Выбор метода получения заготовки

В качестве заготовок в машиностроении используют отливки, поковки, прокат и сборные заготовки: сварно-литые и сварно-кованные. В целях экономии металла и ми­нимизации затрат на механическую обработку форма и размеры заготовки, полученной любым методом, должны быть максимально приближены к форме и размерам детали. Кроме того, метод получения заготовок должен обеспечивать необходимый уровень свойств материалов.

Литьем получают заготовки практически неограниченной массы из стали, чугуна и цветных сплавов, имеющих сложную форму с внутренними по­лостями. Выбор способа литья определяется типом сплава, массой, разме­рами и сложностью конструкции, требованиями к качеству поверхности, размерной точности, серийности производства и экономичностью [2,6].

Стоимость литья, полученного специальными способами (литьё в кокиль, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, под давлением, центробежным литьём), по сравнению с обычным литьем в песчано-глинистую форму, возрастает в 1,5-5 раз в последовательности: кокильное и центробежное литье, литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям, литье под давлением.

Недостатками заготовок, полученных методами литья, являются пони­женные прочность, вязкость и невысокая плотность.

Поковки получают пластической деформацией материалов в холодном или нагретом состояниях [2,6]. Наибольшее распространение в машинос­троении получила объемная горячая штамповка. Масса поковок составляет до 250 кг (в серийном производстве до 50 кг). Изготовляются поковки из сталей и сплавов цветных металлов. Затраты на изготовления поковок оправданы, как правило при серийном и массовом производстве.

Холодную объемную штамповку и прессование применяют для высокоплас­тичных сплавов, так как деформация холодного металла требует больших усилий, прочных штампов, высокой точности исходной заготовки. Поэтому холодная объемная штамповка применяется для черных металлов ограничен­но.

Свободной ковкой на молотах и прессах получают поковки в единичном и мелкосерийном производствах. В отличие от штамповки свободная ковка имеет малую точность (припуски на механическую обработку в 5-7 раз вы­ше), низкую производительность.

Фасонная прокатка применяется только для тел вращения (колеса, ша­ры, цилиндры, втулки, кольца) и в основном в крупносерийном и массовом производствах.

По сравнению с литыми заготовки, полученные методами пластической деформации, обладают повышенной прочностью, вязкостью и плотностью. Их обычно применяют для получения заготовок ответственных деталей, работающих с ударными и знакопеременными нагрузками. Однако, хотя поковки могут иметь довольно сложную конфигурацию наружной поверхности, их сечение должно быть сплошным, так как в поковках невозможно получить внутренние отверстия сложной формы.

Сварно-литые и сварно-штампованные заготовки применяют с целью уменьшения трудоемкости изготовления сложных деталей и сокращения расхода металла на их изготовление.

Прокат в качестве заготовок используется очень широко.

Прутки, трубы, многогранники используются преимущественно для получения деталей круглого сечения на станках токарной группы. Область применения ограничивается максимальными размерами выпускаемого сортамента.

Листовой прокат применяется для изготовления плоских деталей сварных конструкций или деталей, получаемых холодной штамповкой.