Выбор исходной заготовки и методов ее изготовления
Методы изготовления заготовок деталей машин определяются технологическими свойствами их материала, формой, габаритами, типом производства и категорией ответственности детали.
В действующем производстве учитываются возможности заготовительных цехов и плановые сроки подготовки производства (проектирование и изготовление технологической оснастки). Кроме того, принимаются во внимание прогрессивные тенденции развития технологии машиностроения, в соответствии с которыми рекомендуется переносить большую часть процесса формообразования детали на заготовительную стадию и тем самым снижать расход материала и долю затрат на механическую обработку. В большинстве случаев производительность заготовительных процессов на порядок выше производительности процессов механической обработки.
По мере усложнения конфигурации заготовки и повышения ее точности усложняется и удорожается технологическая оснастка и возрастает себестоимость заготовки. Но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки.
Класс методов изготовления заготовки определяется конфигурацей детали и ее материалом. Всего в машиностроении используется пять классов методов изготовления заготовок:
1) отделение (отрезание, вырезание) от сортового проката (прутки, листы и т.д.);
2) обработка давлением;
3) литье;
4) порошковая металлургия;
5) комбинированные методы (штампосварные и литосварные заготовки) в которых сварка служит для соединения отдельных частей заготовки, предварительно изготовленных литьем, штамповкой или отделением от проката.
Для отделения заготовок от проката может использоваться один из следующих способов: 1) газовая резка из листового проката толщиной до 100 — 200 мм; 2) резка на пресс-ножницах с прямыми и фасонными ножами; 3) резка на гильотинных ножницах; 4) резка на дисковых ножницах.
Отделение заготовок от круглого проката может осуществляться на механических и гидравлических прессах, на дисковых или ленточных пилах, на приводных ножовках, на фрезерно-отрезных, токарно-отрезных, абразивно-отрезных станках и установках.
Заготовки из круглого проката применяются в основном в мелкосерийном производстве или в тех случаях, когда разность в диаметрах ступеней детали мала.
Обработка заготовок давлением реализуется путем ковки, штамповки и других способов.
Ковкой получают заготовки относительно простой формы со значительными припусками.
Штамповка в открытых штампах позволяет получать заготовки, форма которых существенно приближается к форме детали.
При штамповке в закрытых штампах получают более точные заготовки и расходуют меньше материала, чем в открытых, но закрытые штампы несколько ограничивают форму заготовки.
Прогрессивным методом является штамповка на ГКМ.
Среди отливок до 80% по массе занимают заготовки изготовленные литьем в песчаные формы. По конфигурации отливки делятся на пять групп сложности. В 80% случаях вид заготовки определяется материалом детали. Затем учитывают вид и конфигурацию детали.
Для ответственных деталей используют заготовки, полученные горячей штамповкой. Если по условиям производства можно применять и литье и штамповку, то следует учитывать, что трудоемкость обработки литых заготовок в среднем на 15 — 30% ниже штампованных.