2. Факторы, влияющие на выбор процесса и метода получения заготовки

Выбор технологического процесса получения заготовки и метода ее формообразования диктуется:

• технологической характеристикой материала (его свойствами, определениями возможности литья);

• качественной характеристикой метода литья, а также структурными изменениями в процессе формообразования (размер зерна в литых деталях);

• конструктивными формами и размерами детали (чем крупнее деталь, тем дороже обходится оснастка и оборудование);

• программным заданием (при больших выпусках выгодны методы, обеспечивающие наибольшее приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам детали: литье по выплавляемым моделям, литье в кокиль, литье под давлением, литье под регулируемым давлением, центробежное литье и др.);

• производственными возможностями заготовительных цехов (наличием соответствующего оборудования);

• временем, затрачиваемым на подготовку производства (изготовление моделей, оснастки);

• возможностью быстрой переналадки оборудования и оснастки (особенно при массовом производстве).

Основными задачами заготовительного производства является максимальное повышение производительности и точности заготовок. Вибрирование расплава, ультразвуковая его обработка, вакуумирование, создание направленной кристаллизации не увеличивают производительность и точность отливки, а только позволяют получать заданную кристаллическую структуру и более высокую прочность.

Выбор заготовки затрудняется большим количеством вариантов технологических процессов и методов их получения (сотни). Поэтому при выборе заготовки необходимо руководствоваться способами, которые обеспечат качество, экономичность получения, а также технологией (получения заготовки, детали), выгодной для каждого конкретного случая.

3.ВЫБОР ЗАГОТОВКИ

1. Последовательность выбора заготовки

Правильный выбор заготовки зависит от знания процессов и методов получения заготовок. Технологические процессы получения отливок различаются по методам:

1. в песчаные разовые формы с ручной или машинной формовкой по деревянным или металлическим, пластмассовым моделям;

2. в стержневые и оболочковые разовые формы с ручным или машинным изготовлением форм, литье по выплавляемым, растворяемым, газифицируемым моделям с применением песчано-смоляных химически твердеющих смесей или жидкостей;

3. в многократные гипсовые, цементные, графитовые, кирпичные, каменные формы, в кокиль, под давлением, центробежное;

4. специальные – выжиманием, непрерывное, намораживанием, вакуумным всасыванием.

При применении технологических процессов литья применяются машины-орудия, позволяющие производить формовку на прессах, пескометную, пескоструйную обработку и т.п.

На основе знания технологических процессов литья и механической обработки оснастки и оборудование, имея чертеж детали определяется в зависимости от масштаба производства и способа получения отливки. Предварительные данные по выбору класса точности приведены в /3/.

Стальные отливки сложной формы весом 50-500 г. рекомендуется отливать по выплавляемым моделям, при этом обеспечивается 8-11 квалитеты по СТ СЭВ 145-75 с шероховатостью поверхности R_z=40.10 мкм по ГОСТ 2789-73, с наименьшей толщиной стенки до 0,5 мм.

Литье массой от 5 кг до 7000 кг в металлических формах (кокилях) в массовом и серийном производстве отливается главным образом из алюминия. Точность при этом достигается до 12 квалитета, а шероховатость R_z=20 мкм, наименьшая толщина стенок 3…8 мм.

Литье в металлических формах под давлением производится для цинковых, алюминиевых, магниевых, медных сплавов, реже для чугуна и стали. Отливки изготовляются массой от 0,1 до 20 кг. Точность отливки 8-13 квалитет, шероховатость до R_a=1,25…0,63 мкм, с минимальной толщиной стенок 0,5 мм.

Литье в оболочковые формы применяется для получения отливок в крупносерийном и массовом производстве (высокая стоимость формовочных смесей и высокая газотворная особенность). Отливки изготавливаются массой до 100 кг, максимальным размером до 800 мм. Точность 11-12 квалитет, шероховатость R_a=40…20 мкм, наименьшая величина стенок 3..5 мм.

Центробежное литье рекомендуется применять для отливок, имеющих форму тел вращения, но можно и фасонных не симметричных таких как шестерни турбинные. Не все сплавы целесообразно отливать центробежным способом, это связано с ликвидацией компонентов сплава (целесообразно свинцовистые и алюминиевые бронзы, содержащие повышенное содержание С). Точность этого литья с указанным размером материала, технических условий и данных о программе выпуска приступают к определению размеров заготовки, технико-экономическому обоснованию, выполнению чертежа заготовки, к определению процесса, метода и выбора оборудования, разработке технологического процесса получения отливки.

Выбрать заготовку – значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.

Последовательность выбора заготовки сводится:

• к определению типа производства,

• к определению припусков и размеров заготовки,

• к технико-экономическому обоснованию,

• к определению процесса, метода и выбора оборудования.

Окончательное решение по выбору заготовки можно принять только после комплексного экономического расчета себестоимости заготовки и механической обработке в целом.