Основы выбора заготовок. Основные виды и методы получения: заготовок литьем

Выбор заготовки тесно связан с последующей ее обработкой. Поэтому в современном производстве одним из основных направлений развития технологии механообработки является использование заготовок с экономичными конструктивными формами, обеспечивающими возможность применения наиболее рациональных и экономичных способов их обработки на металлорежущих станках. Это направление особенно важно для условий поточного и автоматизированного производства.

В практике возможны следующие варианты выбора заготовок:

1) когда при проектировании детали конструктор указывает только марку материала и, если нужно, то термообработку и твердость. В этом случае технолог сам выбирает вид заготовки;

2) когда заготовка имеет довольно сложную конструкцию (например: корпус коробки передач, коленчатый вал и др.). В этом случае конструктор согласовывает вид заготовки с технологами заготовительных и механических цехов.

Основными видами заготовок в зависимости от назначения и марки материала деталей является:

1) отливки из черных и цветных металлов;

2) кованые и штампованные заготовки;

3) заготовки из проката;

4) заготовки, полученные комбинированным способом (литейно-сварные и штампосварные);

5) заготовки из металлокерамики (порошковая металлургия);

6) пластмассовые заготовки.

Основные тенденции в производстве заготовок:

а) Для производства корпусных деталей (блоки и головки цилиндров, корпусы коробок скоростей, насосов, редукторов; передние и задние бабки, фартуки станков и др.) в настоящее время все чаще стали применять вместо чугуна алюминий. Этому способствует появление высокопроизводительных машин для отливки заготовок под давлением, а также резкий рост выработки алюминия и снижение его стоимости. При этом сокращается вес заготовок и деталей, увеличивается точность отливок и сокращается общая трудоемкость изготовления деталей.

Для изготовления заготовок корпусных деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности, все чаще применяют литье в оболочковые формы.

б) Для производства стальных деталей средних размеров (зубчатые колеса, валы, рычаги, шатуны и др.) вместо горячей штамповки на штамповочных молотах заготовки получают штамповкой на вертикальных штамповочных прессах. Это обеспечивает большую производительность в 1,5…2 раза и снижение веса заготовки на 15% за счет меньших припусков и приближения конфигурации заготовки к конфигурации готовой детали. Эта тенденция особенно заметна в массовом производстве, но эффективна и при серийном производстве.

В мелкосерийном и серийном производствах имеется тенденция к переходу от ковки к штамповке на ковочных молотах в подкладных штампах, к ковке на штамповочных молотах и на прессах. Многие коленчатые и распределительные валы, шпиндели станков вместо штамповки из стали изготовляют отливкой из высокопрочного чугуна. Все большее количество малонагруженных деталей средних и мелких размеров изготавливают из пластмасс.

в) Мелкие стальные детали, как и прежде, обрабатываются на револьверных станках и автоматах из горячекатаной или калиброванной прутковой стали, т.е. проката.

При выборе заготовок должен учитываться следующий комплекс факторов:

1) назначение детали (материал и технические условия) для чего изучается работа детали в машине, устанавливаются требования по прочности, и выясняется точность ее изготовления;

2) объем и серийность выпуска детали, которые влияют на экономичность выбора заготовки;

3) тип и конструкция детали;

4) размеры деталей и имеющееся на заводе оборудование для получения заготовок и их обработки;

5) экономичность изготовления заготовки, т.е. зачастую необходимо провести технико-экономическое сравнение двух и более вариантов получения заготовок.