Конфигурации заготовок

Оптимальный припуск зависит от материала, размеров и конфигурации заготовки, вида заготовки, деформации заготовки при ее изготовлении, толщины дефектного поверхностного слоя и других факторов. Известно, например, что чугунные отливки имеют дефектный поверхностный слой, содержащий раковины, песчаные включения; поковки, полученные ковкой, имеют окалину; поковки, полученные горячей штамповкой, имеют обезуглероженный поверхностный слой.

Наиболее сложные по конфигурации заготовки можно изготавливать различными способами литья. Литье в песчаные формы и по выплавляемым моделям позволяют получать заготовки сложной формы с различными полостями и отверстиями. В то же время некоторые способы литья (например, литье под давлением) выдвигают определенные ограничения к форме отливки и условиям ее изготовления.

Литьем по выплавляемым моделям экономически наиболее выгодно изготавливать мелкие, но сложные по конфигурации заготовки, к которым предъявляются высокие требования по точности размеров и шероховатости поверхности или которые собираются (свариваются) из двух и более элементов. Обычно льют детали из цветных сплавов, высоколегированных сталей, жаропрочных сплавов, плохо обрабатывающихся резанием или обладающих низ-КИМИ литейными свойствами. Основная часть ЭКОНОМИИ при ЭТОМ способе литья достигается за счет уменьшения массы заготовки и объема ее механической обработки.

При выборе оборудования для холодной штамповки необходимо учитывать вид операции, материал, размеры и сложность конфигурации заготовки. Основной вопрос, решаемый при выборе оборудования,— определение усилия пресса. Для холодной объемной штамповки требуемое усилие определяют по таким же зависимостям, как .для горячей штамповки с учетом особенностей холодной штамповки [6, 29]. Усилия здесь получаются больше, так как пластичность металлов в холодном состоянии гораздо ниже, чем в горячем.

Для каждого металла и сплава имеется оптимальное давление (Аш), обеспечивающее получение литых заготовок без усадочных дефектов. Но оно не является постоянным, а зависит от многих факторов, в том числе от схемы приложения давления, температурных режимов заливки и прессования, времени наложения давления, конфигурации заготовки и т. п.

В. И. Курочкиным в программу исследования были включены не три, а семь факторов, варьируемых на различных уровнях. Исследования проводились на отливках типа стакана с различной глубиной центральной полости (0—65 мм), изготовляемых из сплава АЛЗ. Изучалось влияние температуры прессформы (Xi) в пределах 200—300° С, температуры заливки (Х2) в интервале 690—730° С, времени выдержки расплава в матрице до приложения давления (Х3) от 10 до 40 с, времени прессования (Х^) в пределах 30—40 с, скорости внедрения прессующего пуансона при формировании отливки (Х$) в пределах 0,03—0,05 м/с, давления прессования (Х6) в интервале 25—100 МН/м2 и конфигурации заготовки (Х7), определяемой глубиной центральной полости в указанных выше пределах. В качестве параметра оптимизации (у) был выбран предел прочности сплава при растяжении.

Направленное затвердевание металла обеспечивается последовательной кристаллизацией металла снизу вверх, начиная от тонких сечений заготовки, расположенных при заливке в нижней части формы, к более массивным сечениям, расположенным в верхней ее части. В этом случае каждая выше расположенная часть будет пополнять жидким металлом нижнюю часть, являясь для нее своего рода прибылью. Рекомендуется направление затвердения металла проверять методом вписанных окружностей. Вписанная окружность в любое сечение заготовки до дна свободно проходит по ее вышележащим сечениям, считая по направлению кристаллизации. В зависимости от конфигурации заготовки соотношение диаметров двух рядом лежащих окружностей следует принимать в пределах 1:1, 1 : 1,5. Конструкции, отвечающие требованиям направленного затвердения металла, показаны на фиг. 57, б.

Этот способ характеризуется высокой производительностью, экономией металла и повышенной точностью получаемых заготовок (8—9-го классов). Диаметр исходного ; прутка зависит от конфигурации заготовки. Для штамповки применяют 'прутки и трубы длиной от 3,5 до 4 м и диаметром от 20 до 270 мм. Допуски и припуски на заготовки, изготовляемые на . ГКМ, регламентируются ГОСТом 7505-55.

Формование гибкой, вытяжкой и вакуумом. Для получения деталей простейшей конфигурации заготовки из органического стекла нагреваются до 100—115° С и формуются на оклеенной фланелью (лучше безворсовой тканью тонкого переплетения) или замшей деревянной форме-болванке. Прижим заготовки к болванке производится вручную с помощью фланели.

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения напусков и припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле, ' так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако такие заготовки требуют последующей трудоемкой обработки и повышенного расхода материала.

Время tB зависит от размеров, массы, конфигурации заготовки, конструкции механизмов фиксации, длины хода и скорости перемещения конвейера. Для автоматических линий корпусных деталей среднего размера слагаемые г„ составляют: гинд = 3 -т- 5 с — ход конвейера; tyc = 3 -г- 10 с — фиксация, зажим, рас-фиксация, отжим; гуп = 4 4- 5 с — подвод и отвод головок.

Специализированные наладочные приспособления (СНП) обеспечивают базирование и закрепление типовых по конфигурации заготовок различных размеров в заданном диапазоне. Компоновка СНП состоит из базового агрегата и сменных наладок для отдельных деталей. В системе СНП многоместные приспособления делают возможным смену заготовок вне рабочей зоны станка. Область применения СНП на станках с ЧПУ — серийное производство.

РАСТОЧНЫЙ СТАНОК - металлореж. станок для обработки предварительно получ. отверстий вращающимся реж. инструментом. На горизонтально-расточных станках с горизонтальным шпинделем, отличающихся универсальностью, обрабатывают отверстия с точными расстояниями между осями в деталях сложной формы, а также производят сверление, зенкерование, развёртывание, фрезерование отверстий, обтачивание торцов деталей и нарезание резьб. Координатно-рас-точные станки с вертик. шпинделем имеют повыш. жёсткость и снабжены спец. точными измерит, устройствами, что позволяет осуществлять обработку отверстий с особо точным расстоянием между осями. Алмазно-расточные станки применяют для тонкого отделочного растачивания отверстий алмазными или твердосплавными резцами при высоких скоростях резания, малых подачах и глубинах резания. Применяются также специализированные Р.с., предназначенные для обработки сходных по конфигурации заготовок, но с разными (в определ. диапазоне) размерами.

небольших по весу и простых по конфигурации заготовок составляет 8000 — 10000 шт., средних заготовок до 3000 шт ; для стальных заготовок мелкого развеса 500—700 шт., среднего 100— 250, крупного 20—25 шт. При литье заготовок средней сложности из легкоплавких сплавов стойкость форм доходит до 15000 — 20000 шт.

Скорость нагрева заготовок в печах до заданной температуры зависит от температуры печи, способа укладки заготовок на поду (одиночная, вплотную, на подставке и т. п.), размера и конфигурации заготовок, физических свойств металла (температуропроводности а ~ —- , где X — теплопроводность;

Получение уступов и выточек в литье также решается при назначении припусков и определении конфигурации заготовок. Практически уступы и выточки делаются литыми при ширине их более 25 мм и глубине свыше 6 мм (на мелком и среднем литье).

Для передачи заготовки в два приема: первый — захват из магазина, а второй — перенос в зону приспособления. Используются для установки заготовок, длина которых больше диаметра, в центры или патроны (тип а, г, д), для сложных по конфигурации заготовок (тип б, е).

Следовательно, прогрессивные технологические процессы должны базироваться на дальнейшем сокращении обработки металлов резанием. Приближение .конфигурации заготовок к размерам готовой детали и повышение ее точности экономит металл и существенно снижает, а иногда и совсем устраняет механическую обработку, значительно удешевляет себестоимость деталей.

В современном машиностроении прогрессивные технологические процессы должны базироваться на дальнейшем сокращении обработки резанием. Приближение конфигурации заготовок к размерам готовой детали и повышение ее точности экономит металл и значительно снижает, а иногда и вовсе устраняет механическую обработку, удешевляя этим себестоимость деталей.

высокопроизводительную обработку резанием, холодной высадкой или штамповкой; создать требуемые в соответствии с чертежом свойства детали. Четыре основных технологических прсцгсса: нормализация, отжиг, изотермический отжиг и улучшение — исчерпывают практически все нужды заготовительных цехов. Термическая обработка заготовок проводится в автоматизированных агрегатах по всему циклу без перегрузки. Поэтому цех термической обработки заготовок целесообразно создавать из линий нормализации, изотермического отжига и улучшения. При значительных объемах улучшаемых деталей формируют раздельные линии улучшения с закалкой деталей в воде и масле, а агрегаты для нормализации дополняют печами высокого отпуска. В зависимости от вида термической обработки, размера, массы и конфигурации заготовок агрегаты выполняют толка-тельио-толкательными, толкательно-конвейерными или конвейерно-конвейер-ными. В толкательиых агрегатах детали перемещаются на поддонах, в конвейерных — навалом. В большинстве случаев агрегаты для нормализации и изотермического отжига выполняют толкательными. Наиболее целесообразно использование двух и даже трех агрегатов. В этом случае агрегат нормализации практически универсален, а агрегаты улучшения или изотермического отжига унифицированы по температуре нагрева под закалку. Выдержка различных по массе деталей регулируется независимо темпом толкания в каждом ряду.

Устройство ДЛЯ ориентации в вибробункерах и виС^юлотках. Ориентация заготовок в вибробункерах осуществляется следующими способами: приданием спиральному лотку формы, которая допускает попадание на него заготовок только в определенных положениях; установкой на лотке сбрасывателей, пропускающих по лотку заготовки в определенных положениях и сбрасывающих заготовки в иных положениях; использованием особенностей конфигурации заготовок (выступы, фаски и отверстия), а также особенностей расположения их центра тяжести} использованием специальных механизмов, смонтированных внутри бункера, наряду с приведенными способами.

Выбор приводных ножниц для разрезания металла зависит от профиля, размеров и конфигурации заготовок.