванини" "> з'являються: в процесі першого обтискання зливка під час кування при низьких температурах; при неправильному нагріванні заготовки (перепалювання металу).

Свищі (порожнечі або шпаківні) виходять в осьовій зоні при неправильних прийомах кування круглих поковок під плоскими бойками, коли ведуть протяжку з невеликими обтисканнями з кола на коло без переходу на квадратний переріз з подальшою збивкою кутів.

"Натиски (рисунку показана послідовність утворення) з'являються під час протяжки в результаті малої подачі при глибоких обтисканнях заготівлі або від кування на несправних бойках.

Вм'ятини виникають при недбалій очистці заготовки і бойків від окалини, яка в процесі формоутворення заковується в тіло поковки.

"Флокени Внутрішні тріщинки, що виникають від виділення водню, поглиненого рідкою сталлю під час виплавки. Флокени утворюються в результаті швидкого охолодження поковки після кування і тим більше, чим більше перетин поковки.

Неметалічні включення (шлаки, пісок) і сліди усадочной пухкості в поковках виявляються зазвичай при механічній обробці. Якщо прибуткова частина в процесі кування видалена неповністю, то залишки усадкової раковини у вигляді пухкості розкриваються при ковці.

До невиправних дефектів поковок відносяться: глибокі поздовжні та поперечні тріщини, рванини, пухкість і неметалеві включення, перепал. Поковки з невиправними дефектами є непридатними і їх бракують.

До виправних дефектів поковок відносять: малі тріщини, перегрів металу, натиски і складки, якщо вони не входять в контур деталі. Дрібні тріщини вирубують у холодному стані пневматичними зубилами і в процесі кування «на гаряче» спеціальними сокирами. вони не входять в контур деталі, видаляють зачисткою на наждачному колі або вирубуванням.

Замовити написання унікальної роботи Кафедра
«Газотурбінні технології»
2018-2019 навчальний рік
Викладач: Юрій Носов
2018

Тема: Заготівельне виробництво у машинобудуванні
Обсяг: лекція – 2 години; СРС - 2 години.
Література:
С. Г. Ярушін. Технологічні процеси в машинобудуванні. Москва, Юрайт, 2015
Гаркушин І.К. Конструкційні матеріали: склад, властивості, застосування: навч. посібник Самар.
держ. техн. ун-т, 2015. - 239 с.
Рогов В.А., Соловйов В.В., Копилов В.В. Нові матеріали у машинобудуванні: Навч. допомога. -
М.: РУДН, 2008. - 324 с.
Б. С. Балакшин. Основи технології машинобудування, навч. для машинобудування. ВНЗ
Ткачов, А.Г. Проектування технологічного процесу виготовлення деталей машин. Вид-во
Тамб. держ. тех. ун-ту, 2007. - 48 с.
Викладач: Юрій Носов
2

Заготівельне виробництво у машинобудуванні

Визначення
Класифікація заготовок
Методи одержання заготовок
Фактори, що впливають на вибір методу та способу отримання заготовок
--
- Оболонкове лиття
-- Лиття за виплавлюваними моделями
-- Лиття в металеві форми
-- Лиття під тиском
-- Відцентрове лиття
Виробництво заготовок пластичним деформуванням
-- Холодне штампування
- Імпульсне штампування
-- Холодне об'ємне штампування
- Гаряча штампування
- Волочення
- Прокатка
Одержання заготовок методом порошкової металургії
Викладач: Юрій Носов
3

Заготівельне виробництво у машинобудуванні

Визначення
Заготівля – предмет виробництва, з якого різними методами
шляхом зміни форми, розмірів, фізичних та механічних властивостей
матеріалу, якості поверхні одержують деталь.
У машинобудуванні під заготівлею прийнято розуміти напівфабрикат,
що надходить на механічну обробку, внаслідок якої він
перетворюється на придатну для складання деталь.
Напівфабрикат - конструкційний матеріал, що пройшов одну або
кілька стадій обробки (аркуш, труба, пруток, профіль тощо),
призначений для виготовлення заготовок та деталей.
Напівфабрикат є проміжною ланкою в ланцюжку від матеріалів,
до готової продукції
Викладач: Юрій Носов
4

Заготівельне виробництво у машинобудуванні

Визначення
Припуск на механічну обробку - це шар матеріалу, що видаляється з
поверхні заготівлі з метою отримання необхідних за кресленням форми та
Розміри деталі.
Припуски призначають тільки на ті поверхні, необхідні форма та точність розмірів
яких не можуть бути досягнуті прийнятим способом одержання заготівлі.
Припуски ділять на загальні та операційні.
Загальний припуск на обробку – це шар матеріалу, необхідний для виконання
всіх технологічних операцій, що здійснюються над цією поверхнею.
Oneрационный припуск - це шар матеріалу, що видаляється при виконанні однієї
технологічної операції
Напуск - це надлишок матеріалу на поверхні заготовки понад припуск,
обумовлений технологічними вимогами спростити конфігурацію
заготівлі для полегшення умов її одержання.
У більшості випадків він видаляється наступною механічною обробкою, рідше залишається в
деталі, наприклад, у вигляді штампувальних ухилів, збільшених радіусів закруглень та ін.
Викладач: Юрій Носов
5

Заготівельне виробництво у машинобудуванні

Класифікація заготовок
Заготівлі в машинобудуванні бувають чотирьох видів:
- бунтові - дріт або стрічка, згорнуті в бунт;
- Пруткові - прутки, смуги, тяги;
-- штучні – виливки, поковки, штучні із прутків;
-- порошкові – прес-порошки, гранули, таблетки
-- із бунтових заготовок великої довжини можна отримати дуже велике
кількість деталей;
-- із пруткових заготовок – менше;
- З штучної заготовки - одну або кілька деталей.
Викладач: Юрій Носов
6

Заготівельне виробництво у машинобудуванні

Класифікація заготовок
Викладач: Юрій Носов
7

Заготівельне виробництво у машинобудуванні

Технологічність заготівельного виробництва
Технологічність - це одна з комплексних характеристик
технічного пристрою (виріб, пристрій, прилад, апарат), яка
виражає зручність його виробництва, ремонтопридатність та
експлуатаційні якості.
Під технологічністю конструкції виробу розуміють сукупність
властивостей конструкції, що визначають її пристосованість до досягнення
оптимальних витрат при виробництві, експлуатації та ремонті для заданих
показників якості, обсягу випуску та умов виконання робіт.
Технологічність виражає не функціональні властивості виробу, яке
конструктивні особливості: склад та взаємне розташування вузлів;
форму та розташування поверхонь деталей та з'єднань, їх стан,
розміри, вид використовуваних матеріалів; кількість деталей у машині або
вузлі, якість їх виготовлення тощо.
Головним критерієм технологічності конструкції виробу є її
економічна доцільність у прийнятих умовах виробництва, її
трудомісткість, матеріаломісткість та собівартість, а також витрати на
процесі експлуатації виробу
Викладач: Юрій Носов
8

Заготівельне виробництво у машинобудуванні

Технологічність заготівельного виробництва
Під технологічністю заготівлі прийнято розуміти, наскільки ця
заготівля відповідає вимогам виробництва та забезпечує
довговічність та надійність роботи деталі при експлуатації.
Випуск технологічної заготівлі у заданих масштабах виробництва
забезпечує мінімальні виробничі витрати, собівартість,
трудомісткість та матеріаломісткість.
Перед заготівельним виробництвом стоїть завдання отримання
заготовок з максимальним наближенням до форми та розмірів готової
деталі, максимально збільшити коефіцієнт використання металу,
тобто. залишити на обробку різанням мінімально необхідні припуски та
зменшити кількість металу, що обертається у стружку.
Оптимальне рішення при виборі заготовок можна знайти
лише за умови комплексного аналізу впливу на собівартість усіх
факторів, у тому числі способу отримання заготівлі.
Викладач: Юрій Носов
9

10. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Технологічність заготівельного виробництва
Невеликі за розмірами та масою деталі доцільно виготовляти з
бунтових та пруткових заготовок.
Для отримання високого коефіцієнта використання матеріалу
необхідно застосовувати штучні заготівлі, за формою та розмірами близькі до
готові деталі.
З порошків та гранул отримують штучні заготовки або готові деталі,
подальша обробка яких майже не потрібна.
Правильно вибрати спосіб одержання заготівлі – означає визначити
раціональний технологічний процес її отримання з урахуванням матеріалу
деталі, вимог до точності її виготовлення, технічних умов,
експлуатаційних характеристик та серійності випуску.
Викладач: Юрій Носов
10

11. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Технологічність заготівельного виробництва
Вибір методу одержання заготівлі
Вибір раціонального виду заготовок визначається:
- функціональними вимогами до деталі,
- характером виробництва,
- економічною доцільністю.
Виходячи з конструктивних форм, габаритних розмірів, марки матеріалу та
необхідної кількості деталей, що випускаються в одиницю часу
визначають метод одержання заготівлі. При цьому ґрунтуються лише на
технологічні властивості даного матеріалу, таких як можливість лиття,
штампування, пресування, зварюваність, оброблюваність різанням.
Викладач: Юрій Носов
11

12. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Схема вибору методу одержання заготівлі
Викладач: Юрій Носов
12

13. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Методи одержання заготовок
Лиття – одержання заготовок шляхом заливання розплавленого металу

конфігурацію заготівлі.
Обробка пластичним деформуванням – технологічні
процеси, що ґрунтуються на пластичній формозміні металу.
Зварювання – технологічний процес отримання нероз'ємних з'єднань з
металів та сплавів в результаті утворення атомно-молекулярних
зв'язків між частинками заготовок, що з'єднуються.
Різання – отримання заготівлі з прокату, отриманого пластичним
деформуванням, відрізкою чи вирізкою.
а - з прокату;
б – поковки;
в – виливки
Приклади заготовок
Викладач: Юрій Носов
13

14. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Методи одержання заготовок

ливарну форму.
Виливки можуть бути виготовлені практично зі всіх металевих матеріалів.
Методами лиття виготовляються найскладніші за конфігурацією заготівлі.
Поковки виготовляються методами кування або гарячої об'ємної.
штампування (ГОШ) з прокату або злитків, нагрітих до «кувальних»
температур». Поковки можуть бути з будь-яких металевих матеріалів,
які мають достатню пластичність.
Зварні заготовки виготовляються різними способами зварювання з
сортового, фасонного та листового прокату, виливків, поковок або будь-який їх
комбінації. Вони застосовуються у випадках, коли необхідно раціонально
розподілити матеріал у конструкції.
Викладач: Юрій Носов
14

15. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Фактори, що впливають на вибір методу та способу отримання заготовок
Чинники, що впливають собівартість виробництва, у машинобудуванні,
діляться на три групи:
1-я група – конструктивні чинники, тобто. конструктивне рішення
самої деталі, що забезпечує прийнятність її виготовлення
обробкою тиском, литтям, зварюванням; вибір марки матеріалу та
технологічних умов;
2-я група – виробничі чинники, тобто. характер та культура
виробництва, технологічна оснащеність, організаційні та
технологічні рівні виробництва;
3-я група - технологічні фактори, що характеризують спосіб
формоутворення заготовок, вибір самої заготовки, обладнання та
технологічного процесу одержання деталі.
Викладач: Юрій Носов
15

16. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Виготовлення заготовок методами лиття
Лиття - один із найстаріших способів отримання заготовок (у ряді випадків і
готових деталей).
Першим ливарним заводом у Росії був гарматно-ливарний завод
«Гарматна хата», побудований у Москві 1479 р.
Лиття - формоутворення з рідкого (розплавленого) металу шляхом
заповнення ним порожнини заданої форми та розмірів з наступною
кристалізацією.
Лиття – одержання заготовок у результаті заливання розплавленого металу
заданого хімічного складу у ливарну форму, порожнина якої має
конфігурацію виробу.
Продукція лиття називається виливком.
Сутність лиття зводиться до отримання рідкого металу потрібного хімічного складу та
заливання його в заздалегідь приготовлену ливарну форму.
У процесі кристалізації та охолодження залитого металу формуються основні
механічні властивості виливки, що визначаються макро- та мікроструктурою сплаву, його
щільністю, наявністю неметалевих включень, внутрішніх напруг тощо.
Литтям можна отримувати заготовки практично будь-якої конфігурації
з масою від часток грама до сотень тонн.
Викладач: Юрій Носов
16

17. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Виготовлення заготовок методами лиття
Виливки виготовляються шляхом заливання рідкого металу в підготовлену
ливарну форму.
Схема отримання виливка
Викладач: Юрій Носов
17

18. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Методи одержання заготовок методами лиття
Лиття в піщані форми (лиття в землю) – процес отримання виливків
шляхом вільної заливки розплавленого металу у форму, виготовлену з
піску з додаванням глини, води та невеликої кількості спеціальних
добавок.
1 – стрижень;
2, 4 – верхня та нижня опоки;
3 – штир; 5 – випір;
6 – канал для відведення газів;
7 – литникова чаша;
8 – стояк; 9 - шлакоуловлювач;
10 – живильник
Ливарна форма у зборі
Викладач: Юрій Носов
18

19. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Методи одержання заготовок методами лиття
Оболонкове лиття - спосіб отримання деталі в тонкостінних формахоболочках товщиною 6 ... 15 мм, виготовлених з високоміцних піщано-смоляних сумішей.
Форма складається з двох оболонкових напівформ, з'єднаних по вертикальній
або по горизонтальній лінії роз'єму шляхом склеювання або за допомогою скоб
або струбцин. Для отримання внутрішніх порожнин у виливках при складанні
форми в неї встановлюють суцільні чи порожнисті стрижні.
Оболонки виготовляють із піщано-смоляних сумішей гарячого затвердіння.
Схема технологічного процесу виготовлення оболонкової
форми
1 – модель деталі; 2 – підмодельна плита; 3 –
формувальна суміш; 4 – оболонка
Викладач: Юрій Носов
19

20. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Оболонкове лиття
Переваги лиття в оболонкові форми в порівнянні з литтям у землю:
- Вища точність (12 ... 14 квалітети) і якість поверхні (Rz 160 ... 40);
- Висока газопроникність оболонок, що істотно знижує шлюб по газових
бульбашкам та раковинам;
- менша витрата формувальної суміші (у 20...30 разів);
-- процес легко механізувати та автоматизувати;
- Висока продуктивність формування (до 500 оболонок на годину).
Недоліки:
обмежена маса виливків (до 300 кг, найекономічніше до 50...80 кг);
велика вартість формувальних матеріалів за рахунок високої вартості смоли.
Викладач: Юрій Носов
20

21. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Методи одержання заготовок методами лиття
Лиття за виплавлюваними моделями – спосіб отримання деталі заливкою в
нероз'ємні, тонкостінні керамічні форми, виготовлені з
допомогою моделей з складів, що легко плавляться.
Застосування таких форм дозволяє отримувати складні за формою виливки з будь-яких
сплавів з підвищеною точністю за розмірами та чистотою поверхні. Цей спосіб
часто називають способом точного лиття.
а – блок моделей;
б – блок покритий шаром
вогнетривкого матеріалу
(оболонкою);
в – заформовані моделі
Виготовлення форм за моделями, що виплавляються.
Викладач: Юрій Носов
21

22. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Лиття за виплавлюваними моделями
Особливості способу та сфери застосування. Лиття по виплавлюваних
моделям забезпечує отримання складних за формою литих деталей з будь-яких
сплавів з підвищеною точністю та чистотою поверхні.
При його застосуванні значно зменшується, а в ряді випадків
виключається механічне оброблення деталей. Разом з цим
технологічний процес є тривалим та технічно складним,
потребує витрати дорогих матеріалів.
Вартість 1 т виливків у кілька разів більша, ніж за інших способів
лиття. Найчастіше цим способом одержують невеликі виливки.
Лиття за виплавлюваними моделями застосовують при масовому виробництві
дрібних, складних, тонкостінних виливків.
Для деяких важкообробних жароміцних, магнітних та інших сплавів з
особливими властивостями отримання точних виливків за моделями, що виплавляються
єдиним способом виготовлення виробів. Одним із напрямків у розвитку
точного лиття є застосування замість легко виплавлюваних моделей легко
розчинних та газифікованих моделей.
Викладач: Юрій Носов
22

23. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Методи одержання заготовок методами лиття
Лиття в металеві форми (кокілі) – отримання литих деталей
шляхом вільної заливки розплаву металеві форми.
Спосіб набув великого поширення. Цим способом отримують більше
40% всіх виливків з алюмінієвих та магнієвих сплавів, виливки з чавуну,
сталі та інших сплавів.
Конструкції кокілів надзвичайно різноманітні, вони можуть бути нероз'ємними.
(витряховими) та роз'ємними. Нероз'ємні кокілі застосовують для отримання
невеликих виливків простої конфігурації, які можна видаляти без роз'єму форми.
Особливості способу та сфери застосування.
Лиття в металеві форми – один із прогресивних способів виготовлення
виливків. Кокіль – форма багаторазового використання; у ньому можна отримати
300…500 сталевих виливків масою 100…150 кг, близько 5000 чавунних дрібних виливків,
кілька десятків тисяч виливків із алюмінієвих сплавів.
Метод забезпечує високу точність (11...12 квалітет) та якість поверхні (Rz
40) виливків. структура металу виходить дрібнозернистою, внаслідок підвищеного
тепловідведення форми, що призводить до суттєвого підвищення механічних властивостей.
Недоліками методу є висока вартість кокілів, трудомісткість у
виготовленні складних по конфігурації та тонкостінних виливків, порівняно
невисока стійкість кокіля під час лиття з тугоплавких сплавів.
Викладач: Юрій Носов
23

24. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Технологічний процес лиття в кокіль
1. Підготовка кокіля до заливки (обдувши стисненим повітрям, нанесення на
робочу поверхню форми шарів облицювання та фарби). Вогнетривка
облицювання шаром 0,3-0,8 мм наноситься через кожні 50-100 заливок; тонкий
шар крейдової фарби – перед кожною заливкою (для підвищення стійкості
форми).
2. Складання кокіля з установкою стрижнів.
3. Нагрів форми до 100…500°З запобігання зниження
жидкотекучести сплаву, що заливається. Практично у процесі роботи форма
постійно підтримується у нагрітому стані.
4. Заливання металу у форму.
5. Виймання виливки в гарячому стані за допомогою виштовхувачів або
витрушуванням.
6. Обрубування та очищення лиття.
Усі операції лиття в кокіль можуть бути механізовані. У звичайних
ливарних машинах механізовані відкривання та закривання форм,
установка стрижнів, виїмка (вибивання) виливків
Викладач: Юрій Носов
24

25. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Методи одержання заготовок методами лиття
Лиття під тиском – процес отримання виливків у металевих
формах (пресформах), при якому заливка металу та формування
виливки здійснюються під тиском повітря чи поршня.
Сутність процесу полягає в заливці розплавленого металу
камеру стиснення ливарної машини та подальшій подачі його через
літникову систему в порожнину форми. Заповнення форми відбувається при
високої швидкості потоку (великої кінетичної енергії струменя), що
сприяє чіткому оформленню поверхонь виливків найскладнішої
конфігурації.
Литтям під тиском отримують деталі гідроприводів, електроустаткування,
розподільних коробок, приладових плат та ін.
переваги: ​​можливість отримання складних (у тому числі армованих.) виливків з
тонкими стінками (від 0,8 мм), з готовими отворами, дрібними різьбленнями та написами;
висока точність розміром (8…12 квалітети) та якість поверхні (Rz=l2,5…2 мкм);
висока продуктивність; можливість автоматизації процесу; високі
механічні властивості виливків.
Недоліки:
- Високу вартість технологічного оснащення;
-- утворення пористості в масивних виливках через перемішування рідкого
металу з повітрям за високих швидкостей заливки.
Викладач: Юрій Носов
25

26. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Методи одержання заготовок методами лиття
Лиття під тиском
Схема холодної вертикальної камери стиснення
а – заливання; б пресування; в – розкриття форми
Схема поршневої машини
з гарячою камерою пресування
Викладач: Юрій Носов
Схема холодної горизонтальної камери стиснення
а – заливання; б пресування;
в – розкриття форми; г – видалення виливка
26

27. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Методи одержання заготовок методами лиття
Відцентрове лиття – процес отримання виливків шляхом заливання
розплавленого металу в форму, що обертається, при якому
формування виливка відбувається під дією відцентрових
(Інерційних сил). Зовнішня поверхня виливка оформляється формою (вона
називається виливницею), а внутрішня виходить під дією
відцентрових сил.
Схема відцентрового лиття
1 – електродвигун; 2 – редуктор; 3 – ролик;
4 – форма-виливниця; 5 – жолоб
Викладач: Юрій Носов
При обертанні форми навколо
горизонтальної осі виливок
виходить рівностінною на будь-який
довжині (при достатній швидкості
обертання), тому за такою схемою
одержують довгі труби. за
порівняно з іншими способами
отримання заготовок (ковкою та
прокаткою) досягається велика
економія дорогої сталі, висока
продуктивність та скорочення
обсягу механічної обробки при
цілком задовільних
механічні властивості.
27

28. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Методи одержання заготовок методами лиття
Відцентрове лиття
Переваги методу:
- дрібнозерниста структура виливків;
- менша забрудненість неметалевими включеннями та газами, так
як останні витісняються до центру обертання і згодом віддаляються
механічною обробкою;
- Для утворення отворів не потрібні стрижні;
-- економиться метал завдяки відсутності литникових систем, випорів,
прибутків тощо.
Недоліки способу:
- Трудність отримання точного розміру отвору;
- Підвищена ліквація сплаву (усувається дифузійним відпалом).
Відцентрове лиття застосовують також для отримання біметалічних виробів
з композицій типу: сталь-бронза, чавун-бронза, сталь-чавун, сталь-сталь (різних
марок) і т. п. Це досягається послідовною заливкою у форму різних сплавів.
Викладач: Юрій Носов
28

29. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Виробництво заготовок пластичним деформуванням
Методи виробництва заготовок пластичним деформуванням,
об'єднуються під загальним найменуванням обробка тиском:
- штампування в холодному та гарячому станах;
- Пресування;
- Волочіння;
- Прокатка;
- Накатка;
- Кування та ін.
Сутність цих процесів полягає в тому, що метал у холодному
або гарячому стані змінює свою форму (деформується) під дією
тиску, що дорівнює межі плинності металу.
Багато металів у холодному стані мають високу межу плинності.
Тому для деформування металу доводиться докладати великих зусиль.
Зменшити межу плинності можливо, якщо заготовки, що підлягають обробці
нагріти. Обробку металу тиском проводять при температурах, за яких
метал стає пластичним та нездатним до рекристалізації.
Викладач: Юрій Носов
29

30. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Холодне штампування
Холодне штампування – це один із видів обробки металів тиском,
при якому метал деформується пластично у холодному стані. У
залежно від виду вихідного матеріалу та типу виробу холодна
штампування може бути листовим або об'ємним
Листове штампування застосовується для виготовлення деталей з листового.
матеріалу, наприклад деталей автомобілів (дах, крила, ковпаки та ін.),
літаків, вагонів, хімічних апаратів, електроприладів, багатьох виробів
широкого споживання (бідони, ложки, каструлі тощо).
Холодним об'ємним штампуванням виготовляють вироби з об'ємних
заготовок – головним чином із пруткового матеріалу. Холодний об'ємний
штампуванням отримують кріпильні деталі (болти, гайки, заклепки), кульки,
ролики, кільця підшипників, багато деталей автомобілів, літаків,
тракторів та інших машин.
У порівнянні з обробкою різанням холодне штампування дозволяє скоротити витрату металу,
так як метал не відокремлюється в стружку, зменшити трудомісткість виготовлення виробів та підвищити
продуктивність праці. Одночасно холодна обробка тиском забезпечує
зміцнення оброблюваного металу, що дозволяє робити деталі легшими, менш
металоємними та більш зносостійкими.
Викладач: Юрій Носов
30

31. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Холодне штампування
Операції холодного штампування об'єднують у дві групи:
- Роздільні;
-- формозмінні
До розділових відносяться операції, в результаті яких відбувається
повне або часткове відділення однієї частини матеріалу від іншої по
замкнутому чи незамкнутому контуру.
До формозмінювальних – операції, внаслідок яких відбувається
зміна форми та розмірів заготівлі, перерозподіл та задане
рух обсягів металу.
Викладач: Юрій Носов
31

32. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Холодне штампування
Розкрій матеріалу.
Існує три типи розкрою:
Розкрій з відходами застосовують для отримання простих за формою деталей
підвищеної точності (10...12 квалітет).
Розкрої з частковими відходами
Розкрої без відходів застосовують для простих за формою деталей низької точності
(12...14 квалітет).
Типи розкрою листового матеріалу
а,б,в,і - однорядний;
д, е, ж, з - багаторядний;
а,б,в,г,д,е,з,і - з відходами;
ж - без відходів
Викладач: Юрій Носов
32

33. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Холодне штампування
Розділові операції
Відрізка (а) – відділення однієї частини матеріалу від іншої за незамкненим
контур проводиться на ножицях або в штампах
Вирубування (б) – відділення деталі від смуги або листа по зовнішньому замкнутому
контуру
Пробивка (в) – отримання отворів у листових заготовках
Обрізка (г) – відокремлення від деталі технологічного відходу
Надрізування (д) – неповне відділення частини заготівлі
Проколка (е) – утворення наскрізних отворів у листовій заготовці без
видалення матеріалу у відхід
Вирубування, пробивання, зачищення, розрізання та надрізування виконують у штампах на пресах.
Викладач: Юрій Носов
33

34. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Холодне штампування
Розділові операції
Ножиці для відрізки листового матеріалу бувають паралельні,
гільйотинні, роликові та вібраційні
Схеми ножиць
а - гільйотинні; б - дискові з прямо поставленими ножами;
в – дискові з похило поставленими ножами; г – вібраційні
Викладач: Юрій Носов
34

35. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Холодне штампування
Формозмінювальні операції листового штампування:
- Гнучка (а);
- Витяжка (б);
- відбортування (в);
- Закочення (г);
- скручування (д);
- Роздача (е);
- обжим (ж);
- Формування (з);
- Виправлення (і);
- карбування (к);
- калібрування (л);
- Кернення (м)
Викладач: Юрій Носов
35

36. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Холодне штампування
Гнучка – утворення або зміна кутів між частинами заготівлі або
надання їй криволінійної форми.
При згинанні шари металу, розташовані у внутрішній поверхні, у місці вигину
стискаються, а шари, розташовані із зовнішнього боку, розтягуються в
поздовжньому напрямку. У поперечному напрямку спостерігається зворотна
картини. Тому форма поперечного перерізу нешироких та досить товстих смуг
при згинанні у місці вигину спотворюється. Шар заготівлі, який при згинанні не
відчуває ні розтягування, ні стискування, називається нейтральним.
Для отримання точних розмірів згинання закінчують калібруючим ударом,
що забезпечує повне прилягання заготівлі до пуансону
Витяжка - утворення порожнистої деталі (типу склянку) з плоскою або порожнистою
заготівлі.
Викладач: Юрій Носов
36

37. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Імпульсне штампування
Імпульсне штампування. Штампування (витяжка, вирубка, гнучка, пробивка та
т. д.) у цьому випадку здійснюється під дією миттєвого імпульсу
тиску.
Такий імпульс створюється вибухом (штампування вибухом), електричним розрядом
рідкому середовищі (електрогідравлічне штампування) або дією магнітного поля
(Електромагнітне штампування).
Штампування вибухом здійснюється ударною хвилею в газоподібній, рідкій або
сипучому середовищі.
При штампуванні вибухом у рідкому середовищі або при електрогідравлічному
штампування матриця встановлюється у спеціальному резервуарі, який заповнюють
водою. Вибух або електричний імпульс у рідкому середовищі створює ударну хвилю, яка
здійснює штампування.
Пристрої для штампування вибухом розміщують у бетонних камерах чи колодязях. Так
забезпечується безпека процесу. Повітря із порожнини матриці під заготівлею
викачують.
Викладач: Юрій Носов
37

38. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Приклади схем імпульсного штампування
Схема штампування вибухом
1 – рама;
2 – заряд;
3 – корпус вибухової камери;
4 – заготівля;
5 – матриця;
6 – канал для відкачування повітря
Викладач: Юрій Носов
Схема штампування електричним розрядом
1 – притиск;
2 – резервуар,
3 – деформована заготівля,
4-матриця,
5 – канал для відкачування повітря
38

39. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Приклади деталей, отриманих за технологією імпульсного штампування
Викладач: Юрій Носов
39

40. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Холодне об'ємне штампування
Холодне об'ємне штампування – один з найбільш продуктивних
методів виготовлення деталей із сталей, кольорових металів та їх сплавів.
Його широко застосовують у машинобудуванні, приладобудуванні та інших
галузях металообробної промисловості.
Приклади деталей, одержуваних холодним об'ємним штампуванням
Викладач: Юрій Носов
40

41. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Формозмінювальні операції
Приклади формозмінювальних операцій
б - осаду відкрита;
в - осаду закрита;
г – рельєфне карбування;
д – висаджування;
е – калібрування;
ж - пряме видавлювання;
з - зворотне видавлювання;
і – видавлювання порожнин
Викладач: Юрій Носов
41

42. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Формозмінювальні операції
Висадка - операція, при якій проводиться осад частина заготівлі.
Застосовують цю операцію для одержання місцевих потовщень. Особливо
широко висадка використовується для отримання головок болтів, гвинтів,
заклепок на холодно-висадочних пресах-автоматах
Продуктивність таких автоматів досягає кількох сотень деталей у
хвилину, що у десятки разів перевищує продуктивність токарних
автоматів.
Штампування видавлюванням. При видавлюванні деформований метал
під дією пуансона витісняється в отвір матриці або в зазор між
пуансоном та матрицею.
При прямому - метал тече у бік робочого ходу пуансону і видавлюється в
наскрізний отвір матриці. Пряме видавлювання застосовують для отримання як
суцільних, і порожніх деталей.
При зворотному видавлюванні метал тече у протилежному напрямку
руху пуансона і видавлюється в зазор між пуансоном і матрицею.
При комбінованому – метал тече як у напрямку робочого руху
пуансона, і у протилежному.
Викладач: Юрій Носов
42

43. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Формозмінювальні операції
Калібрування застосовують для отримання точних розмірів та високої чистоти
поверхонь штампованих деталей
Калібрування (малюнок 5.23,е) – це остаточна операція обробки тиском
напівфабрикатів, попередньо отриманих гарячою або холодною об'ємною
штампуванням, до яких пред'являються підвищені вимоги щодо точності розмірів та
шорсткості поверхні. Наприклад, калібрують у холодному стані гарячештамповані шатуни автомобільних двигунів, різні штамповані важелі,
деякі холодноштамповані деталі автомобілів, приладів, годинників та ін.
Калібрування здійснюють у штампах на кривошипних, карбункових та
гідравлічні преси.
Рельєфне карбування. Рельєфним карбуванням (рисунок 5.23,г) отримують на поверхні
деформовані деталі точні виступи, поглиблення, написи, малюнки тощо.
застосовують для виготовлення дрібних деталей (наприклад, деталей годинника), монет, орденів
і т. п. Рельєф на поверхні деталі одержують на рахунок перерозподілу матеріалу
під впливом великих зусиль і заповнення робочих порожнин штампу. Тиск при
карбування, наприклад, латунних циферблатів та виробів з нержавіючої сталі досягає
2500 ... 3000 МПа.
Здійснюють карбування в закритих штампах на пресах карбування.
Викладач: Юрій Носов
43

44. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Гаряча штампування
Гаряче штампування застосовують у тих випадках, коли холодне
деформування неможливе.
При нагріванні пластичні властивості металу різко зростають, а
опір металу деформуванню зменшується у кілька разів.
Гарячим штампуванням отримують поковки різних форм і розмірів зі сталі, кольорових.
металів та сплавів.
Прикладами поковок можуть бути шатуни, ступінчасті вали, зубчасті колеса,
різні важелі та багато інших.
Технологічний процес одержання поковок передбачає
заготівельні, деформуючі та завершальні операції.
Вихідним матеріалом для гарячого штампування служить прокат, пресовані прутки,
зливки та литі профільні заготовки.
У заготівельному відділенні цеху вихідний матеріал поділяють на мірні
заготівлі.
Штампи для гарячого штампування поділяються за видами застосовуваного
обладнання на молотові, пресові, висадочні (на горизонтально-кувальні
машинах і гарячевисадкових автоматах) та вальцювальні (на кувальних вальцях).
Викладач: Юрій Носов
44

45. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Гаряча штампування
Приклади гарячого штампування на молотових штампах
а – закритий;
б - відкритий одноручної;
в – облійна канавка;
г – нижня половина відкритого
багатострумового штампу;
заготівельні струмки:
2 – протяжний;
3 – підкатний;
4 – згинальний;
штампувальні струмки:
5 – попередній;
6 – остаточний;
7 – облійна канавка;
д - переходи штампування;
1 – поковка;
8 – вихідна заготівля;
9 – протяжка;
10 - підкочування;
11 - гнучка;
12 - попереднє штампування;
13 – остаточне штампування
Викладач: Юрій Носов
45

46. ​​Заготівельне виробництво машинобудуванні

Гаряча штампування
Обрізку облої та пробивку отворів виробляють у спеціальних
штампи на обрізних кривошипних або гідравлічних пресах.
Після цього поковки піддають термічній обробці для покращення
механічні характеристики металу. Застосовують такі види
термообробки: нормалізацію, відпал, загартування та відпустку.
Окаліну, що залишається на поверхні поковок, очищають дробометною.
очищенням, галтуванням або травленням.
Для усунення викривлень поковки піддають виправленню в гарячому або
холодному стані, а для підвищення точності форми та розмірів –
калібрування.
Відмінність калібрування від редагування полягає в тому, що при калібруванні змінюються
розміри поковок, а при правці усуваються викривлення без зміни
основних розмірів кування.
Викладач: Юрій Носов
46

47. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Волочення
Волочення застосовують для отримання заготовок суцільних або порожнистих
деталей, переріз яких у всій довжині постійно.
Заготівлі, отримані на металургійних заводах, піддають
подальшого волочіння з метою наближення перерізу заготовки до перерізу
готової деталі, що дозволяє звести до мінімуму або взагалі виключити
механічну обробку різанням.
На металургійних заводах для волочіння прутків та труб використовують
поздовжньо-волочильні стани, а для волочіння дроту та інших
профілів, що змотуються в бунти, - барабанні стани.
Приклади профілів, одержуваних волочінням
Викладач: Юрій Носов
47

48. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Прокатка
Прокат – товарні заготовки, сортових та фасонних профілів загального,
галузевого та спеціального призначення, труб, гнутих та періодичних
профілів.
Види прокату:
а) пруток - це прокат круглого перерізу різних діаметрів; діаметр d прутків
регламентується, довжина прутків, що поставляються, не регламентується і може бути
різної: 4 метри, 6 метрів і більше.
б) прокат шестигранного перерізу;
регламентується розмір шестигранника S,
діаметр описаного кола D – це
довідковий розмір.
в) трубний прокат; регламентуються зовнішній
діаметр D та внутрішній діаметр d.
г) прокат квадратного чи прямокутного
перерізу; регламентується розмір а.
д) листовий прокат; регламентується товщина
листа S, довжина а та ширина b листа може бути
різної, зазвичай, не менше 1500 мм.
Викладач: Юрій Носов
48

49. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Приклади профілів прокату
Викладач: Юрій Носов
49

50. Заготівельне виробництво машинобудуванні

За характером переміщення металу в осередку деформації прокатка може
бути поділена на такі види:
а - поздовжній;
б – поперечної;
в – поперечно-гвинтовий
Схеми прокатки
Викладач: Юрій Носов
При поперечно-гвинтовій прокатці валки, як і
при поперечній прокатці, обертаються з
однаковими швидкостями в один бік. При цьому
осі валків перекошені одна щодо іншої,
принаймні в одній з координатних
площин. Заготівля подається у валки по
напрямку бісектриси кута, утвореного
осями валків. Внаслідок перекосу осей валків
заготівля отримує обертально-поступальне
рух, що забезпечує безперервність
процесу обробки. Під час прокатки заготівля
обжимається по діаметру і може більш
сприятливі умови деформуватися в
осьовому напрямку під дією осьовий
складової окружної швидкості валків.
50

51. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Одержання заготовок методом порошкової металургії
Порошковою металургією називають область техніки, що охоплює
сукупність методів виготовлення порошків металів та виробів з них
або їх сумішей з неметалевими порошками без розплавлення основного
компонента.
Приклади заготовок, одержаних методом порошкової металургії
Типова технологія виробництва
деталей методом порошкової
металургії включає чотири
основні операції:
- одержання порошку вихідного
матеріалу;
- Формування заготовок;
- спікання;
- Остаточну обробку.
Методи одержання металевих
порошків: механічні та фізикохімічні, що дають можливість
отримувати дуже чисті шихтовані
матеріали.
Викладач: Юрій Носов
51

52. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Отримання деталей із пластичних мас
Пластичними масами (пластмасами) називають тверді або
пружні матеріали, що одержуються з полімерних сполук і формуються в
вироби методами, заснованими на використанні пластичних
деформацій.
Різноманітність фізико-механічних властивостей робить пластмаси цінною
конструкційним матеріалом. Вони мають малу питому вагу, добре
протистоять корозії, відрізняються широким діапазоном коефіцієнтів тертя та
високим опором стирання, мають хороші оптичні властивості і
прозорістю та ін.
Основною складовою пластичних мас є полімери –
синтетичні органічні сполуки.
Іноді пластмаса повністю складається з полімеру, але найчастіше вона представляє
собою складну композицію з полімеру, пластифікатора, наповнювача та
барвника.
Викладач: Юрій Носов
52

53. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Отримання деталей із пластичних мас
Види пластичних мас
Залежно від умов затвердіння, особливо поведінки при нагріванні, полімери та
відповідні їм пластмаси поділяють на термореактивні та
термопластичні.
Термореактивні пластмаси (полімери) – реактопласти при затвердінні,
зазнають незворотних змін і переходять у тверде, неплавке та
нерозчинний стан. Затвердіння може відбуватися при нагріванні до 150 ... 300 ° С
протягом певного часу, під тиском або без тиску, при невисокому
нагріванні до 60 ... 70 ° С або без нагрівання, у присутності добавок затверджувачів.
Найбільш поширені термореактивні полімери: фенолоформальдегідні,
епоксидні, кремнійорганічні, поліефірні.
Термопластичні пластмаси (полімери) – термопласти, які при нагріванні переходять
у пластичний або в'язко-плинний стан. Ці пластмаси затверджуються при
охолодження. При повторному нагріванні вони знову розм'якшуються і т.д.
можливість багаторазового повторного формування виробів.
Найважливіші термопласти: поліетилен, полістирол, поліаміди, фторопласти,
полівінілхлорид, органічне скло.
Викладач: Юрій Носов
53

54. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Одержання заготовок із прокату
Операції отримання заготовок із прокату:
- Виправлення прутка;
- безцентрове обдирання (для гарячекатаних прутків) або обдирне
шліфування;
- Розрізання на штучні заготовки;
- фрезерування торців та центрування;
- Контроль.
Викладач: Юрій Носов
54

55. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Одержання заготовок із прокату
Виправлення.
Прокат, що надходить на завод із металургійних підприємств у вигляді
прутків та листів, проходить операцію правки (крім холоднокатаного)
матеріалу для заготовок високої точності.
Виправлення прутків та заготовок для валів може
здійснюватися на ручних, гвинтових,
ексцентрикових, гідравлічних,
пневматичних та фрикційних пресах у
холодний стан.
Схема правки прутка на правильному верстаті
Обдирання прутків. Після виправлення
пруток піддається обдирці на
високопродуктивних
безцентрово-обдирних верстатах
Схема безцентрово-обдирного верстата.
Викладач: Юрій Носов
55

56. Заготівельне виробництво машинобудуванні

Одержання заготовок із прокату
Різання прутків здійснюється
на механічних ножівках, на
пильних верстатах, на верстатах для
електроіскрової розрізки,
ультразвукових верстатів, на
токарно-відрізних верстатах,
відрізних автоматах, на
фрезерні верстати.
Різання прокату дисковою пилкою
Обробка торців та центрування
на фрезерно-центрувальному верстаті
Викладач: Юрій Носов
Різання прокату стрічковою пилкою
56

57. Вибір виду заготовок.

Вибір заготівлі полягає у встановленні методу ee
виготовлення, розрахунку або вибору припусків на обробку різанням та
визначення розмірів вихідної заготівлі.
Етапи проектування заготівлі
1. Визначення методу одержання заготівлі.
- заданий конструктором
- визначає технолог механічного цеху
2. Визначення виду заготівлі.
фактори, що впливають на вибір виду заготівлі:
- конструктивні (фізико-хімічні характеристики та механічні властивості, що визначають
працездатність товару; форма, розмір та маса деталі)
- тип виробництва (масове, крупно-серійне, серійне, дрібно-серійне, одиничне)
- наявність обладнання (ливарне, ковальсько-пресове та ін.) для виготовлення заготовок
- Можливість виготовлення заготовки на стороні
- витрати на підготовку виробництва та виготовлення заготівлі
3. Проектування (розробка) маршруту обробки.
- розробка схеми (послідовності) обробки
- Визначення (вибір) комплекту технологічного обладнання
4. Призначення припусків під механічну обробку.
5. Оформлення/узгодження креслення заготовки.
6. Перевірочний розрахунок припусків
Викладач: Юрій Носов
57

58. Вибір виду заготовок.

Види та способи виготовлення заготовок
1. Виливки
- лиття в піщані форми,
- лиття в оболонкові форми
- лиття під тиском,
- лиття в кокіль,
- відцентрове лиття,
- лиття за моделями, що виплавляються.
2. Поковки
5. Листові заготівлі
6. Збірно-зварні заготовки
7. Заготовки, обточені у виробника
8. Порошкова металургія
- вільне кування,
- штампування.
3. Прокат
- прутки круглі (не калібровані),
- прутки круглі (калібровані),
- прутки фасонні (не калібровані),
- прутки фасонні (калібровані),
- профілі,
- «вирізка з прокату»
4. Кільцеві заготівлі
- розкочальні кільця,
- зварні кільця,
Викладач: Юрій Носов
58

59. Вибір виду заготовок.

Приклади застосування заготовок різних видів у ВМД
Штампування
(лопаток
компресора)
Обточені
заготівлі
(штампування)
дисків КВД
Порошкові
заготівлі дисків
турбін та КВС
Литі заготівлі
лопаток турбін.
Поковка (вал
вентилятора, вал КВД,
вали турбін
Викладач: Юрій Носов
Розкатні та зварні
кільця (робітники
кільця та кільця НА)
Збірно-зварні
заготівлі корпусів
Листові заготівлі
жарової труби КС
59

60. Вибір виду заготовок.

Приклади заготовок
Корпус КВС
Виливки
Лопатки турбін
Ротор стартера
Викладач: Юрій Носов
60

61. Вибір виду заготовок.

Приклади заготовок
Поковки
Викладач: Юрій Носов
61

62.

Приклади заготовок
Штампування
Викладач: Юрій Носов
62 Викладач: Юрій Носов
67

68. Вибір виду заготовок.

Приклади заготовок
Деталі, виготовлені із збірно-зварних заготовок
Викладач: Юрій Носов