- •Технологическое обеспечение качества
- •Содержание
- •Введение
- •Лекция № 1. Технологическое формирование показателей качества деталей машин
- •1.1 Основные показатели качества деталей машин
- •1.1.1 Геометрические показатели
- •1.1.2 Физико-механические показатели
- •1.2 Технологическая наследственность как база повышения качества машин
- •1.2.1 Технологическая наследственность
- •1.2.2 Свойства детали, наследуемые в ходе технологического процесса
- •1.2.3 Влияние технологической наследственности на качество деталей в ходе их эксплуатации
- •1.3 Методы обработки заготовок деталей машин
- •1.3.1 Общие принципы выбора методов обработки
- •1.3.2 Механические методы обработки
- •1.3.3 Физико-химические методы обработки
- •1.4 Технологическое обеспечение показателей качества деталей машин
- •1.4.1 Типовые технологические процессы
- •1.4.2 Технологическое обеспечение качества деталей типа валов
- •1.4.3 Технологическое обеспечение качества деталей типа колец, втулок, гильз
- •1.4.4 Технологическое обеспечение качества корпусных деталей
- •Лекция № 2. Машиностроительные материалы и способы обеспечения заданных свойств
- •2.1 Обеспечение качества стали и чугуна
- •2.1.1 Обеспечение качества стали
- •2.1.2 Обеспечение качества чугуна
- •Лекция №3. Литые заготовки деталей машин
- •3.1 Основные проблемы литейной технологии
- •3.1.1 Заливка расплава в форму
- •3.1.2 Затвердевание отливки
- •3.2 Технологичность литых деталей
- •3.3 Рекомендации по обеспечению технологичности отливок при различных способах литья
- •3.3.1 Общие рекомендации по обеспечению технологичности отливок
- •3.3.2 Литье в песчаные формы
- •3.3.3 Литье в металлические формы (кокили)
- •3.3.4 Литье под давлением
- •3.3.5 Центробежное литье
- •3.3.6 Литье по выплавляемым моделям
- •3.3.7. Литье в оболочковые формы
- •3.4 Обеспечение требуемой плотности отливок
- •3.5 Точность изготовления отливок
- •3.5.1 Погрешность размеров геометрической формы и массы отливок
- •3.5.2 Размерная точность и шероховатость поверхности отливок
- •3.5.3 Точность конфигурации и пространственные отклонения отливок
- •3.5.4 Массовая точность отливок
- •Лекция № 4. Заготовки деталей машин, получаемые методами пластического деформирования
- •4.1 Механизм пластической деформации и условия ее осуществления
- •4.1.1 Механизм пластической деформации
- •4.1.2 Влияние пластической деформации на прочность и пластичность металла
- •4.1.3 Влияние пластической деформации на физико-химико-механические свойства металла
- •4.2 Ковка
- •4.2.1 Влияние заготовок для ковки на качество поковок
- •4.2.2 Понятие уковки и ее значение для качества поковок
- •4.2.3 Факторы, влияющие на качество поковок
- •4.2.4 Основные операции ковки
- •4.3 Объемная штамповка
- •4.3.1 Понятие объемной штамповки
- •4.3.2 Холодная и горячая штамповка
- •4.3.3 Неполная горячая объемная штамповка
- •4.4 Листовая штамповка
- •4.4.1 Разделительные операции
- •4.4.2 Формоизменяющие операции
- •4.4.3 Общие требования при конструировании деталей, получаемых листовой штамповкой
- •4.4.4 Гибка
- •4.4.5 Вытяжка
- •4.4.6 Отбортовка
- •4.4.7 Раздача
- •4.4.8 Завивка
- •4.4.9 Формовка
- •4.5 Прокатка
- •4.5.1 Факторы, влияющие на качество деталей из проката
- •4.5.2 Методы прокатки
- •4.6 Штамповка деталей из порошков и пористых материалов
- •4.6.1 Методы пластической деформации порошковых и пористых материалов
- •Лекция №5. Сварка
- •5.1 Физические основы сварки
- •5.2 Влияние физико-химических реакций на качество металла шва
- •5.3 Деформации, перемещения и напряжения при сварке
- •5.3.1 Виды деформаций
- •5.3.2 Возникновение деформаций и перемещений
- •5.3.2.1 Продольные деформации и перемещения
- •5.3.2.2 Поперечные перемещения
- •5.3.2.3 Другие виды перемещений в зоне шва
- •5.4 Влияние термодеформационных процессов на качество сварных конструкций
- •5.4.1 Изменение размеров разделки кромок при сварке
- •5.4.2 Изменение формы и размеров конструкции
- •5.4.3 Остаточные напряжения
- •5.5 Уменьшение сварочных деформаций, напряжений и перемещений
- •5.5.1 Рациональное конструирование
- •5.5.2 Рациональная технология сборки и сварки
- •5.5.3 Пластическое деформирование после сварки
- •5.5.4 Термическая обработка
- •5.6 Характерные зоны сварных соединений
- •5.7 Свариваемость и ее показатели
- •5.7.1 Понятие свариваемости
- •5.7.1.1 Физическая и технологическая свариваемость
- •5.7.1.2 Факторы, определяющие свариваемость
- •5.7.1.3 Степени свариваемости
- •5.7.2 Показатели свариваемости
- •5.8.2 Холодные трещины
- •5.8.3 Ламелярные трещины
- •5.8 Виды трещин швов
- •5.8.1 Горячие трещины
- •5.8.4 Трещины повторного нагрева
- •5.9 Хрупкие разрушения
- •Лекция № 6. Обеспечение качества машин на операциях сборки
- •6.1 Сборка и формирование основных показателей качества машин
- •6.1.1 Влияние деформаций и качества соединений на качество сборки
- •6.2 Технологичность машин в сборке
- •6.2.1 Понятие технологичности машин в сборке
- •6.2.2 Конструктивная преемственность при конструировании машин
- •6.2.3 Основные требования к технологичности конструкций
- •6.3 Обеспечение качества машин на операциях сборки
- •6.3.1 Методы достижения точности замыкающего звена
- •6.3.2 Особенности сборки при массовом производстве
- •6.3.3 Особенности сборки при серийном производстве
- •6.3.4 Особенности сборки при единичном производстве
- •6.4 Испытания машин на сборке
4.4.6 Отбортовка
Используя операцию отбортовки можно изготовить элементы деталей типа горловин как на плоских участках заготовки, так и на криволинейных. При отбортовке в очаге деформации действует схема двухосного растяжения, причем максимальным является растягивающее напряжение в меридианальном сечении с наибольшим удлинением в окружном направлении. При отбортовке наибольшее удлинение наблюдается на окружности, определяемой радиусом отверстия. Разрушение заготовки начинается с образования трещин, идущих от края отверстия вдоль образующей получаемой горловины. Высота изготовленной горловины (борта), которая может быть получена без образования трещин, зависит от пластичности материала, от отношения толщины заготовки к диаметру отверстия под отбортовку, а также от способа получения отверстия. Чем больше относительная толщина заготовки, тем (при прочих равных условиях) большую высоту горловины можно изготовить без разрушения заготовки.
Влияние способа изготовления отверстия на высоту горловины, изготовленной без разрушения, определяется тем, что при пробивке отверстия вблизи поверхности среза повышается прочность и уменьшаются показатели пластичности. При изготовлении отверстий сверлением с развертыванием зона упрочнения весьма мала. Наличие значительного упрочнения с одновременным снижением пластичности приводит к тому, что высота горловины у заготовок с пробитыми отверстиями существенно меньше, чем у заготовок с высверленными отверстиями.
При отбортовке высота горловины может быть рассчитана из условия, что длина развертки борта по средней линии равна ширине отбортовываемой части заготовки. Если высоту горловины нельзя изготовить за один переход, то необходима многопереходная отбортовка с промежуточными отжигами или для изготовления горловины применяют вытяжку (часто по схеме вытяжки с широким фланцем) с последующими пробивкой дна и отбортовкой. Толщина полученной горловины переменна по высоте - увеличивается от кромки горловины к ее основанию.
4.4.7 Раздача
Раздачей можно изготавливать полые детали со ступенчатой образующей стенки. Если эти детали с дном, то целесообразно их изготовлять вытяжкой. Если же деталь изготовляют из трубчатой заготовки, и она не имеет дна, то ступени целесообразно изготовлять обжимом или раздачей. При разработке технологического процесса следует учитывать соответствие характера изменения толщины стенок полых заготовок в процессах пластического деформирования желаемому распределению толщин стенок в заданной к изготовлению детали.
Типовые конфигурации деталей, изготовляемых раздачей, приведены на рис. 4.6.
Рис. 4.6 - Типовые детали, изготавливаемые раздачей
4.4.8 Завивка
Своеобразной разновидностью операции раздачи является оформление торообразного участка на краю заготовки («завивка»), в которой круговые волокна заготовки вначале удлиняются, а затем укорачиваются (как при обжиме). Торообразный краевой участок служит для увеличения жесткости штампуемой детали, причем жесткость может быть увеличена размещением проволоки в торообразном участке (при закатке край заготовки охватывает размещенную в штампе проволоку, согнутую по профилю поперечного сечения штампуемой детали).
