Технико – экономическое обоснование выбора заготовки

Заготовки деталей, обрабатываемые на автоматизированных линиях и участках, должны отвечать следующим основным требованиям:

минимальный припуск, достаточный для обеспечения заданной точности и шероховатости обрабатываемой поверхности;

распределение припуска должно быть равномерным по поверхности заготовки и стабильным для всей партии деталей;

постоянство физико-механических свойств по всей поверхности;

разброс припуска не должен превосходить допустимого значения, обеспечивающего эффективный зажим заготовки в заранее настроенную оснастку;

база должна иметь относительно высокую точность формы и расположения поверхностей и обеспечивать надежное крепление детали при обработке;

характер отвода стружки от режущих кромок инструментов должен быть свободным, исключающим заклинивание и поломку инструментов, особенно при обработке отверстий малого диаметра;


отклонение от неперпендикулярности торцов заготовки к образующей не

более 0,5 мм для заготовок диаметром до 100 мм, и не более 1,0 мм для    

заготовок диаметром свыше 100 мм.

На выбор метода получения заготовки оказывают влияние: материал детали; её назначение и технические требования на изготовление; объём и серийность выпуска; форма поверхностей и размеры детали.

Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчёта технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовления из неё детали при минимальной себестоимости последней, считается оптимальным.

При выполнении проекта делается краткий анализ существующего метода получения заготовки на заводе. В нём следует отразить технологический процесс, при необходимости иллюстрированный эскизами, положительные и отрицательные его стороны, качество заготовки, причины брака и возможности его устранения. Необходимо привести данные о себестоимости метода получения заготовки в условиях завода, его трудоёмкости, производительности, материалоёмкости.

На основании произведённого анализа, изучения передовых методов получения аналогичных заготовок на других предприятиях, а также литературных данных и технико-экономического обоснования следует предложить оптимальный для принятых условий производства метод получения заготовки. Чертёж должен быть отработан на технологичность конструкции детали с целью уменьшения затрат труда, средств, материала и времени на изготовление заготовки предложенным методом. Необходимо также предусмотреть возможности использования неизбежных отходов металла, получаемых при механической обработке заготовок (обрезков проката и др.)

Для данной детали можно использовать следующие методы получения заготовок: горячая объемная штамповка на молотах и прессах, горячая объемная штамповка на горизонтально-ковочных машинах, а также получение заготовки из проката.

Наиболее рациональными методами получения заготовки из вышеперечисленных для данной детали, с учетом материала, массы, конфигурации, габаритов детали и годовой программы выпуска, являются горячая объемная штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) - используется в серийном и массовом производствах для заготовок имеющих форму тел вращения и массой не более 100 кг и метод получения заготовок из проката, так как он не требует изготовления штампов, пресс-форм и т.п.

В качестве исходной заготовки используют прокат. Штампуют поковки стержни с утолщениями и глухими отверстиями, кольца, трубчатые детали со сквозными и глухими отверстиями. Так как штамп состоит из трех частей, то напуски на поковки и штамповочные уклоны малы или отсутствуют. К недостаткам горизонтально-ковочных машин следует отнести их малую универсальность и высокую стоимость.

Горизонтально-ковочная машина представляет собой механический кривошипный штамповочный пресс, имеющий разъемную матрицу, одна часть которой является подвижной – зажимной. Кроме главного деформирующего ползуна, имеется ползун, движение которого перпендикулярно движению главного. Горизонтально-ковочные машины выбираются по номинальному усилию, которое составляет 1…31,5 МН.

Штамп состоит из трех частей: неподвижной матрицы, подвижной матрицы и пуансона, размыкающихся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Пруток с нагретым участком на его конце закладывают в неподвижную матрицу. Положение конца прутка определяется упором. При включении машины подвижная матрица прижимает пруток к неподвижной матрице, упор автоматически отходит в сторону, и только после этого пуансон соприкасается с выступающей частью прутка и деформирует ее. Металл при этом заполняет формующую полость, расположенную впереди зажимной части. Формующая полость может находиться только в матрице, только в пуансоне, а также в матрице и пуансоне. После окончания деформирования пуансон движется в обратном направлении, выходя из полости матрицы. Матрицы разжимаются, деформированную заготовку вынимают или она выпадает из них.

После штамповки в открытых штампах производят обрезание облоя и пробивку пленок в специальных штампах, устанавливаемых на кривошипных прессах. Правку штампованных поковок выполняют для устранения искривления осей и искажения поперечных сечений, возникающих при затрудненном извлечении поковок из штампа, после обрезания облоя, после термической обработки.

Припуски и допускаемые отклонения размеров поковок, штампуемых на ГКМ, определяют по ГОСТ 7505-89.