12.) Які види заготовок та методи їх одержання застосовуються на машинобудівному підприємстві? За якими визначають раціональність вибору заготовки?

Методика вибору способу виготовлення заготовок. На першому етапі аналізуються детальні та складальні креслення, виявляються взаємозв'язки елементів конструкції при складанні, експлуатації та ремонті, проводиться ретельне технологічне опрацювання креслення деталей на можливість виготовлення їх в умовах конкретного виробництва з найменшими витратами коштів і часу. Усі виявлені недоліки і пропозиції враховуються розробником конструкції. Потім, враховуючи програму випуску, зміст і орієнтовну трудомісткість технологічного процесу, виявляють тип виробництва. Відповідно до конструкції деталі та технічних вимог до неї, за табл. 1 та 2 аналізують можливість застосування того чи іншого способу виготовлення. Потім аналізують ступінь впливу розглянутих факторів. На цьому попередньому етапі вибору оптимального способу виготовлення заготовки застосовують так звану матрицю впливу факторів (див. табл. 3). Оцінка кожного фактора в таблиці виконується “плюс-мінус” або за допомогою оцінок від 0 до 1. Найкращим вважається спосіб, що набрав найбільшу суму коефіцієнтів. Для остаточного вибору способу одержання заготовки беруть 2-3 варіанти, що набрали найбільшу кількість коефіцієнтів, і виконують техніко-економічне порівняння. Раціональні види заготовок. Раціональним вибором заготовок передбачається:

· застосування заготовок, близьких за формою і розмірами до готової деталі (виливки, гаряче- і холодно штамповані, штампозварні і штамповиливані заготовки, профільний прокат);

· заміна декількох деталей однією монолітною шляхом її виливання чи штампування;

· скорочення кількості поверхонь, що піддаються механічній обробці.

При проектуванні деталей, що виготовляються з прокату, за можливістю необхідно зберігати без обробки всі неробочі поверхні, наприклад, діаметри головок і буртиків тіл обертання (валів, втулок тощо), невідповідальні поверхні прямокутних деталей (корпусів, плит). При проектуванні деталей зі штампованих чи виливаних заготовок, бажано залишати без обробки всі неробочі поверхні. Це особливо важливо для виливаних заготовок, у яких внутрішні шари металу менш міцні і зняття з зовнішнього шару знижує міцність деталі. Способи одержання заготовок. До основних способів виробництва заготовок можна віднести лиття, обробку тиском і зварювання, а також способи, які менше застосовуються, але є перспективними: спікання з металевих порошків і лиття з пластмас. Литтям одержують заготовки практично будь-яких розмірів як простої, так і складної конфігурації шляхом заливання розплавленого металу у форми. Точність розмірів та якість поверхонь залежить від способу лиття. Основні способи лиття: лиття у піщано-глинясті форми, лиття у оболонкові форми, лиття у кокіль, відцентрове лиття, лиття по моделях що виплавляються, а також лиття під тиском. Порівняльну характеристику і можливість кожного методу лиття наведено у табл. 1. Лиття у піщані форми - самий найпоширеніший спосіб лиття. В машинобудуванні ним виробляють до 80 % відливок (по масі). В залежності від розмірів відливка і типу виробництва застосовують ручне, або машинне формування. Виготовлені цим способом заготовки характеризуються низькою точністю, високою шорсткістю та великими припусками на механічну обробку. Вартість відливок мінімальна, а вартість механічної обробки найбільша у порівнянні із заготовками, виготовленими іншими способами лиття. В піщаних формах отримують переважно відливки зі сталі, чавуну і рідше з кольорових металів. Цей спосіб найчастіше застосовується в одиночному, а іноді й у серійному виробництвах. Лиття в оболонкові форми полягає в тому, що форма виготовляється з формувальної суміші, яка складається з піску і фенолформальдегідних смол як зв'язуючого. Формувальна суміш містить дрібнозернистий пісок і має високу рухомість. Це дозволяє одержати більш високу точність відбитка і меншу висоту мікронерівностей поверхонь відливка. Процес лиття може бути повністю механізований. Лиття в оболонкові форми в основному застосовується для виготовлення дрібних та середніх відливок, а також тонкостінних відливок з чавуну, вуглецевої та легованої сталей і кольорових металів. Лиття по моделях, що виплавляються, застосовується для виготовлення складних і точних заготовок практично з будь-яких сплавів. Для кожної відливки (а відливка може бути групова) виготовляється разова модель з елементами ливникової системи з легкоплавкої модельної суміші (на основі парафіну, стеаріну та ін.), а формувальна суміш у вигляді рідкої суспензії накладається в декілька шарів на модель з наступним сушінням кожного шару. Після виплавлення моделі та прокалювання мають міцну тонкостінну оболонкову форму з товщиною стінок 1,5-4 мм. Механічна обробка таких заготовок мінімальна, а іноді зовсім відсутня. Литтям по моделі, що виплавляється, найчастіше виготовляють дрібні, але дуже складні за конфігурацією деталі з кольорових сплавів, високолегованих сталей, жароміцних сплавів, які важко піддаються обробці різанням. Лиття під тиском полягає в заливанні розплавленого металу з великою швидкістю в металеві прес-форми (які встановлюються на спеціальних машинах для лиття) і кристалізації його під тиском. Все це дозволяє одержати складні, близькі за конфігурацією до готової деталі тонкостінні заготовки з низькою шорсткістю поверхонь і високою точністю розмірів. В основному лиття під тиском застосовують для виготовлення деталей з кольорових сплавів, при серійному виробництві. Кокільне лиття - лиття у металеві форми. Його головна особливість - багатократне використання металевої форми - кокіля, зменшення витрат металу що ллється на 10...20 % у порівнянні з литтям у піщані форми, зменшуються витрати на наступну механічну обробку. Заміна лиття з піщаних форм на кокільне при достатньо великій програмі зменшує собівартість відливок приблизно на 30 %, продуктивність підвищується у 4-6 разів. Зварювані заготовки виготовляють різними способами зварювання: від електродугового до електрожужильного. В ряді випадків зварювання спрощує виготовлення заготовки, особливо складної конфігурації та великих розмірів. Зварювані заготовки складаються з окремих частин, котрі можуть бути з різних матеріалів і виконані різними технологічними методами (литтям, штампуванням, розрізанням з профілю та інші). Такі заготовки називаються комбінованими. Обсяг заготовок, отриманих зварюванням, в загальному обсязі всіх заготовок в машинобудуванні досягає 50 %. Всі зварювані конструкції поділяються: на балки і колони, які складаються з листових елементів, зварюються автоматичним зварюванням під флюсом і практично обробці різанням не підлягають; оболонкові конструкції, до яких висуваються вимоги герметичності при надмірному тиску, та різні резервуари, сосуди, труби, які також зварюються автоматично під флюсом; транспортні конструкції (корпуси суден, вагонів, автомобілів), які складаються з листових та каркасних елементів і з'єднуються автоматичним дуговим або контактним зварюванням; деталі машин і приладів різної форми та розмірів - (станини, вали, колеса, корпуси приладів, шатуни та інші). Листовим штампуванням називають процес виготовлення деталей на штампах з листа, смуги або рулонного матеріалу товщиною до 10 мм. Переваги листового штампування такі: висока продуктивність; висока точність штамповок, що виключає подальшу механічну обробку; можливість автоматизації процесу. Економічно виправдовується застосування цього процесу при серійному і масовому виробництві. Холодне об'ємне штампування дозволяє зовсім виключити обробку різанням і забезпечує у порівнянні з останньою зменшення трудомісткості на 30...80 %, значне підвищення коефіцієнта витрат матеріалу, при холодній висадці коефіцієнт витрат підвищується до 0,95, а продуктивність - до 800 шт. за хвилину.

. 13) Якими основними методами одержують ливарні заготовки?

Литьё — технологический процесс изготовления заготовок, заключающийся в заполнении предварительно изготовленной литейной формы жидким материалом (металлом, сплавом, пластмассой и т. п.) с последующим его затвердеванием.

Известно множество разновидностей литья:

Литьё в песчаные формы — дешёвый, самый грубый, но самый массовый вид литья. Вначале изготовляется литейная модель, копирующая будущую деталь. Модель засыпается песком или формовочной смесью (обычно песок и связующее), заполняющей пространство между ею и двумя открытыми ящиками (опоками). Отверстия в детали образуются с помощью размещённых в форме литейных песчаных стержней, копирующих форму будущего отверстия. Насыпанная в опоки смесь уплотняется встряхиванием, прессованием или же затвердевает в термическом шкафу (сушильной печи). Образовавшиеся полости заливаются расплавом металла через специальные отверстия — литники. После остывания форму разбивают и извлекают отливку. После чего отделяют литниковую систему (обычно это обрубка), удаляют облой и проводят термообработку.

Литьё металлов в кокиль — более качественный способ. Изготавливается кокиль — разборная форма (чаще всего металлическая), в которую производится литьё. После застывания и охлаждения, кокиль раскрывается и из него извлекается изделие. Затем кокиль можно повторно использовать для отливки такой же детали. В отличие от других способов литья в металлические формы, при литье в кокиль заполнение формы жидким сплавом и его затвердевание происходят без какого-либо внешнего воздействия на жидкий металл, а лишь под действием силы тяжести.

Литьё под давлением — технологический процесс переработки пластмасс, цветных металлов и других материалов путем впрыска их расплава под давлением в пресс-форму с последующим охлаждением.

Центробежное литье — это способ получения отливок в металлических формах. При центробежном литье расплавленный металл, подвергаясь действию центробежных сил, отбрасывается к стенкам формы и затвердевает. Таким образом получается отливка. Этот способ литья широко используется в промышленности, особенно для получения пустотелых отливок (со свободной поверхностью).