Выбор исходной заготовки и ее конструирование

Заготовка – это предмет производства, из которого изменением формы и размеров, свойств материала и шероховатости поверхности изготавливают деталь или неразъемную сборочную единицу – узел.

Выбрать заготовку – это значит определить ее рациональный вид, определяющий конфигурацию заготовки, напуски, уклоны, толщину стенок, размеры отверстий, припуски на обработку, размеры заготовки, допуски на точность их выполнения, назначить технические условия на выполнение заготовки и выбрать оборудование.

Конфигурация заготовки вытекает из конструкции детали и определяется ее размерами и материалом, условиями работы детали в машине с учетом статических, динамических, температурных и других нагрузок.

Факторы, влияющие на выбор процесса и метода изготовления заготовки:

1. Технологическая характеристика материала, его свойства, определяющие возможность применения литья, пластической деформации, сварки, порошковой металлургии.

2. Физико-механические свойства материала в процессе формоизменения.

3. Конструктивные формы, размеры детали, ее масса.

4. Объем выпуска.

5. Наличие технологического оборудования, литейного, кузнечного, сварочного и других производств, возможность получения заготовок от специализированных заводов.

Имея чертеж исходной заготовки, чертеж детали с указанием ее конфигурации, размеров, материала, технических условий, данные по объему выпуска, нормативные материалы, заготовку выбирают в следующей последовательности: процесс, метод, оборудование.

В первую очередь рассматривают технологические возможности материала, влияние степени его легирования на обрабатываемость. Если материал обладает литейными свойствами и в то же время хорошо обрабатывается давлением, то выбор процесса и метода изготовления заготовки связывают с обеспечением заданного качества детали, т.е. техническим условием на изготовление

Заготовки сложной конфигурации с внутренними поверхностями, если позволяет материал, получают литьем. Заготовки более простых форм, без отверстий или с простыми неглубокими отверстиями; заготовки с повышенными требованиями к механическим свойствам материала получают различными видами обработки металлов давлением. Для каждого типа производства могут быть найдены эффективные варианты поковок и штамповок. В мелких производствах – это свободная ковка, штамповка в подкладных штампах, ковка методом ротационного обжатия, использование периодического проката. В крупных – многоручьевая объемная штамповка в открытых и закрытых штампах, прессование, штамповка на горизонтально-ковочных машинах. При проектировании штампованных заготовок встречаются понятия степени сложности поковки и группы стали. Согласно ГОСТ 7505 – 74 различают две группы сталей:М1 и М2. к группе М1 относятся все углеродистые стали и легированные стали с содержанием углерода до 0,45% и легирующих элементов – до 2,0%; легированные стали (кроме относящихся к группе М2) относятся к группе М2. степень сложности поковки определяется отношением объема детали к объему фигуры, в которую эта поковка может быть вписана.

Широко при всех типах производства применяют заготовки из проката различных профилей. Чем ближе конфигурация заготовки к форме стандартных профилей, тем эффективнее использование проката. Прокат также используют как промежуточную заготовку при ковке и штамповке.

Размеры всех видов заготовок по сравнению с разме­рами детали должны иметь припуск, т. е. слой металла, удаляемый с поверхности при механической обработке заготовки. Припуск, размер которого обеспечивает необ­ходимую обработку данной заготовки, называется нор­мальным. Завышенные припуски приводят к увеличению отходов металла, снижают производительность труда и повышают себестоимость обработки. Заниженные припуски не дают возможности выполнить обработку поверхности до нужной точности и чистоты. Если поверх­ность детали обрабатывается не за одну операцию (или переход), а за несколько, то для каждой из них следует предусмотреть свой припуск, который называется проме­жуточным (межоперационным). Устанавливая размеры припусков на обработку, необходимо также указать до­пускаемые отклонения от этих размеров, т. е. допуск на величину припуска. Размеры припусков на обработку и допуски на величину припусков зависят от материала заготовки, размера и формы детали, способа изготов­ления заготовки, чистоты обработки поверхности и дру­гих факторов.

После выбора вида заготовки и установления припус­ков на обработку выполняется эскиз заготовки.

Чтобы определить размеры заготовки необходимо к размерам поверхностей детали прибавить (для внутренних поверхностей – отнять) значения общих припусков на обработку. Выбор общих припусков на заготовки проводят по таблицам.

Таблица 4 Припуски и допуски на обработку чугунных отливок