Лекционный курс для специальности МТ7, страница 12

Листовой прокат - на правильных вальцах с точностью 1…2 мм/метр дл(ρ_ост)

Круглый прокат: - на прессах

 ост=(0.05…0.15) мм/1м дл

• на правильно-отрезных станках (из бухты  0.25…6 мм);  _ост=(0.5…0.7)мм/м

• на правильно-калибровочных станках ( до 120 мм):

 _ост=(0.5…0.9)мм/м - для черных прутков;

 _ост=(0.05…0.2)мм/м - для обработанных прутков.

• на накатных станах гладкими плашками (для цилиндрических заготовок 1200 мм); ρ_ост=(0.05…0.1) мм/м

В результате холодной правки возникают остаточные напряжения в материале заготовки; поэтому ее не применяют для изготовления особо ответственных деталей.

В] Получение заготовок обработкой давлением может быть реализовано методами свободной ковки и штамповкой (ГОСТ 7505-89).

N	Метод (способ) выполнение заготовки	Применяемость	Точность выполнения заготовок	Шероховатость пов-ти	Примечание
1	Свободная ковка на молотах и прессах	Простая форма, вес до 250т, углерод и легир. стали, спец сплавы	=(2..10)мм ГОСТ 7062-67 ГОСТ 7829-70	ниже 1 кл (> 160Ra)	Един; м/сер пр-ва
2	Ковка в подкладных штампах на молотах и прессах	Средний сложности; вес до 100кг; более производительная	немного выше, чем у свободной ковки	тоже	м/сер пр-во
3	Ковка на радиально ковочных ротационных машинах: периодическое обжатие и вытягивание по уступам с помощью нескольких бойков	Ступенчатые тела вращения	0,1-0,6 мм (горячая) 0,04-0,3 мм (холодная)	1-2 кл (40-160 Ra) 7-8 кл (1,25-0,63 Ra)	Серийное пр-во
4	Штамповка на молотах	Сложные формы; вес до 300кг	По ГОСТ 7505-89 (IT 16)	1 кл(160 Ra)	Серийное мас-совое пр-во
5	Штамповка на прессах путем прямого и обратного выдавливания	Тяжелые, крупногабаритные тела вращения;мах=300 мм	IT(14-15) (0,2 - 0,5) мм	1 - 2 кл (40-60 Ra)	Серийное мас-совое пр-во
6	Шиамповка с после- дующей чеканкой	до 100 кг; сложная форма	(0,05 - 0,1) мм	4 - 5 кл (4-10 Ra)	Серийное мас-совое пр-во
7	Штамповка на ГКМ в штампах с разъемной матрицей	до 100 кг; средней сложности тела вращения	По ГОСТ 7505-89 (IT14-16)	1кл (160Ra)	Серийное массовое пр-во
8	Штамповка на калибровочных кривошипных прессах	до 100 кг; средней сложности	Выше на 25-30% чем на молотах (IT14-15)	1 - 2 кл (40-60 Ra)	Серийное массовое пр-во
9	Фасонная вальцовка на ковочных вальцах	до 50 кг; средней сложности	По ГОСТ 7505-89	1кл (160Ra)	Серийное массовое пр-во
10	Холодная высадка на автоматах	мах < 30 мм; тела вращения	3-5 кл по ОСТ 1013	5 - 6 кл (5-2,5 Ra)	Серийное массовое пр-во
11	Прокатка штучных заготовок на поперечно винтовых спец. станках	до 250 кг; тела вращения	0,5-2,5 мм	1 кл (160Ra)	Серийное массовое и м/сер пр-во

Преимущество горячей штамповки перед свободной ковкой

• При горячей штамповке экономится 100-150кг на одну тонну

• Трудоемкость: а) свободной ковки:~50 норма/часов на 1 тонну

б) горячей штамповки:~15 норма/часов на 1 тонну

• Трудоемкость механической обработки после:

а) свободной ковки:~250 норма/часов на 1 тонну

б) горячей штамповки:~80 норма/часов на 1 тонну

Но для горячей штамповки нужны штампы, которые дорогие и трудоемкие в изготовлении. Поэтому, к/сер. и массовом пр-ве - только штамповка, а един.пр-во; м/с - только свободная ковка.

А как быть с производством? Применяют следующие методы:

1. Сочетание свободной ковки с окончательным формообразованием в ручье штампа/упрощенные штампы/;

2. Штампы со сменными вставками /для штамповки нескольких, близких по конструкции и размерам заготовок/;

3. Применение комплексных заготовок для нескольких заготовок.

Экономические расчеты позволяют: при годовой программе в 150-300 штук применять тот или иной метод штамповки!/т.е. расходы на изготовление штампа окупаются уже при данной программе/.

Требования технологичности, предъявляемые процессами ковки и штамповки к конфигурации заготовок:

При свободной ковке:

• придать простые, гладкие формы, очетченные плоскостями или цилиндрическими поверхностями;

• желательна симметричность;

• избегать пересечения цилиндрических поверхностей;

• избегать выступов;

• избегать конических и клиновых поверхностей.

При штамповке:

• предусматривать уклоны (3-15^о) для удаления из штампа;

• желательна симметричность, чтобы избегать сдвигания половинок штампа;

• избегать резкой разницы в площадях поперечного сечения, тонких стенок и т.д.;

• применять штампосварные конструкции вместо штампованных/литых/.

Обоснование выбора метода получения заготовок должно быть последовательным по всем 4м критериям с окончательным выбором 1-2 методов/равнозначных/.

Рассмотрим это на примере детали корпуса редуктора средних размеров /вес~40кг/ из материала СЧ18 при выпуске вгод N=5000 штук /серийное пр-во/.

• Рассмотрение должно начинаться с оценки технологической характеристики материала: в нашем случае - серый чугун может только литься. Поэтому остальные методы получения /ковка, штамповка, прокат/ сразу же исключаются.

• Следующим критерием, по которому должно проводиться обоснование - это размеры и форма детали /или класс детали/. Так как это класс корпусных деталей, то получение их возможно одним из следующих методов литья /см. Оборотную таблицу методов получения заготовок/:

1. литье в землю /ручная формовка, деревянная модель/;

2. литье в землю /машинная формовка, деревянная модель или металлическая/;

3. литье в землю /машинная формовка, металлическая модель, установка стержней по кондуктору/;

4. литье в цементные, асбестовые формы /металлическая модель/.

• Далее из этого числа возможных методов должны быть исключены те, которые не могут быть применены в серийном пр-ве, т.е. производим оценку методов по применяемости в рассматриваемом типе производства. Для серийного пр-ва можно применить методы 2 и 4.

• Последним критерием является требуемая точность выполнения заготовки, классом чистоты и качеством ее поверхностных слоев /по требованиям чертежа/. Рассматриваемому примеру соответствуют и тот и другой метод литья по точности выполнения необрабатываемых размеров. Окончательный выбор между этими двумя методами производится путем экономических расчетов.

В этой последовательности и должно производиться обоснование и выбор метода получения любой заготовки.

В конце выбора приводится характеристика метода получения заготовки. Далее приводится упрощенный эскиз заготовки с указанием припусков /но не их размеров/ на обработку и дается увязка обрабатываемых размеров с литейными по трем направлениям. Здесь же дается оценка технологичности заготовки, т.е. соответствует ли форма и размеры заготовки методу ее получения.

§8 Выбор установочных баз в заготовке

Был подробно рассмотрен в разделе “точность в машиностроении”. Здесь же излагаем еще раз основные положения выбора баз.

Выбор установочных баз имеет целью наметить как сами базы, так и порядок их смены /если необходимо/ при выполнении технологического процесса обработки. Исходными данными при выборе баз являются:

1. рабочие чертеж детали с техническими условиями на изготовление;

2. конфигурация детали;

3. вид заготовки;

4. условия расположения и работы детали в узле.

Для полной ориентации заготовки количество и расположение установочных элементов должно быть таким, чтобы соблюдалось условие неотрывности баз от установочных элементов.

Основные соображения, которыми целесообразно руководствоваться при выборе установочных баз для обработки:

1. Использовать принцип совмещения баз, когда в качестве установочной базы принимается поверхность, являющаяся измерительной. В лучшем случае, если установочной и измерительной базой служит сборочная база, т.е.та поверхность, которая определяет положение детали в собранном узле.

2. Соблюдать принцип постоянства базы, т.е. использование на всех основных операциях одних и тех же поверхностей. Для выполнения этого принципа часто создают искусственные установочные поверхности, не имеющие конструктивного значения /например, центровые гнезда у вала и т.д./.

3. Если постоянство базы не может быть обеспечено, то в качестве новой установочной базы выбирают обязательно точно обработанные поверхности, обеспечивающие жесткость установки. В этом случае производят пересчет допусков на выдерживаемые размеры.

4. Установочная база должна обеспечивать хорошую устойчивость и жесткость установки заготовки.

Принятую за базы совокупность поверхностей следует обрабатывать на первых этапах технологического процесса; при этом должно быть выдержано точное взаимное положение базовых поверхностей между собой и относительно литых поверхностей /для увязки литья с обрабатываемыми поверхностями/.

Для обработки базовых поверхностей в качестве установочных баз приходиться использовать “черные” /необработанные/ установочные базы.

“Черная” база должна обеспечивать равномерное снятие припуска при последующей обработке с базированием на обработанную установочную базу. “Черные” базы должны быть гладкими, не должны иметь ни штамповочных, ни литейных уклонов.

Принятая схема базирования определяет конструктивные схемы будущих приспособлений и влияет на точность размеров и взаимного расположения поверхностей детали.