4 Выбор вида заготовок и методы их получения

При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технические условия на обработку. По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастет 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.

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Себестоимость детали определяется суммированием себестоимости заготовки и себестоимости ее последующей обработки до достижения заданных требований качества по чертежу. Выбор заготовки связан с конкретным технологическим расчетом себестоимости готовой детали, выполняемым для заданного объема годового выпуска с учетом различных условий производства. При проектировании технологического процесса механической обработки для конструктивно сложных деталей важно иметь данные о конфигурации и размерах заготовки и, в частности, о наличие в заготовке отверстий, полостей, углублений, выступов.

Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами детали, программой выпуска.

При выборе технологических методов и процессов получения заготовок учитываются прогрессивные тенденции развития технологии машиностроения. Решение задачи формообразования деталей целесообразно перенести на заготовительную стадию и тем самым снизить расход материала, уменьшить долю затрат на механическую обработку в себестоимости готовой детали.

Поступающие на обработку заготовки должны соответствовать утвержденным техническим условиям. Поэтому заготовки подвергают техническому контролю. Проверке подвергают химический состав и механические свойства материала, структуру, наличие внутренних дефектов, размеры, массу заготовки. Заготовки должны быть выполнены из материала, указанного на чертеже, обладать соответствующими ему механическими свойствами, не должны иметь внутренних дефектов (для отливок – рыхлоты, раковины, посторонние включения; для поковок – пористость и расслоения по шлаковым включениям, крупнозернистость, шлаковые включения; для сварных конструкций – непровар, пористость металла шва, шлаковые включения).

Дефекты, влияющие на прочность и товарный вид заготовки, подлежат исправлению. В технических условиях должны быть указаны вид дефекта, его количественная характеристика и способы исправления (вырубка, заварка, пропитка составами, правка).

Поверхности отливок должны быть чистыми и не должны иметь пригаров, спаев, плен, намывов и механических повреждений. Заготовка должна быть очищена, места подвода литниковой системы, заливы, заусенцы и другие дефекты должны быть зачищены, удалена окалина. Особенно тщательной очистке должны подвергаться полости отливок. Необрабатываемые наружные поверхности заготовок при проверке по линейке не должны иметь отклонения от прямолинейности больше заданного. Заготовки, у которых отклонение от прямолинейности оси (кривизна) влияет на качество и точность работы машины, подлежат обязательному естественному или искусственному старению, обеспечивающему снятие внутренних напряжений, и правке.

Отмеченные на чертеже заготовки базы для механической обработки должны служить исходными базами при изготовлении и проверке технологической оснастки (моделей, стержней). Они должны быть чистыми и гладкими, без заусенцев, остатков литников, прибылей, литейных и штамповочных уклонов. Базы должны образоваться по возможности моделью и находиться в одной опоке, чтобы исключить влияние смещения и перекоса опок и стержней.

Основными способами получения заготовок являются литье, ковка, штамповка, прокат и сварка. Сварка изделий позволяет значительно упростить технологию изготовления многих конструкций, изготовлять детали по частям взамен литья и ковки детали, заменить цельнолитые или кованые детали комбинированными, в которых только отдельные элементы, находящиеся в наиболее тяжелых эксплуатационных условиях, изготовляются из дорогостоящей стали.

В условиях многообразия способов необходимо знать технологические и эксплуатационные возможности и границы применимости каждого способа соответственно масштабам производства, требуемой точности изготовления и особенности конструктивных форм и размеров заготовок.

Выбор способов получения заготовки определяется технологическими свойствами металла, т.е. его литейными свойствами или способностью претерпевать пластические деформации при обработке давлением, а также структурными изменениями материала, получаемыми в результате применения того или иного метода выполнения заготовки, конструктивными формами и размерами заготовки, требуемой точностью ее выполнения и качеством поверхности, эксплуатационными требованиями, величиной программного задания, производственными возможностями заготовительных цехов и временем, затрачиваемым на подготовку производства.

Надежность заготовок характеризуется, прежде всего, вероятностью развития в них дефектов, могущих вызвать поломку и в связи с этим остановку изделия.