Конструкции заготовок

Ввиду жесткой связи между прочностью сварной конструкции, формой сварного соединения и технологией сварки разработка конструкции заготовки должна вестись одновременно с проработкой технологии ее изготовления.

Рис. 7.3. Обеспечение технологичности порошковых заготовок с выступающими частями, выступами и выемками: слева — нетехнологичный вариант, справа — технологичный вариант конструкции заготовки

Деформированное состояние элемента конструкции (заготовки) в процессе нагружения является интегральным проявлением процессов деформирования локальных объемов материала в соответствии с их напряженным состоянием, изменяющимся во времени. Вследствие нестационарности полей напряжений и

сложности формы реальных элементов конструкций рас-чет полей напряжений и деформаций (разрушений) требует привлечения численных методов (за исключением частных случаев, которые допускают упрощающие предположения о поведении материала и его напряженном состоянии и позволяют провести расчет инженерными или аналитическими методами). Таким образом, проблема расчета элемента конструкции (заготовки) на действие импульсной нагрузки сводится к установлению на основе экспериментальных исследований определяющих уравнений состояния материала, разработке численных и аналитических методов расчета нестационарных полей напряжений и деформаций (полей разрушения) в объеме материала с заданной конфигурацией и расчету нестационарных полей напряжений (разрушений) реального элемента конструкции (заготовки).

Технологичность конструкции изделий — понятие комплексное. Технологичность конструкции нельзя рассматривать изолированно, без взаимной связи и учета условий выполнения заготовительных процессов, процессов обработки, сборки и контроля. Отработанная на технологичность конструкция заготовки не должна усложнять последующую механическую обработку. В то же время отработку на технологичность конструкции заготовки следует производить с учетом выполнения заготовительных процессов и сборки, стремясь получить наименьшую трудоемкость и наименьшую себестоимость изготовления машины в целом.

Следовательно, переход с одной конструкции заготовки детали на другую должен сводиться к переналадке существующих конструкций технологической оснастки путем различных сочетаний унифицированных деталей и узлов оснастки и добавления к ним вновь изготовленных специальных частей оснастки, связанных со специфическими отличиями одной заготовки данного ряда от другой. Этим и достигается обратимость оснастки, т. е. многократное использование одних и тех же унифицированных деталей и узлов ее.

В ряде случаев, при переходе с одной конструкции заготовки на другую, отличающуюся от первой размерами, для того чтобы не изготов-

Несмотря на почти одинаковый вес заготовок, себестоимость литого корпуса при выпуске четырех корпусов в месяц в 2,25 раза меньше себестоимости сварного корпуса по тем же причинам, что и в предыдущем случае. Фиг. 265. Конструкции заготовки корпуса вспомогатель-

Фиг. 266. Конструкции заготовки корпуса цепной передачи дизеля мощностью 600 л. с.:

Фиг. 361. Различные конструкции заготовки поводка одного и того же назначения.

Фиг. 362. Различные конструкции заготовки рычага одного и того же назначения.

Технологичность конструкции заготовок деталей должна иметь в виду не только максимальную рационализацию механической обработки, но и упрощение процессов изготовления самих заготовок.

g g заготовок по высоте (вдоль ностей, ограничиваю- заготовки Типовые конструкции заготовок

Снижение массы может быть достигнуто также путем изменения сечений детали по длине, если известны нагрузки, действующие в каждом сечении. При этом стремятся удалить металл с нерабочих участков детали, например, за счет уменьшения напусков, технологических уклонов в конструкции заготовок или применения штампо-сварных заготовок из листового материала вместо литых.

Станок, изображенный на фиг. 106, является основанием конструктивно нормализованного ряда, а станки, изображенные на фиг. 107—111, являются производными этого основания; на них устанавливаются специальные приспособления, необходимые для обработки самых различных по конструкции заготовок в условиях крупносерийного производства.

Холодную штамповку также до недавнего прошлого применяли только в крупносерийном и массовом производстве. Внедрение универсального блока со сменными взаимозаменяемыми вставками для изготовления различных по конструкции заготовок деталей машин одного и того же технологического ряда (фиг. 212) обусловило применение холодной штамповки — гибки, вытяжки, вырубки и обрезки и их комбинирования также и в условиях мелкосерийного производства. Заблаговременно изготовленные вставки

г) изменения конструкции заготовок.

Рамы, фундаментные плиты, корпусы и другие конструкции заготовок деталей, которые прежде получались только отливкой, в настоящее время изготовляются путем сварки из стального проката. Относительная стоимость литых и сварных конструкций деталей машин, особенно при комбинированных конструкциях, сильно зависит, как уже указывалось, от масштаба производства, назначения заготовки детали, ее конструктивных форм и размеров.

Таким образом, сварные конструкции заготовок в ряде случаев освобождают от многих затруднений, с которыми сталкиваются при конструировании литых заготовок.

При решении вопроса о том, какой из двух способов следует применить, необходимо учитывать требующуюся точность и жесткость заготовок. Если точность и жесткость обеспечиваются в равной степени обоими способами, то в серийном производстве более рациональной является штамповка. При изготовлении заготовок небольших габаритов, имеющих сложные конструктивные формы и точные размеры, целесообразнее применить литье под давлением, особенно в тех случаях, когда одновременно можно отливать несколько различных по конструкции заготовок.

При освоении новых конструкций машин, когда сроки изготовления первого пробного образца часто имеют решающее значение, получение основных заготовок деталей методом сварки зачастую является наиболее рациональным, так как при этом исключается освоение трудоемкой технологической оснастки — моделей и штампов. Изготовление пробных конструкций •способами сварки .в ряде случаев оправдывается даже тогда, когда в серийном .производстве сварные конструкции заготовок будут заменены литыми.

Выбор литьевого способа прессования диктуется следующими особенностями конструкции заготовок: