WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 17 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» Индустриально-педагогический колледж А.С. КИЛОВ, С.В. ВОЛЬНОВ, К.А. КИЛОВ ПРОИЗВОДСТВО ЗАГОТОВОК.

ОБЪЕМНАЯ ШТАМПОВКА СЕРИЯ УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ ИЗ ШЕСТИ КНИГ Книга 1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ПОКОВОК (ШТАМПОВАННЫХ ЗАГОТОВОК) Рекомендовано Ученым советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по программам среднего и высшего профессионального образования для подготовки дипломированного специалиста всех технических специальностей Оренбург 2004 ББК 34.623 я73 К 39 УДК 621.7 (075.8) Рецензент кандидат технических наук, доцент К.Н. Абрамов А.С. Килов, С.В. Вольнов, К.А. Килов К 39 Производство заготовок. Объемная штамповка:

Серия учебных пособий из шести книг. Книга 1.

Проектирование и производство поковок (штампованных заготовок): - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. – 155с.

В учебном пособии показаны возможности объемной штамповки (ОШ), рассмотрено проектирование поковки и расчет исходной заготовки с приведением необходимых справочных и стандартизированных данных, а в приложении приведен пример выполнения такой работы.

Приведены сведения об охране труда и технике безопасности в кузнечноштамповом производстве.

Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих дисциплины «Технология конструкционных материалов», «Технология заготовительных производств», «Проектирование и производство заготовок», 2704030000 К ББК 34.62337 я73 © Килов А.С., 2004 © ГОУ ОГУ, 2004 Предисловие Современные требования к орудиям труда – различным механизмам и аппаратам – диктуют необходимость создания надежных способов и методов обработки материалов при изготовлении деталей машин и аппаратов.

Огромные успехи в надежности и экономичности созданных машин и приборов не могли быть достигнуты при изготовлении деталей лишь операциями обработки резанием стандартного проката без использования специально созданных заготовок. Такое положение повлекло при становлении машиностроения обязательное создание заготовительных производств, состоящих из кузнечно – шамповочных, литейных и сварочных цехов.

Любую машину (двигатель, преобразователь, орудие) собирают из деталей (элементарных частей), изготовленных без применения сборочных операций и приспособлений. Надежность и долговечность машины зависит от качества деталей, из которых она собрана. Качество детали в основном определяется заготовкой, которую получают тем или иным методом: литьем; сваркой;

обработкой резанием или обработкой давлением и тем или иным способом:

ковкой; объемной или листовой штамповкой.

В современном машиностроении детали (заготовки) делают из металлов и сплавов, а также из неметаллических (пластмасс, резины, древесины, керамики) и порошковых материалов.

К заготовкам, независимо от метода и способа их получения, предъявляются следующие требования:

- поверхности, используемые как базовые на первой операции обработки должны быть чистыми без заусенцев и других дефектов, чтобы избежать значительных погрешностей установки при дальнейшей обработке или сборке;

- механические и физические свойства материала заготовки, его химический состав, структура и зернистость должны быть стабильными по всему объему;

- все поверхности заготовки не должны иметь механических повреждений, в противном случае возможен выпуск некачественных деталей;

- геометрические размеры заготовок должны приближаться к геометрическим размерам готовой детали;

- коэффициент использования материала должен быть максимальным, а трудоемкость дальнейшей обработки - минимальной, но при этом должно быть обеспечено получение качественной детали (по размерам и шероховатости поверхности) в соответствии с чертежом после механической обработки на металлорежущих станках;

- все внутренние напряжения должны быть сняты за счет приме нения термообработки.

Каждый из указанных методов или способов представляет самостоятельную отрасль машиностроения и описан в специальной литературе, но, в тоже время, отсутствуют обобщенные сведения по производству заготовок различными методами и способами, что вызывает затруднения при выполнении студентами курсовых и дипломных проектов.

В связи с этим по инициативе авторов разрабатывается и издается серия учебных пособий, которая признана способствовать лучшему обеспечению студентов учебно-методической литературой.

В серии книг «ПРОИЗВОДСТВО ЗАГОТОВОК» рассмотрены такие вопросы, как получение штампованных и литых заготовок, комбинированные сварные заготовки и листовая штамповка, спеченные формовки из порошковых материалов, композитные и пластмассовые заготовки.

Введение В техническом вооружении промышленности процессы обработки металлов давлением (ОМД) играют весьма существенную роль, так как операции ОМД позволяет получать заготовки или детали требуемых форм, размеров и свойств путем пластического деформирования металла, то есть перераспределения его из одной части заготовки в другую. Все это дает возможность рассматривать обработку давлением как составной элемент технологии машиностроения, приборостроения и других производств.

Обработка давлением была известна еще в древности, уже тогда использовали свойства материалов пластически деформироваться в холодном или горячем состоянии. Этот метод широко применяли при изготовлении оружия, орудий, в кораблестроении и т.д.



В настоящее время обработка давлением и, в частности, кузнечноштамповочное производство, является одним из самых металлосберегающих производств, так как отходы при производстве поковок и штамповок значительно ниже, чем при других способах производства. В целом эти отходы не присущи технологии объемной штамповке и большее или меньшее их количество характеризует лишь степень достигнутого технического совершенства данного производства поковок /1/. Такие операции ОМД, как штамповка из порошковых материалов и штамповка жидкого металла, вообще обеспечивают безотходное производство. Тот или иной метод обработки применяется, прежде всего, в зависимости от серийности производства.

Для штамповочного производства (ШП) желательно массовое и крупносерийное производство, а кузнечное производство рационально использовать в индивидуальном и мелкосерийном производстве, а также при производстве массивных поковок массой свыше 200 кг. Понятие серийности производства относительное, так как даже для одного и того же типа поковок это понятие может быть не одинаковым, и зависит оно от габаритов и массы поковки. Например, для поковки «коленчатый вал» для малолитражного автомобиля массой 1,5 кг мелкосерийное производство составит от 300 до штук, а для судового двигателя массой 120 кг – от 75 до 1000 штук.

Обработке давлением подвергают заготовки из черных и цветных металлов и сплавов, из пластических масс и других не металлических материалов.

По сравнению с другими способами изготовления деталей (обработкой резанием, литьем и сваркой) операции ОМД обеспечивают следующие преимущества /2/:

- экономичное расходование металла;

- улучшение структуры, следовательно, и свойств деталей;

- снижение трудозатрат на изготовление;

- высокая производительность кузнечного и прессового оборудования;

- некоторые детали другим способом просто невозможно сделать.

Роль процессов обработки металлов давлением в техническом плане различных отраслей хозяйства все более возрастает. Процессы обработки металлов давлением позволяют получать детали и заготовки требуемых форм, размеров и свойств путем пластического деформирования металла в холодном или горячем состоянии.

По степени специализации кузнечно-штамповочные цехи подразделяются на специализированные, универсальные и смешанные, по характеру производство бывает индивидуальным, мелкосерийным, серийным, крупносерийным и массовым.

Наряду с изготовлением заготовок и деталей из металла обработка давлением широко используется в порошковой металлургии, которая позволяет создавать изделия с уникальными свойствами, в ряде случаев существенно повышать экономические показатели производства.

Изготовление деталей и узлов из пластмасс менее трудоемко, чем из металлов, себестоимость их значительно ниже себестоимости металлических изделий. Применение пластических масс дает возможность постоянно совершенствовать конструкции.

Процесс создания любой детали или машины состоит из двух неразрывно связанных этапов: проектирования и изготовления. При этом требования, предъявляемые к детали (машине) конструктором и технологом, часто оказываются взаимно противоречивыми. Например, стремление получить более точную и качественную деталь и машину неизбежно влечет за собой усложнение и удорожание технологии изготовления. И наоборот, необоснованное упрощение технологии изготовления, как правило, приводит к нарушению требований, которым должна отвечать машина и ее детали.

Поэтому для создания высококачественной и эффективной машины необходимо согласование всех конструкторских и технологических решений, их строгое технико-экономическое обоснование.

Автоматизацию и механизацию кузнечно-штамповочного производства проводят с целью повышения качества и производительности при выпуске заготовок. Сферой развития механизации и автоматизации в кузнечноштамповочном производстве являются не только объекты тяжелой и однообразной работы, но и работы по созданию и применению принципиально новых систем программного управления оборудованием и технологическими процессами. Автоматизацию также распространяют на вспомогательные операции, зачастую требующие значительно больших затрат времени, чем сами операции штамповки.

1 Назначение заготовительного производства Изготовление деталей возможно без заготовительного производства в механическом цехе на металлорежущих станках из традиционного материала.

Например, во время ремонта для замены разрушенной или изношенной детали новую можно сделать из круглого или специального проката, но такой подход трудоемкий и не экономичный.

На машиностроительных предприятиях существуют заготовительные цеха (кузнечно-прессовые и литейные) производящие заготовки. Из таких заготовок при дальнейшей обработке в механических цехах получают готовые детали необходимой геометрии и качества. Такой подход характеризуется рядом преимуществ, основными из которых являются:

- повышение качества детали путем обеспечения требуемого направления волокон;

- снижение трудозатрат на изготовление детали;

- экономия расхода материала, так как изготовление деталей из предварительно фасонированных заготовок относится к металлосберегающим технологиям.

Следовательно, заготовительные цеха обеспечивают более рациональное производство и способствуют бесперебойной работе сборочного конвейера машиностроительного завода за счет обеспечения его качественными деталями из заготовок, причем в программе выпуска продукции заготовительных цехов предусмотрен выпуск заготовок и для запасных частей.





1.1 Выбор варианта технологического процесса изготовления детали Разработку технологического процесса начинают с выбора варианта обработки, в зависимости от материала исходной заготовки, размеров и программы выпуска заготовок для производства деталей. Для решения такой задачи необходимо, прежде всего, выявить все возможные варианты технологического процесса, а затем рассчитать технико-экономические показатели, подлежащие сравнению /3/.

От выбора технологического процесса получении заготовки зависит количество расходуемого материала, качество и трудоемкость последующей механической обработки при изготовлении детали.

Оптимальный технологический процесс выбирают на основе расчета и сравнения, возможных при данных условиях вариантов изготовления детали.

Оценку экономической эффективности новой технологии, выбор наиболее экономичного варианта производства деталей осуществляют с помощью сравнительного анализа стоимостных и натуральных технико-экономических показателей (ТЭП) /3/ и без применения ЭВМ эффективно решить эту задачу практически невозможно. Критерием при выборе наиболее экономичного варианта технологического процесса в заданных условиях служит сумма приведенных затрат, определяемая для каждого из сравниваемых вариантов производства. Этот показатель позволяет наиболее правильно оценить преимущества и недостатки каждого варианта в вопросах экономии капитальных вложений и эксплутационных расходов.

Наиболее экономичный вариант технологического процесса должен иметь минимальную сумму приведенных затрат. В расчетах экономической эффективности наибольшие трудности обычно связаны с определением себестоимости продукции. Она рассчитывается по двум способам: детальный расчет по элементам или по укрупненным нормативам. Первый способ более точный, но он сложнее (приложение А).

Совершенствование технологии производства заготовок нацелено на сокращение расхода металла, так как затраты на металл составляют более половины стоимости детали и наилучшие результаты в решении этого вопроса достигнуты при использовании обработки давлением (ОД).

В настоящее время для технико-экономического обоснования применяют программное обеспечение типа « Расчет поковки».

При разработке технологического процесса изготовления поковок возникает необходимость в расчете экономической эффективности ряда возможных вариантов и установление наиболее экономичного из них, для данных производственных условий.

Из операций обработки металлов давлением на машиностроительных предприятиях наибольшее применение находит ковка и штамповка (объемная и листовая). Последнюю применяют для получения объемных деталей из листового материала и она рассмотрена отдельно. Деформирование материала в объеме осуществляют в кузнечных и штамповочных цехах.

Кузнечные цехи характеризуются специфическими особенностями, обуславливающими выбор оптимального варианта технологического процесса.

К их числу относятся высокая металлоемкость, энергоемкость процесса и мастерство кузнеца, в тоже время для них свойственна незначительная стоимость основного оборудования, универсальность технологической оснастки и практически неограниченные размеры (по массе и габаритам) получаемых поковок.

К особенностям продукции штамповочных цехов относится не высокая металлоемкость (экономия материала составляет от 30 до 60 %) и энергоемкость процесса, не требуется высокое мастерство штамповщика в тоже время для них свойственна значительная стоимость технологической оснастки (штампов) и практически ограниченные по массе (преимущественно до 50 кг) размеры получаемых поковок.

Сопоставление расчетов себестоимости и приведенных затрат проводят в зависимости от величины серийности выпуска поковок для разных технически приемлемых способов их изготовления. Это позволяет выявить наиболее приемлемый вариант технологии и величину оптимальной программы производства. При увеличении массы заготовок от 0,5 до 10 кг критическая серийность перехода ковка - штамповка уменьшается с 300 до 10 штук.

Рассмотрение, расчет и сравнение различных вариантов получения заготовки обработкой давлением является трудоемкой и длительной операцией.

Перспективное направление выбора варианта получения заготовки – это принятие решения о целесообразности того или иного способа на возможно более ранней стадии проектирования – еще при конструировании детали.

Основными направлениями развития технологии и оборудования для ОМД являются: максимальное приближение форм и размеров заготовки к готовой детали и повышение качества изделий. Также проводят работы по упрощению технологических процессов, разработке новых технологических процессов, значительному увеличению скоростей обработки и мощности используемого оборудования, специализации, механизации и автоматизации процессов /4/.

1.2 Материал заготовок Металлы и сплавы – основной машиностроительный материал, который обладает свойствами, в основном, обусловленными внутренним строением сплава. Изменяя строение металлов и сплавов можно изменять в необходимом направлении их свойства, то есть расчетливо управлять свойствами материала.

Мягкий и пластичный металл или сплав можно сделать твердым или хрупким и наоборот, хрупкий материал можно привести в пластичное состояние.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 17 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.