Классификация заготовок и методов их получения.

Кафедра горного оборудования, транспорта и машиностроения

Рекомендовано методической комиссией НИТУ «МИСиС» по направлению подготовки 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» в качестве учебного пособия

Сизова Е. И.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК

Учебное пособие

Для выполнения практических работ, самостоятельной работы и дипломного проектирования

Часть 1

Москва 2017

АННОТАЦИЯ

Учебное пособие «Технологические процессы получения заготовок» предназначено для выполнения практических работ, курсового и дипломного проектирования и самостоятельной работы студентами, обучающихся по направлению подготовки 15.03.05 – Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств, профиль – Технология производства и ремонта горных машин, специальности 23.05.01 – Наземные транспортно-технологические средства, специализация – Технические средства природообуствойства и защиты в чрезвычайных ситуациях.

Учебное пособие содержит работы, связанные с изучением различных способов получения заготовок в зависимости от применяемого материала и типа производства. Изучение принципов и последовательности проектирования чертежа отливки или поковки, полученной ковкой на молотах или прессах, или объемной штамповкой в закрытых или открытых штампах.

В работе представлены примеры по назначению припусков на литейную отливку, штампованную и кованную поковки, а также пример по выбору заготовки из сортового проката.

Оглавление

Введение

1. Основные понятия

2. Классификация заготовок и методов их получения

3. Выбор способа получения заготовок

4. Методы и способы получения заготовок

Практическая работа №1 Получение заготовок литьем

1.1. Общие положения

1.2. Материалы для отливок

1.3. Способ получения заготовок литьем

1.4. Рекомендации при литье в песчано-глинистые формы и холодно-твердеющие смеси

1.5. Основные рекомендации по выбору способа литья

1.6. Последовательность выполнении работы

1.7. Последовательность назначения припусков

1.8 Определение допусков на размеры отливки

1.9. Допуски массы отливок

1.10. Припуски на обработку отливок

1.11. Обозначение точности отливок

1.12. Контроль точности отливок

1.13. Пример назначения припусков на литейную отливку в ПГС

Практическая работа №2 Получение заготовок свободной ковкой на молотах

2.1. Общие положения

2.2. Назначение припусков на кованые поковки по ГОСТ 7829-70

2.3. Припуски и предельные отклонения для гладких поковок круглого, квадратного и прямоугольного сечения

2.4. Припуски и предельные отклонения для поковок круглого и квадратного сечений с уступами

2.5. Выполнимость на поковках концевых и промежуточных уступов, выемок, фланцев и буртов

2.6. Припуски и предельные отклонения для поковок типа дисков, цилиндров, втулок, брусков, кубиков, пластин сплошных и дисков, втулок, брусков, пластин с отверстиями

2.7. Припуски и предельные отклонения для поковок типа раскатных колец

2.8. Припуски и предельные отклонения для поковок типа цилиндров с отверстием

2.9. Припуски и предельные отклонения для поковок типа полых валов

2.10. Припуски, основные и дополнительные, и предельные отклонения для поковок типа втулок с уступами, сплошных и с отверстием, изготовляемых в подкладных кольцах

2.11. Припуски и предельные отклонения для поковок типа втулки с уступами сплошных и с отверстием, изготовляемых в подкладных штампах

2.12. Пример назначения припусков на кованную поковку

Литература

 

Основные понятия и определения

Изготовление изделий всегда начинается с производства заготовок.

Изделие - это предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на данном предприятии. Всякое изделие, рассматриваемое как объект проектирования, производства, эксплуатации и ремонта, должно быть рациональным по своему конструктивному исполнению. Состав и структура изделия, в соответствии с которыми разрабатывают конструкторскую документацию, являются основными признаками деления их на виды. В зависимости от наличия или отсутствия составных частей изделия могут быть отнесены к сборочным единицам или к деталям.

Заготовка – этопредмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала изготавливают деталь (ГОСТ 3.1109-82).

Заготовки, в зависимости от их вида и типа производства, получают в заготовительных цехах - литейных, кузнечных, штамповочных, порошковой металлургии и др.

Производство заготовок - это первый этап машиностроительного производства. Именно от заготовки зависит: расход материала (непосредственно как на заготовку, так и дальнейшую механическую обработку), качество изделия, трудоемкость изготовления и себестоимость изготовления изделия в целом.

Таким образом, от вида и способа получения заготовки зависит объем дальнейшей механической обработка: число и структура технологических операций механообработки, выбор оборудования, инструмента, технологической оснастки, что, в свою очередь, влияет на себестоимость изготовления детали в целом.

Классификация заготовок и методов их получения.

Различают следующие основные виды заготовок:

Профили - заготовки постоянного (круглого, шестигранного, трубы и т.д.) или периодического сечения, изготавливаемые в условиях металлургического производства. В крупносерийном и массовом производстве применяют также специальный прокат.

Штучные заготовки - заготовки, получаемые:

- обработкой давлением (поковки, штамповки);

- литьем (отливки);

- методами порошковой металлургии.

Комбинированные заготовки (сварные) - сложные изделия, получаемые сваркой отдельных двух и более простых элементов (из машиностроительных профилей и (или) штучных заготовок). Эти заготовки классифицируют в соответствии с методом получения исходных элементов и называют сварными (из профилей), листосварными, штампосварными, и др.

Заготовки характеризуются конфигурацией и размерами, точностью получаемых размеров, структурой металла, состоянием поверхности и т.д. Форма, размеры и материал заготовки определяют технологию её изготовления и последующую механическую обработку. Так, точность размеров заготовки является важнейшим фактором, влияющим на стоимость изготовления детали. Поэтому необходимо обеспечить стабильность размеров заготовки в пределах изготавливаемой партии. Состояние поверхности (отбел чугунных отливок, слой окалины на поковках и др.) может существенно затруднять последующую механическую обработку резанием.

В процессе проектирования необходимо назначить припуски, напуски на механическую обработку заготовки.

Припуск на механическую обработку - это слой металла, удаляемый с поверхности заготовки с целью получения требуемых по чертежу формы и размеров детали. Припуски назначают только на те поверхности, требуемые форма и точность размеров, которых не могут быть достигнуты принятым способом получения заготовки.

Припуски делят на общие и операционные.

Общий припуск на обработку -это слой металла, необходимый для выполнения всех необходимых технологических операций, совершаемых над данной поверхностью.

Операционный припуск -это слой металла, удаляемый при выполнении одной технологической операции. При­пуск измеряется по нормали к рассматриваемой поверхности. Общий припуск равен сумме операционных.

Размер припуска существенно влияет на себестоимость изготовления детали. Завышенный припуск увеличивает затраты труда, расход материала, режущего инструмента и электроэнергии. Заниженный припуск требует применения более дорогостоящих способов получения заготовки, усложняет установку заготовки на станке, требует более высокой квалификации рабочего.

Напуск - это объем металла на поверхности заготовки (сверх припуска), предназначенный для упрощения конфигурации заготовки и облегчения условий ее получения, в виду невозможности или нерентабельности изготовления заготовки по заданному контуру.

В процессе превращения заготовки в деталь ее размеры приобретают ряд промежуточных значений, которые называют операционными размерами.

На рисунке 1 на деталях показаны припуски, напуски и операционные размеры изделий.

 

Рисунок 1. Припуски, напуски на размеры корпуса подшипника (а), пробки (б), вала (в):

A _заг, Б _заг, В _заг, D _заг D '_заг, D "_заг – исходные размеры заготовки; А _дет, Б _дет, В _дет, D '_дет, D "_дет – размеры готовой детали; D₁, D₂, D '1, D "1 – операционные размеры заготовки

Метод получения той или иной заготовки зависит от служебного назначения детали и требований, предъявляемых к ней, а также от ее конфигурации и размеров, марки материала, типа производства и других факторов.