Выбор вида и метода получения заготовки

При выборе вида и метода изготовления заготовки учитывают конструкцию и материал детали, ее форму и размеры, тип производства и имеющееся оборудование.

От выбора заготовки, т. е. установления метода ее получения, фор­мы, величины припусков, напусков и др., зависит масса заготовки и объем последующей механической обработки детали. Увеличение припусков на обработку ведет к возрастанию расхода металла и труд­ности обработки, повышает затраты на режущий инструмент, ремонт станков, электроэнергию и т. п. Вместе с тем, слишком малые припус­ки на обработку могут привести к браку «по черноте», т. е. к невыдер­живанию требований чертежа детали по точности и шероховатости об­работанных поверхностей. От правильности выбора вида и размеров заготовки зависит себестоимость изготовления детали.

Наиболее целесообразна исходная заготовка, требую­щая наименьших затрат при изготовлении детали с уче­том всех технологических операций обработки и необхо­димого качества детали. Форма и размеры заготовки дол­жны быть возможно близкими к форме и размерам готовой детали с тем, чтобы свести к минимуму обработку резани­ем.

· Отливки применяют при изготовлении фасонных де­талей сложной формы из серого и ковкого чугуна, литой стали, бронзы, алюминиевых сплавов. Литьем получают заготовки блоков цилиндров, головок цилиндров, гильз, поршней, деталей карбюраторов, поршневых колец, кор­пусов коробок передач, картеров и т. п.

· Свободную ковку производят на кузнечных молотах и гидравлических прессах. Свободной ковкой изготовля­ют заготовки для выполнения различных единичных заказов.

В серийном и массовом производствах применение сво­бодной ковки нерационально, так как производительность этого способа невелика, а припуски на обработку макси­мальные.

· Ковку в закрытых штампах (горячую штамповку) широко применяют в машиностроении для изготов­ления ответственных стальных деталей: шатунов, шесте­рен, коленчатых и распределительных валов, клапанов и т. п. С помощью горячей штамповки можно получить заготовки с высокими механическими свойствами и с минимальными припусками на обработку резанием.

· Сортовой металл (прокат) используют непосредственно в качестве заготовок разных деталей, он служит для изготовления осей, валов, крепежных и других деталей.

На выбор метода получения заготовки влияют следующие факторы.

1) Технологические свойства материала: литейные свойства, деформируемость при обработке давлением, обрабатываемость резанием, свариваемость.

2) Форма, размеры и масса детали. Например, для изготовления валов и осей с малым перепадом диаметров при любом типе производства предпочтителен прокат. Сложная форма и большие габариты детали предопределяют применение литой или комбинированной сварной заготовки и т.п.

3) Особые требования к прочности детали, к физико-механическим свойствам материала. При их наличии применяют методы получения заготовки, обеспечивающие эти качества.

4) Объем выпуска и тип производства. В единичном производстве более рациональны методы получения заготовки, не требующие специальной, сложной и дорогостоящей оснастки, которая из-за малого объёма выпуска вносила бы дополнительный вклад в себестоимость заготовки. Заготовки в единичном производстве имеют простую форму, с повышенными припусками и напусками, из-за чего возрастают их размеры и масса, а соответственно трудоёмкость механической обработки.

В массовом производстве применяют специальные методы получения высокоточных заготовок с минимальными припусками на обработку.

5) Наличие технологического оборудования, возможность получения заготовок со специализированных заводов по кооперации. При ограниченных возможностях предприятия задача технолога по выбору заготовки упрощается, сводясь иногда к единственному варианту. При широких возможностях заготовительного производства задача технолога усложняется. Если возможны различные методы получения заготовки, а оптимальный вариант не очевиден, окончательный выбор может быть сделан на основании технико-экономического сравнения.

Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей.

Основным показателем выбора заготовки является коэффициент использования материала К_и.м. :

где m _д - масса детали (изделия), кг;

G – вес материала заготовки с учетом технологических потерь, кг.

Для рациональных форм и вида выбранной заготовки значения коэффициента использования материала близки к единице.

Окончательный выбор заготовки делают на основании технико-экономических расчетов.

Технико-экономическое обоснование выбора заготовки для обрабатываемой детали производят по нескольким направле­ниям: металлоемкости, трудоемкости и себестоимости, учи­тывая при этом конкретные производственные условия. Тех­нико-экономическое обоснование ведется по двум или несколь­ким выбранным вариантам. При экономической оценке опреде­ляют металлоемкость, себестоимость или трудоемкость каждого выбранного варианта изготовления заготовки, а затем их сопо­ставляют.