Основы выбора заготовок, их основные виды и тенденции в производстве заготовок корпусных деталей, стальных деталей средних и мелких размеров. Разработка структуры (маршрута) техпроцесса изготовления ступенчатого вала

Вопрос № 24

Основы выбора заготовок, их основные виды и тенденции в производстве заготовок корпусных деталей, стальных деталей средних и мелких размеров.

Выбор заготовок тесно связан с последующей ее мех обработкой. Поэтому в современном производстве одним из осн направлений развития тех механообработки является использование черных заготовок с экономичными конструктивными формами, обеспечивающие возможность применение наиболее рациональных и экономичных способов их обработки на МР станках. Это направление особенно важно для условий поточного и автоматизированного производства. Возможны след варианты выбора заг:

1. Когда при проектировании детали конструктор указывает только марку материала и, если нужно, то термообработку и твердость. В этом случае технолог сам выбирает вид заготовки.

2. Когда заг имеет довольно сложную конструкцию (напр, корпус коробки подач, коленвал). В этом случае конструктор согласовывает вид заг с технологами заготовительных и механообраб цехов.

Основными видами заг являются: 1) заг из проката; 2) кованные и штампованные заготовки; 3) отливки из черн и цветн металлов; 4) заг, получаемые комбинированным способом (литейно-сварные, штампо-сварные); 5) заг из металлокерамики (порошковые металлы); 6) пластмассовые заг.

Основные тенденции в производстве заг:

а) для производства корпусных дет (корпусы коробок скоростей, насосов, редукторов). В настоящее время чаще стали применять алюминий. Этому способствует появление высокопроизводительных машин для отливки заг под давлением, а также резкий рост выработки Al и относительное снижение его стоимости. При этом сокращается вес заг и детали, увеличивается точность отливок и сокращается общая трудоемкость изготовление детали. Для изготовления заг корпусных деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности все чаще применяется литье в оболочковые формы, что уменьшает грузооборот формовочной смеси в литейных цехах, повышает точность отливок и производительность труда.

б) для производства стальных деталей средних размеров (зубч колеса, валы, рычаги, шатуны). Вместо ГОШ на штамповочных молотах заг получают на вертикальных штамповочных прессах. Это обеспечивает увеличение производительности в 1,5-2 раза и снижение веса заг на15% за счет уменьшения припусков и приближения конфигурации заг к конфигур готовой детали. Эта тенденция особенно заметна в крупносер и масс производстве, но и эффективна и при среднесер производстве. В мелкосер и среднесер производствах имеется тенденция к переходу от ковки к штамповке на поковочных молотах в подкладных штампах, на штамповочных молотах и на прессах. Многие коленчатые и распределительные валы, шпиндели станков вместо штамповки из стали изготавливаются отливкой из высокопрочного чугуна. Всё большее количество малонагруженных деталей средних и мелких размеров изготавливаются из пластмассы.

в) мелкие стальные детали обрабатываются на револьверных станках и автоматах из горячекатаной или калиброванной прутковой стали, т.е. проката.

При выборе заг должен учитываться след комплекс факторов:

1)назначение детали, материал и тех условия, для чего изучается работа детали в сборочной единице или изделии, устанавливаются требования по прочности ее и выясняется точность ее изготовления;

2)объем и серийность выпуска детали, которые влияют на экономичность выбора заг;

3)тип и конструкция детали;

4)размеры деталей и имеющееся на заводе оборудования для получения заг и их обработки;

5)экономичность изготовления заг, т.е. зачастую необходимо провести технико-экономическое сравнение двух и более вариантов получения заг

Вопрос № 25

Разработка структуры (маршрута) техпроцесса изготовления ступенчатого вала.

Требуется изготовить вал из стали 45 в условиях КС пр-ва. Вал имеет 8 ступеней: М36, Ø40к6(Ra 0,63), Ø46, Ø40h6 (Ra 0,63), Ø38, Ø32h6 (Ra 0,63), Ø30f9 (Ra 1,25), M24 (слева на право); ± IT14/2, HRC.На ступени Ø30f9 шлицы с заходом на ступень Ø32h6.

Заготовка для вала может быть получена литьем в оболочковые формы или корковые формы, штамповкой в закрытых штампах, на ротационно-ковочных машинах, поперечно-винтовой прокаткой, из круглого проката и т.п. Анализ вала, габариты, наличие оборудования и профиль заготовительных цехов, объема выпуска ориентируют на выбор заготовки в закр. штампах с последующей ТО (нормализ.) для сниж-я коробления при последующей мехобр. Для обеспеч. соосности поверхн. Вращения, перпендик. К ним торцовых поверхностей и осуществления балансировки массы необходимо выполнить обработку в 1 установку – в центрах.

Составляется структура ТП. Базируем деталь по диаметру цапф для получения центр. отв. Подрезаем торцы у вала, создавая т. обр. базу для выдерживания лин. Размеров и создания благопр условий для работы сверл. 1-я операция: 005 фрез.-центров.

Получив чист. базу проектируем след. операцию. Используем принципы расчленения ТП на стадии обработки, но т. к. необходимо использование принципа обработки неск-ких поверхн. Водну установку и кратчайших путей, то проектируем на 2 операции черновую обточку ступеней вала по 14 кв. и  Ra 10. В качестве баз используем центр. отв.

010 Токарная (черновая)

Она разбивается на 2 операции: 1 – поверхн. под М36 … Ø46; 2 – остальные.

Дале обрабатываются начисто все поверхности, для которых последовательность ТО м снизить точность и шероховатость поверхн. и их взаимн. расположения. Это поверхн. : вращения – ток. способ, шлицы – фрезерование, резьба – резьбонарезная. Исходя из принципа технол. предпочтительности вначале чист.  ток. обработка (отсутствие шлицев создает условия для устойчивого точения без вибраций и ударов, что способствует выс. точности, улучшению шероховатости, сниж износа инструмента. Более васокое качество обработки цилиндр. поверхн. позволяет снизить точность и качество обработки резьб и шлицев.

015 Токарная (чистовая)

Во избежание повреждения готовых резьб при последующем шлицефрезеровании желательно сначала получить шлицы, так для них эти повреждения не очень опасны и после ТО они б обрабатываться начисто.

020 Шлицефрезерная

025 Резьбонарезная

Во избежание сильных короблений при ТО и искажения баз предусматривают закалку шлицев и соответств. шеек вала с нагревом ТВЧ. Это снижает т/е ТО, повыш. ее производительность и культуру и позволяет избежать последующей операции исправления баз.

030 ТО

Проектируем окончат операции шлифования закаленных пов., причем сначала выполнятся чист шлиф цил пов шеек вала, включая шлицевую, а затем шлифовать шлицы по методу единичного деления

035 Шлифовальная

040 Шлицешлифовальная

045  Контроль

Аналогичным образом разрабатывается маршрут обработки и на остальные детали класса вал. Причем имеются типовые ТП обработки валов для разл. типов пр-ва, что значительно облегчает изготовление ТП для конкр. пр-ва

.