Cursul 1-2."Introducere. Scopurile și obiectivele producției de achiziții. Tipuri și forme de producție, metode de organizare a pregătirii acesteia. Procese de producție și tehnologice”.

Nivelul de dezvoltare a ingineriei mecanice este unul dintre cei mai importanți factori ai progresului tehnic, deoarece transformările fundamentale în orice sferă de producție sunt posibile numai ca urmare a creării de mașini mai avansate și a dezvoltării unor tehnologii fundamental noi. Dezvoltarea și îmbunătățirea tehnologiei de producție astăzi este strâns legată de automatizare, crearea de sisteme robotizate, utilizarea pe scară largă a computerelor, utilizarea echipamentelor cu control numeric. Toate acestea formează baza pe care se creează producția automatizată, devine posibilă optimizarea proceselor tehnologice, crearea de complexe automatizate flexibile.

Fabricarea semifabricatelor este una dintre principalele etape ale producției de construcții de mașini, care afectează direct consumul de materiale, calitatea produselor, intensitatea forței de muncă la fabricarea acestora și prețul de cost. Dezvoltând tehnologia de fabricare a mașinilor și dispozitivelor, asigurând în practică calitatea și fiabilitatea înalte a acestora, ținând cont de indicatorii economici, inginerul de proces trebuie să cunoască bine metodele de proiectare și producere a semifabricatelor.

Productia de masini, instrumente, aparate si alte produse de inginerie mecanica consta in urmatoarele etape: a) obtinerea semifabricatelor; b) prelucrarea semifabricatelor; c) asamblarea unităților de asamblare; d) ansamblu general de produse; e) controlul, reglarea și testarea produselor; f) set complet si ambalare de produse.

Producția de mașini începe întotdeauna cu producția de semifabricate. Billetele, în funcție de tipul și tipul de producție, se obțin în magazinele de achiziții – turnătorii, forjare, ștanțare etc.

Scopul principal al producției de semifabricate este de a oferi atelierelor de mecanică semifabricate de înaltă calitate.

În inginerie mecanică se folosesc piese de prelucrat, obținute prin turnare, tratare sub presiune, sudare, precum și din materiale plastice și pulbere. Producția modernă de semifabricate are capacitatea de a forma semifabricate cu cea mai complexă configurație și cele mai variate dimensiuni și precizie. În prezent, intensitatea medie a forței de muncă a lucrărilor de achiziții în inginerie mecanică este de 40 ... 45% din intensitatea totală a forței de muncă a producției de mașini. Principala tendință în dezvoltarea producției de achiziții publice este reducerea intensității forței de muncă prelucrare mecanică la fabricarea pieselor de mașini prin creșterea preciziei formei și dimensiunii acestora.

Structura aproximativă a producției de semifabricate în inginerie mecanică

TIPURI ȘI FORME DE PRODUCȚIE ȘI METODE DE ORGANIZARE A SA PREPARARE

TIPURI DE PRODUCȚIE

În inginerie mecanică, există trei tipuri principale: de masă, de serie și individual. Apartenența producției la un tip sau altul este determinată de gradul de specializare a locurilor de muncă, de nomenclatura instalațiilor de producție și de forma deplasării acestor obiecte între locuri de muncă.

Gradul de specializare a locurilor de muncă se caracterizează prin coeficientul de consolidare a operațiunilor, care se înțelege ca numărul de operațiuni diferite efectuate la un loc de muncă în cursul lunii:

LA z.o = O / R, (1.1)

unde O este numărul de operațiuni diferite efectuate la locurile de muncă ale șantierului sau atelierului în cursul lunii; P - numărul de locuri de muncă pe site sau în magazin.

Dacă locului de muncă este atribuită o singură operație, indiferent de sarcina acestuia, atunci K z. o = 1, care corespunde productie in masa... La 1 < К s . O < 10 producția este pe scară largă, cu 10< LA s . O < 20 - среднесерийным, при 20 < < LA z.o < 40 - мелкосерийным, при LA s . O > 40 - singur.

Exemplu. Pe șantierul a 15 locuri de muncă în cursul lunii la 1, 2, 3, 7, 10 și 13 locuri de muncă a fost efectuată o operațiune; pe 4, 5 și 12 - câte două; pe 6, 8, 9 și 11 - câte trei și pe 14 și 15 - câte patru. De aici

LA 3 . 0 = =2,1.

În consecință, producția la șantier este la scară largă.

Productie in masa caracterizat prin producția continuă a unei game limitate de produse în locuri de muncă înalt specializate. Produs este un produs al etapei finale de producție. Producția de masă vă permite să mecanizați și să automatizați întregul proces tehnologic și să îl organizați mai economic.

Caracteristicile tehnice ale diferitelor tipuri de producție de țagle

Trăsătură caracteristică	Productie
	singur	serial	masiv
Repetabilitate loturi (serie) Echipamente de proces	Absent universal	Periodic Universal, parțial specializat și special	Producția continuă a acelorași semifabricate Utilizarea pe scară largă a echipamentelor speciale și a liniilor automate
Gadget-uri	În mare parte versatil	Special, reconfigurabil	Speciale, adesea legate organic de echipamente
Instrument	În mare parte versatil	Versatil și special	În mare parte speciale
Calificarea lucrătorilor		Variat	Scăzut (în prezența ajustatorilor cu înaltă calificare)
Costul piesei finite			Cel mai scăzut

Productie in masa caracterizată prin fabricarea unei game limitate de produse în loturi (serie), repetate la intervale regulate, și o specializare largă a locurilor de muncă. Împărțirea producției de serie în producție la scară mare, medie și mică este condiționată, deoarece în diferite ramuri ale ingineriei mecanice cu același număr de produse fabricate într-o serie, dar cu o diferență semnificativă în dimensiunea, complexitatea și intensitatea muncii. , producția poate fi atribuită tipuri diferite... În ceea ce privește mecanizarea și automatizarea, producția pe scară largă se apropie de producția de masă, iar producția la scară mică se apropie de una singură.

Producție unică Se remarcă prin fabricarea în cantități unice a unei game largi de produse nerepetitive sau repetitive la intervale de timp nedeterminate la locurile de muncă care nu au o specializare specifică (cu excepția celor profesionale). Într-o singură producție, un procent semnificativ operațiuni tehnologice efectuat manual.

Caracteristicile tehnice ale diferitelor tipuri de producție de semifabricate în funcție de principalele caracteristici sunt prezentate în tabel. 1.1. O creștere a gradului de specializare a locurilor de muncă, mișcarea continuă și directă a unităților de producție de-a lungul acestora, adică tranziția de la un singur la producția de serie și de la producția de serie la producția de masă, face posibilă utilizarea mai pe scară largă a echipamentelor speciale și a echipamentelor tehnologice, procese tehnologice progresive, metode avansate de organizare a muncii și în cele din urmă - pentru a crește productivitatea muncii, a reduce costul de producție, a îmbunătăți calitatea acesteia.

Conform GOST 14.004-83, totalitatea tuturor acțiunilor oamenilor și instrumentelor de producție necesare într-o anumită producție pentru fabricarea sau repararea produselor fabricate se numește proces de producție.În implementarea procesului de producție, materialele și semifabricatele sunt transformate în produse finite care corespund scopului lor oficial. Procesul de producție cuprinde: pregătirea mijloacelor de producție și întreținerea locurilor de muncă; receptia si depozitarea materialelor si semifabricatelor; toate etapele de fabricație a pieselor de mașini; transport de materiale, semifabricate, piese, piese și produse finite, asamblare de piese și produse; control tehnic, testarea și certificarea produselor în toate etapele producției; demontarea unităților de asamblare și a produselor (dacă este necesar); fabricarea containerelor; ambalaj produse terminate si alte actiuni legate de fabricarea produselor manufacturate. Procesul de producție se desfășoară în spațiu și timp cu interacțiunea obiectelor de producție cu instrumentele de producție.

Se numește teritoriul necesar implementării procesului de producție zona de productie. Timpul calendaristic necesar pentru implementarea unei repetări periodice proces de producție se numește ciclu de producție.

Conform GOST 3.1109-82, o parte a procesului de producție care conține acțiuni vizate pentru a schimba starea subiectului muncii se numește proces tehnologic.În timpul implementării procesului tehnologic are loc o modificare secvenţială a formei, dimensiunilor, proprietăţilor materialului sau semifabricatului în vederea obţinerii unui produs care să îndeplinească cerinţele tehnice specificate. Procesul tehnologic are o structură proprie și se desfășoară la locurile de muncă.

Funcționare tehnologică- partea finită a procesului tehnologic, efectuată la un loc de muncă și care acoperă toate acțiunile secvențiale ale lucrătorului (sau un grup de lucrători) și echipamentele pentru fabricarea unei piese de prelucrat sau prelucrarea acesteia (una sau mai multe în același timp). Se numește partea din zona de producție a atelierului, pe care se află unul sau mai mulți executanți ai lucrărilor și unitatea de echipament sau o parte a transportorului pe care o deservesc, precum și sculele și articolele de producție. la locul de muncă. Producția modernă de produse de inginerie mecanică este de neconceput fără echipament tehnologic și tachelaj.

Echipamente tehnologice- sunt instrumente de producție, în care sunt plasate materiale sau semifabricate, mijloace de influențare a acestora și surse de energie pentru a efectua o anumită parte a procesului tehnologic. Exemple de echipamente de proces sunt mașinile de turnătorie, presele, mașinile-unelte, cuptoarele, băile de galvanizare, mașinile de spălat și sortat, bancurile de testare, plăcile de marcare etc. Echipamente tehnologice sunt instrumente de producție utilizate în comun cu echipamente tehnologice și adăugate acestora pentru a efectua o anumită parte a procesului tehnologic. Exemple de scule sunt scule, matrițe, dispozitive de fixare, matrițe, calibre, modele, matrițe, cutii de miez etc.

Lansarea produselor în producție poate fi efectuată în mod continuu (pentru o lungă perioadă de timp) și o singură dată (copie unice și loturi). Un grup de semifabricate cu același nume și dimensiune standard, lansate în producție simultan sau continuu pentru o anumită perioadă de timp, se numește lot de producție. Procesele tehnologice din producția de masă și pe scară largă se caracterizează printr-un ciclu de producție. Ciclul de eliberare- acesta este intervalul de timp prin care se realizează periodic producția unei piese de prelucrat sau a unui produs cu o anumită denumire, dimensiune standard și design. Conceptul de „ciclu de eliberare” este utilizat pe scară largă în producția în masă și pe scară largă de semifabricate, unde există un nivel ridicat de mecanizare și automatizare a producției (echipamente speciale, transportoare etc.). Dacă piesa de prelucrat la o anumită întreprindere este produsul final de producție (de exemplu, la o fabrică de oțel), atunci în acest caz este un produs al acestei fabrici.

Rezultatele producției și activității economice a întreprinderii, indicatorii economici ai activității sale: costul producției, profitul și rentabilitatea producției depind de organizarea corectă a procesului de producție. Principiul principal al organizării raționale a procesului de producție este specializarea.

Specializare- una dintre formele diviziunii muncii, care constă în faptul că întreprinderea în ansamblu și diviziunile sale individuale fabrică produse dintr-o gamă limitată. Reducerea gamei de produse fabricate la fiecare loc de muncă, loc, magazin și fabrică duce la o creștere a producției de produse cu același nume, la o îmbunătățire indicatori economici prin utilizarea unor echipamente speciale și mai productive, creșterea gradului de mecanizare și automatizare a tuturor proceselor, dobândirea de competențe în muncă de către muncitori, îmbunătățirea organizării muncii, organizarea producției continue etc. Standardizare, normalizare și unificarea produselor și a componentelor acestora contribuie la scăderea gamei de produse...

În ceea ce privește producția de achiziție, principiul specializării poate fi urmărit cu ușurință pe fundalul diferitelor tipuri de producție. Deci, in conditii producție unicăîn structură instalatie de constructii de masini de cele mai multe ori se are în vedere o turnătorie, în care se obțin țagle din fontă, oțel și aliaje neferoase în diverse departamente folosind diverse echipamente. În condițiile producției în serie și în masă, structura fabricii poate avea ateliere independente separate: oțel, fier, turnare neferoasă. O mare concentrare a producției de semifabricate de același tip duce la crearea unor fabrici specializate în producția de semifabricate din anumite materiale, o anumită categorie de greutate, complexitate și alte caracteristici. Prin urmare, în țara noastră există fabrici de oțel, turnătorie de fier, forjare și ștanțare etc. Pentru construcția de mașini în Statele Unite, de exemplu, este caracteristic că încă din anii 50 ai acestui secol, producția de achiziții a fost în mare măsură separată de montaj mecanic. Respectarea principiului specializării afectează semnificativ formele și metodele de organizare a proceselor tehnologice.

Forme şi metode de organizare a proceselor tehnologice depind de procedura stabilită pentru efectuarea operațiunilor, amplasarea echipamentelor tehnologice, numărul produselor și direcția deplasării acestora în timpul fabricării. Există două forme de organizare a proceselor tehnologice: grup și flux.

Fundatia forma grupului organizarea productiei - gruparea semifabricatelor fabricate in functie de design omogen si caracteristici tehnologice. Se caracterizează prin unitatea echipamentelor tehnologice și specializarea locurilor de muncă.

Forma de flux caracterizată prin specializarea fiecărui loc de muncă, executarea coordonată și ritmată a tuturor operațiunilor procesului tehnologic pe baza ciclului de eliberare, amplasarea locurilor de muncă într-o succesiune corespunzătoare succesiunii operațiilor tehnologice.

Producția în linie este realizată sub forma unei linii de producție. Liniile de producție, pe care piesele sunt realizate alternativ, în loturi, se numesc linii cu flux variabil. Sunt tipice pentru producția de serie și sunt utilizate la fabricarea pieselor de prelucrat similare structural, cu reajustări corespunzătoare ale echipamentelor și sculelor. Dacă pe linia de producție toate procesele sunt automatizate, atunci linia de producție se numește automată.

La începutul anilor șaptezeci ai acestui secol în țara noastră a fost creat Sistem unificat de pregătire tehnologică a producției(ECTPP). ESTPP este un sistem de organizare și conducere a pregătirii tehnologice a producției stabilit de standardele de stat, care prevede utilizarea pe scară largă a proceselor tehnologice standard progresive, echipamente și echipamente tehnologice standard, mijloace de mecanizare și automatizare a proceselor de producție, inginerie și tehnică și managerială. muncă.

Pregătirea tehnologică a producției(CCI) trebuie să asigure pregătirea tehnologică deplină a întreprinderii pentru a produce produse de cea mai înaltă categorie de calitate în conformitate cu indicatorii tehnici și economici specificați, adică cu costuri minime de muncă și materiale. Pregătirea tehnologică deplină este înțeleasă ca prezența la întreprindere a unui set complet de documentație tehnologică și echipamente tehnologice care asigură producția de produse. CCI include rezolvarea multor probleme care pot fi grupate în funcție de următoarele funcții principale: asigurarea fabricabilității designului produsului; dezvoltarea proceselor tehnologice; proiectarea și fabricarea echipamentelor tehnologice; organizarea si conducerea Camerei de Comert si Industrie. Unul dintre locurile proeminente în ESTPP este proiectarea semifabricatelor și a proceselor tehnologice pentru producția lor.

Întrebări de control

1. Ce tipuri de producție există? Enumerați caracteristicile lor principale.

2. Ce se înțelege prin procese de producție și tehnologice?

3. Ce se înțelege prin echipament și scule tehnologice?

4. Ce forme de organizare a proceselor tehnologice există?

5. Dați definiția ECTPP și descrieți scopul acestuia.

6. Care este scopul și tendința de dezvoltare a producției de achiziții?

7. Ce semifabricate sunt folosite în inginerie mecanică?

Cursul 3." Concepte de bază ale semifabricatelor și caracteristicile acestora. Calitatea pieselor de prelucrat. Fabricabilitatea pieselor de prelucrat. Materiale de construcție".

PREGĂTIREA, CONCEPTE DE BAZĂ ȘI DEFINIȚII

Gol, conform GOST 3.1109-82, se numește obiect de muncă, din care se face o piesă prin modificarea formei, mărimii, proprietăților suprafeței și (sau) materialului.

Există trei tipuri principale de semifabricate: profile de construcție de mașini, piese și combinate. Profilele de construcție de mașini sunt realizate din secțiune transversală constantă (de exemplu, rotundă, hexagonală sau țeavă) sau periodice. În producția pe scară largă și în masă, se folosesc și produse laminate speciale. Piesele semifabricate sunt produse prin turnare, forjare, ștanțare sau sudare. Piesele de prelucrat combinate sunt piese complexe de prelucrat obținute prin îmbinarea (de exemplu, sudarea) unor elemente separate, mai simple. În acest caz, greutatea piesei de prelucrat poate fi redusă, iar cele mai potrivite materiale pot fi folosite pentru mai multe elemente încărcate.

Blankurile sunt caracterizate prin configurație și dimensiuni, precizie dimensională, starea suprafeței etc.

Formele și dimensiunile piesei de prelucratîn mare măsură determină tehnologia atât a fabricării sale, cât și a prelucrării ulterioare. Precizie dimensională semifabricatul este cel mai important factor care afectează costul de fabricație a unei piese. În acest caz, este de dorit să se asigure stabilitatea dimensiunilor piesei de prelucrat în timp și în cadrul lotului produs. Forma și dimensiunea piesei de prelucrat, precum și starea suprafețelor acesteia (de exemplu, răcirea pieselor turnate din fontă, stratul de calcar pe piesele forjate) pot afecta semnificativ tăierea ulterioară. Prin urmare, majoritatea pieselor de prelucrat necesită pregătire prealabilă, constând în faptul că li se conferă o asemenea stare sau aspect în care este posibilă efectuarea prelucrărilor mecanice la mașini de tăiat metal. Această activitate este efectuată cu atenție în special dacă procesarea ulterioară este efectuată pe linii automate sau complexe automate flexibile. Operațiile de pretratare includ decaparea, îndreptarea, degroșarea, tăierea, centrarea și uneori prelucrarea bazelor tehnologice.

PRISE, PRIMI ȘI DIMENSIUNI

Alocație de prelucrare- acesta este un strat de metal îndepărtat de pe suprafața piesei de prelucrat pentru a obține forma și dimensiunea cerute a piesei conform desenului. Alocațiile sunt atribuite numai acelor suprafețe, a căror formă și precizie dimensională necesară nu pot fi atinse prin metoda acceptată de obținere a piesei de prelucrat.

Alocațiile sunt împărțite în generale și operaționale. Alocație totală de prelucrare - acesta este un strat de metal necesar pentru a efectua toate operațiunile tehnologice necesare efectuate pe o suprafață dată. Indemnizație de funcționare - acesta este un strat de metal îndepărtat în timpul unei operații tehnologice. Alocația se măsoară normal cu suprafața în cauză. Indemnizația totală este egală cu suma sălilor de operație.

Mărimea alocației afectează în mod semnificativ costul de fabricație a unei piese. O alocație supraestimată crește costurile cu forța de muncă, consumul de material, scule de tăiere și electricitate. Alocația subestimată necesită utilizarea unor metode mai costisitoare de obținere a piesei de prelucrat, complică instalarea piesei de prelucrat pe mașină și necesită o calificare superioară a lucrătorului.

Orez. 3.1. Toleranțe, suprapuneri și dimensiuni ale carcasei rulmentului (a), dopuri (b)și arborele (v):

A zag, B zag, V zag, D zag D "zag, D" zag - dimensiunile originale ale piesei de prelucrat; A copii, B copii, V copii, D "copii, D" copii - dimensiunile piesei finite; D 1 , D 2 , D "1, D" 1 - dimensiunile de lucru ale piesei de prelucrat

În plus, este adesea cauza defectelor de prelucrare. Prin urmare, stocul alocat trebuie să fie optim pentru condițiile de producție date.

Alocația optimă depinde de materialul, dimensiunea și configurația piesei de prelucrat, tipul piesei de prelucrat, deformarea piesei de prelucrat în timpul fabricării acesteia, grosimea stratului de suprafață defect și alți factori. Se știe, de exemplu, că piesele turnate din fier au un strat de suprafață defect care conține cochilii, incluziuni de nisip; forjarile obtinute prin forjare au scara; Piesele forjate la cald au un strat de suprafață decarburat.

Alocația optimă poate fi determinată prin metoda computațională și analitică, care este luată în considerare la cursul „Tehnologia ingineriei mecanice”. În unele cazuri (de exemplu, când tehnologia prelucrării mecanice nu a fost încă dezvoltată), permisele pentru prelucrarea diferitelor tipuri de piese sunt selectate conform standardelor și cărților de referință.

Stratul de metal efectiv îndepărtat în prima operațiune poate fluctua în limite largi, deoarece, pe lângă alocația de funcționare, este adesea necesară eliminarea suprapunerii.

Suprapune- acesta este un exces de metal pe suprafața piesei de prelucrat (peste alocație), datorită cerințelor tehnologice de simplificare a configurației piesei de prelucrat pentru a facilita condițiile de producere a acesteia. În cele mai multe cazuri, suprapunerea este îndepărtată prin prelucrare, mai rar rămâne în produs (pantele de ștanțare, razele de curbură crescute etc.).

În procesul de transformare a semifabricatului într-o piesă finită, dimensiunile sale capătă o serie de valori intermediare, care se numesc dimensiuni de operare.În fig. 3.1 pentru piese din diferite clase, sunt prezentate toleranțele, suprapunerile și dimensiunile de funcționare. Dimensiunile de funcționare sunt de obicei stabilite cu abateri: pentru arbori - în minus, pentru găuri - în plus.

MATERIALE DE CONSTRUCȚIE

Rolul unui material structural în procesul tehnologic de fabricare a pieselor de mașini este extrem de mare. Pe de o parte, materialul de construcție trebuie să asigure producția de semifabricate și piese cu cele mai mici costuri de producție. Ponderea costului materialelor în costul produselor de construcție de mașini este relativ mare (de exemplu, în construcția de mașini-unelte reprezintă 60% din costul total, în fabricarea de locomotive și vagoane - 70 ... 75 %) și tinde să crească. Pe de altă parte, alegerea corectă a materialului structural ar trebui să ofere pieselor proprietăți operaționale ridicate, durabilitate și întreținere.

Atunci când alegeți un material structural, este necesar să țineți cont de proprietățile sale operaționale, tehnologice și economice.

Proprietățile de performanță ale materialului trebuie să asigure detaliile îndeplinirii fiabile a funcţiilor lor. Din acest punct de vedere, alegerea acestuia se face pe baza calculelor, experimentelor sau experienței de operare a pieselor similare. Datele privind alegerea claselor de materiale pentru fabricarea pieselor care funcționează în anumite condiții sunt de obicei date în cărțile de referință.

Proprietăți tehnologice(fluiditate, capacitate de deformare plastică, sudabilitate) este un factor important care determină posibilitatea și eficiența prelucrării unui anumit material prin metoda tehnologică selectată. Atunci când proiectează o piesă, proiectantul trebuie să-și imagineze de la bun început cum va fi fabricată, începând de la primirea piesei de prelucrat și terminând cu finisarea.

Proprietățile tehnologice ale materialului pot determina în avans tehnologia ulterioară pentru fabricarea semifabricatelor. De exemplu, dacă patul mașinii este din fontă gri, atunci piesa de prelucrat poate fi obținută numai prin turnare. Fonta nu poate fi tratată sub presiune. Practic nu sudează (cel puțin atunci când se creează noi structuri) și aproape că nu permite repararea prin suprafață. Taglele turnate de paturi necesită o prelucrare suplimentară (îmbătrânire naturală, recoacere la temperatură scăzută etc.) pentru a le stabiliza forma și dimensiunile.

Eficiență economică materialul de construcție utilizat poate fi estimat după costul și deficitul său. Eficiența economică a unui material structural nu trebuie redusă la costul său scăzut. Alegerea materialului este influențată semnificativ de rentabilitatea metodelor de fabricare a semifabricatelor și de prelucrarea ulterioară a acestora, care este determinată de proprietățile tehnologice ale acestui material. Mai mult, pentru trendul curent pentru a utiliza din ce în ce mai multe materiale de înaltă calitate și, prin urmare, mai scumpe, este necesar să se țină seama de modul în care utilizarea lor va afecta reducerea masei și a costului piesei în ansamblu și va crește durata de viață și mentenabilitatea acesteia.

CALITATEA PLATELOR

Calitatea produselor industriale este un ansamblu de proprietăți care determină adecvarea acestuia pentru a satisface anumite nevoi în conformitate cu scopul său. Unii dintre cei mai importanți indicatori ai calității mașinilor sunt:

1) operațional, care determină nivelul tehnic al mașinii (perfecțiunea sa), fiabilitatea, estetica și alte caracteristici ale acesteia;

2) producție și tehnologic, care caracterizează în principal fabricabilitatea proiectării mașinii și a elementelor acesteia;

3) economic, care caracterizează costul de fabricație, operare și reparare a mașinii.

Calitatea piesei de prelucrat în cele mai multe cazuri este evaluată de precizia acesteia și de calitatea stratului de suprafață.

Piese de prelucrat de precizie

Sub precizia piesei de prelucrat respectarea acestuia cu cerințele desenului și condițiile tehnice pentru fabricarea sa se înțelege. Se numește abaterea piesei reale de la cerințele desenului (sau standardului). eroare. Erorile sunt inevitabile în toate etapele de fabricație a piesei de prelucrat, prin urmare este aproape imposibil să se realizeze o piesă de prelucrat absolut precisă.

Precizia pieselor de prelucrat este caracterizată atât de proprietăți geometrice (abateri de formă și dimensiune), cât și de proprietăți fizice și mecanice (de exemplu, rezistență, duritate, elasticitate, conductivitate electrică etc.). Prima grupă de indicatori a fost studiată în cadrul cursului „Interschimbabilitate, standardizare și măsurători tehnice”. A doua grupă este asigurată de alegerea corectă a materialului și stabilitatea tehnologiei de fabricare a taglelor.

Pentru fiecare metodă de fabricare a semifabricatelor se face o distincție între precizia realizabilă și cea economică. Acuratețea care poate fi atinsă cu un anumit tip de producție de către un muncitor cu înaltă calificare în cele mai favorabile condiții se numește realizabil. Acuratețe economică realizat cu această metodă tehnologică în condiţii normale de producţie. Atunci când proiectează procese tehnologice, un tehnolog ar trebui să se concentreze pe acuratețea economică medie.

Calitatea stratului de suprafață al pieselor de prelucrat

Calitatea stratului de suprafață al pieselor de prelucrat este o combinație a tuturor proprietăților de serviciu ale stratului de suprafață al unui material ca urmare a expunerii la unul sau mai multe procese tehnologice aplicate succesiv. Stratul de suprafață al piesei de prelucrat este diferit calitativ de materialul miezului piesei de prelucrat.

Calitatea stratului de suprafață este caracterizată de două grupuri de parametri: geometric(ondulare, rugozitate, submicro - neregularități) și fizice si mecanice(compoziția chimică; micro-structură; microduritate; mărimea, semnul și adâncimea de propagare a tensiunilor reziduale etc.).

Calitatea stratului de suprafață este determinată de proprietățile materialului și de tehnologia de fabricație a piesei de prelucrat. De exemplu, după ștanțarea la cald, va exista zgură pe suprafața piesei de prelucrat. Rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat obținută prin ștanțare la rece este semnificativ mai mică decât cea a piesei de prelucrat obținută prin ștanțare la cald, dar stratul său de suprafață este călit prin lucru. Dacă piesa de prelucrat a suferit un tratament chimico-termic, stratul său de suprafață are o compoziție chimică și o structură diferită de cea a bazei.

Parametrii geometrici ai calității stratului de suprafață și precizia piesei de prelucrat într-un anumit sens sunt interrelaționați. De exemplu, dacă o piesă de prelucrat este obținută prin turnare în forme de nisip, atunci denivelările micro și macro nu permit obținerea unei precizii dimensionale ridicate. Alegând tipul piesei de prelucrat și tehnologia producerii acesteia, este necesar să se cunoască acuratețea și calitatea stratului de suprafață al piesei de prelucrat, care poate fi obținută în acest caz.

TEHNOLOGIA PLATINELOR

Concepte de bază de fabricabilitate

Fabricabilitatea designului produsului, conform GOST 14.205 - 83,este un set de proprietăți ale unei structuri care determină adaptabilitatea acesteia pentru a atinge costuri optime în producție, operare și reparare pentru indicatorii de calitate, volumul de producție și condițiile de lucru specificați. Testarea de fabricabilitate este obligatorie în toate etapele dezvoltării produsului.

Problemele de fabricabilitate trebuie rezolvate într-o manieră cuprinzătoare, începând cu etapa de proiectare a piesei de prelucrat și alegerea metodei de fabricare a acesteia și terminând cu procesul de prelucrare și asamblare a întregului produs. Piesa de prelucrat prelucrată pentru fabricabilitate nu ar trebui să complice prelucrarea ulterioară. Fabricabilitatea, de regulă, este stabilită în faza de proiectare, prin urmare, proiectantului este necesar un nivel înalt de pregătire tehnologică.

Fabricabilitatea este un concept relativ. Designul unei piese de prelucrat poate fi avansat tehnologic pentru un anumit tip de producție și complet netehnologic pentru altul. Fabricabilitatea depinde și de capacitati de productie a întreprinderii (plantului) dată. Dezvoltarea bazei de producție a întreprinderii (de exemplu, introducerea de mașini CNC, echipamente automate) modifică cerințele de fabricabilitate.

Sunt stabilite procedura și regulile de asigurare a fabricabilității standardele de stat... Tendințele moderne sunt că dezvoltarea unei structuri pentru fabricabilitate se deplasează din ce în ce mai mult la stadiul de dezvoltare a documentației de proiectare. Acest lucru necesită cooperare comercială și creativă a designerilor și tehnologilor, atât la alegerea tipului de piese de prelucrat, cât și la dezvoltarea unei tehnologii pentru prelucrarea sa ulterioară.

Indicatori de fabricabilitate

Indicatorii de fabricabilitate sunt de două tipuri: calitativi și cantitativi.

Evaluare calitativă("Bine - rău", "acceptabil - inacceptabil") se obține prin compararea a două sau mai multe variante de spații. Criteriul în acest caz este datele de referință și experiența tehnologului și proiectantului. De obicei, o astfel de evaluare este efectuată în etapa de proiectare preliminară și precede întotdeauna o evaluare cantitativă.

Indicatori cantitativi fac posibilă evaluarea obiectivă și destul de exactă a fabricabilității structurilor comparate. Alegerea indicatorilor depinde de scopul piesei (piesei de prelucrat), de tipul de producție și de condițiile de funcționare. Pentru fiecare detaliu își aleg proprii, cei mai caracteristici indicatori. În ceea ce privește piesele de prelucrat, de cele mai multe ori intensitatea forței de muncă de fabricație, costul tehnologic și rata de utilizare a metalului sunt utilizate ca indicatori ai fabricabilității.

Intensitatea muncii la fabricarea piesei de prelucrat reprezintă timpul total petrecut pentru producerea unui semifabricat pentru toate operațiunile tehnologice. Componentele normelor de timp pentru efectuarea lucrărilor la operațiuni individuale sunt date în cărțile de referință corespunzătoare.

În primele etape de proiectare, ei folosesc metode aproximative de evaluare a complexității. De exemplu, prin „metoda greutății”, intensitatea muncii este evaluată prin intensitatea muncii unei piese de prelucrat tipice, similare ca formă, precizie și tehnologie de fabricație:

T NS = T tip de
(3.1)

unde T PR, Ttyp este intensitatea muncii a pieselor de prelucrat proiectate corespunzător și tipice; G pr, G tip - masa pieselor proiectate și, respectiv, tipice.

Pentru a evalua fabricabilitatea, se folosește și raportul dintre intensitatea muncii de prelucrare și intensitatea muncii de obținere a piesei de prelucrat T fur / T zag - Cu cât acest raport este mai mic, cu atât piesa de prelucrat este mai avansată tehnologic (volumul de prelucrare scade). Raportul blană T / T zag depinde și de tipul de producție (pentru o singură producție este maxim).

Costul de producție tehnologic este utilizat pentru a selecta cea mai bună variantă a piesei de prelucrat în condițiile unei singure metode de producție (atelier, fabrică). V vedere generala pe de o parte, constă din următoarele elemente:

CU T . d = M +Z+ Și și. 0 + CU despre , (3.2)

unde M este costul materialelor de bază consumabile, ruble / bucată; Z - salariu muncitori de producție, p. / bucată; Si n. 0 - compensarea uzurii sculelor, ruble / bucată; С 0b - costuri asociate cu întreținerea și funcționarea echipamentelor în timpul fabricării unei piese, ruble / bucată.

Toate elementele de cost sunt interconectate. De exemplu, o modificare a tipului de achiziție determină o modificare a costurilor de prelucrare. O modificare a materialului structural poate determina o modificare a nomenclaturii echipamentelor tehnologice. Dintre variantele comparate, alege-o pe cea pentru care costul tehnologic este minim, indiferent de componentele individuale.

Rata de utilizare a metalului este o cantitate adimensională determinată de raportul dintre masa produsului și masa metalului consumat:

LA lor = G d / G p , (3.3)

Unde G d este masa piesei finite; G P - masa întregului metal consumat, inclusiv masa sprues, flash, sol, deșeuri etc.

Distinge coeficient După secol randamentul metalului, potrivite în magazinele de achiziții și coeficient de precizie a greutății După secol:

LA în. d = G 3 / G p , (3.4)

unde G 3 este masa piesei de prelucrat;

LA în. d = G d / G s . (3.5)

Toate celelalte lucruri fiind egale, valorile mari ale lui K im sunt mai avantajoase. Pentru a evalua efectul fabricabilității piesei de prelucrat asupra ratei de utilizare a metalului, trebuie reținut că

LA lor = LA în. d LA în t . (3.6)

Asigurarea fabricabilității semifabricatelor în faza de proiectare

Sarcina de a asigura fabricabilitatea semifabricatelor ar trebui rezolvată ținând cont de interacțiunea tuturor serviciilor fabricii (designeri, tehnologi, muncitori aprovizionare tehnică etc.) şi specifice conditii de lucru(disponibilitatea anumitor echipamente, materiale, zone la uzină). Modalitățile de îmbunătățire a producției depind în mare măsură de tipul de producție, dimensiunea lotului, tipul piesei de prelucrat și alți factori. Prin urmare, mai jos sunt doar câteva recomandări pentru îmbunătățirea fabricabilității pieselor de prelucrat.

Orez. 3.2. Ac de păr realizat prin tăiere (A)și rostogolire (b)

Orez. 3.3. Exemple de reducere a volumului de prelucrare prin reducerea lungimii suprafețelor prelucrate (A)și reducerea numărului acestora (b)

1. Este de dorit ca contururile piesei de prelucrat să fie o combinație a celor mai simple forme geometrice.

2. Forma și dimensiunile elementelor individuale ale piesei de prelucrat (fileuri, pante etc.) trebuie să fie unificate.

3. Precizia dimensională și rugozitatea suprafețelor pieselor de prelucrat trebuie să fie justificate economic.

4. Este recomandabil să se maximizeze utilizarea metodelor de obținere a semifabricatelor care nu necesită îndepărtarea ulterioară a așchiilor (Fig. 3.2).

5. Dacă nu se poate face fără prelucrare, este necesar să se străduiască să o reducă pe cât posibil prin reducerea numărului și lungimii suprafețelor tratate (Fig. 3.3).

6. Proiectarea piesei ar trebui să permită posibilitatea fabricării acesteia ca un compozit din două sau mai multe piese (Fig. 3.4).

Orez. 3.4. Design dintr-o singură piesă (a) și compozit (b) Detalii

Întrebări de control

1. Ce este un gol? Cum sunt clasificate spatele?

2. Ce este suprapunerea și alocația; în ce cazuri sunt repartizate și cum sunt determinate?

3. Cum afectează materialul alegerea metodei de obținere a piesei de prelucrat? Aduce

4. Ce tipuri de indicatori caracterizează calitatea piesei de prelucrat?

5. Ce este precizia realizabilă și economică a piesei de prelucrat? Cum afectează precizia specificată costul piesei de prelucrat și al piesei finite?

6. Ce se înțelege prin calitatea stratului de suprafață al piesei de prelucrat și ce factori o afectează?

7. Ce se înțelege prin fabricabilitatea piesei de prelucrat și ce indicatori este aceasta

estimat?

8. Cum este asigurată fabricabilitatea semifabricatelor în faza de proiectare?

Cursul 4." Alegerea metodei de obținere a semifabricatelor. Capacitățile tehnologice ale principalelor metode de obținere a semifabricatelor. Principii de bază pentru alegerea unei metode de obținere a semifabricatelor”.

Principalele metode de producere a semifabricatelor sunt turnarea, formarea, sudarea. Metoda de obținere a unei anumite piese de prelucrat depinde de scopul de serviciu al piesei și de cerințele pentru aceasta, de configurația și dimensiunile acesteia, de tipul de material structural, de tipul de producție și de alți factori.

Casting obțineți piese de prelucrat de aproape orice dimensiune, atât configurație simplă, cât și foarte complexă. În acest caz, piesele turnate pot avea cavități interne complexe cu suprafețe curbate care se intersectează la unghiuri diferite. Precizia dimensională și calitatea suprafeței depind de metoda de turnare. Unele metode speciale de turnare (turnare prin injecție, turnare cu investiții) pot produce piese de prelucrat care necesită o prelucrare minimă.

Piesele turnate pot fi realizate din aproape toate metalele și aliajele. Proprietățile mecanice ale turnării depind în mare măsură de condițiile de cristalizare a metalului în matriță. În unele cazuri, în interiorul pereților se pot forma defecte (friabilitate prin contracție, porozitate, fisuri la cald și la rece), care se găsesc numai după prelucrarea brută când crusta de turnare este îndepărtată.

Formarea de metale obțineți profile pentru construcții de mașini, semifabricate forjate și ștanțate.

Profilele de constructii de masini sunt realizate prin laminare, presare, tragere. Aceste metode fac posibilă obținerea semifabricatelor aproape de piesa finită în secțiune transversală (rotunde, hexagonale, pătrate laminate; țevi sudate și fără sudură). Produsele sunt laminate la cald și calibrate. Profilul necesar pentru producerea piesei de prelucrat poate fi calibrat prin desen. La fabricarea pieselor din profile calibrate, este posibilă prelucrarea fără utilizarea unei scule cu lamă.

Forjarea este utilizată pentru a face semifabricate într-o producție unică. În producția de piese foarte mari și unice (cu o greutate de până la 200 ... 300 de tone) forjarea este singura metodă posibilă de formare. Ștanțarea vă permite să obțineți piese de prelucrat care sunt mai aproape în configurație de piesa finită (cu o greutate de până la 350 ... 500 kg). Cavitățile interioare ale pieselor forjate au o configurație mai simplă decât piesele turnate și sunt situate numai de-a lungul direcției de mișcare a corpului de lucru al ciocanului (presa). Precizia și calitatea semifabricatelor formate la rece nu sunt inferioare preciziei și calității pieselor turnate produse prin metode speciale de turnare.

Prin tratarea sub presiune, piesele de prelucrat sunt obținute din metale suficient de ductile. Proprietățile mecanice ale unor astfel de semifabricate sunt întotdeauna mai mari decât cele ale semifabricatelor turnate. Tratamentul sub presiune creează o macrostructură fibroasă a metalului, care trebuie luată în considerare la dezvoltarea tehnologiei de proiectare și fabricare a piesei de prelucrat. De exemplu, la o roată dințată din oțel laminat (Fig. 4.1, a), direcția fibrelor nu contribuie la creșterea rezistenței dinților. La fabricarea unui semifabricat prin ștanțare dintr-o bandă (Figura 4.1.6) sau răsturnare dintr-o bară (Figura 4.1, c), se poate obține o aranjare mai favorabilă a fibrelor

Orez. 4.1. Macrostructura roților dințate realizată:

A- din închiriere; b- ștanțare din bandă; v- supărare de la bar;

1 - favorabile şi 2 - dispunerea nefavorabilă a fibrelor

Piese de prelucrat sudate face căi diferite sudare - de la arc electric la electrozgură. În unele cazuri, sudarea simplifică fabricarea unei piese de prelucrat, în special a unei configurații complexe. Punctul slab al piesei de prelucrat sudate este sudarea sau zona afectată de căldură. De regulă, rezistența lor este mai mică decât cea a metalului de bază. În plus, proiectarea necorespunzătoare a piesei de prelucrat sau tehnologia de sudare poate duce la defecte (deformare, porozitate, tensiuni interne) care sunt greu de corectat prin prelucrare.

Spaturi combinate configurațiile complexe dau un efect economic semnificativ în fabricarea elementelor piesei de prelucrat prin ștanțare, turnare, laminare, urmată de îmbinarea lor prin sudare. Seboturile combinate sunt folosite la fabricarea de mari arborii cotit, pat de utilaje de forjare, cadre de mașini de construcții etc.

Promit că primesc în prezent piese de prelucrat din materiale plastice și pulbere. O trăsătură caracteristică a unor astfel de semifabricate este că pot corespunde ca formă și dimensiune cu forma și dimensiunile pieselor finite și necesită doar o prelucrare minoră, cel mai adesea finisare.

Principii de bază pentru alegerea unei metode de obținere a semifabricatelor

Aceeași parte poate fi făcută din semifabricate obținute în moduri diferite. Unul dintre principiile fundamentale ale alegerii unei piese de prelucrat este concentrarea pe o metodă de fabricație care să o asigure cât mai aproape de piesa finită. În acest caz, consumul de metal, cantitatea de prelucrare și ciclul de producție de fabricare a piesei sunt reduse semnificativ. Totuși, în același timp, în producția de achiziții, costurile echipamentelor și sculelor tehnologice, repararea și întreținerea acestora sunt în creștere. Prin urmare, atunci când alegeți o metodă de obținere a unei piese de prelucrat, trebuie efectuată o analiză tehnică și economică a două etape de producție - semifabricat și prelucrare.

Dezvoltarea proceselor tehnologice pentru fabricarea semifabricatelor trebuie efectuată pe baza principiilor tehnice și economice. În conformitate cu principiul tehnic, procesul tehnologic selectat trebuie să asigure pe deplin îndeplinirea tuturor cerințelor desenului și specificațiilor tehnice pentru piesa de prelucrat. În conformitate cu principiul economic, producția semifabricatului trebuie efectuată cu costuri de producție minime.

Dintre câteva opțiuni posibile pentru procesul tehnologic, toate celelalte fiind egale, se alege cea mai economică, cu egală eficiență - cea mai productivă. Dacă se pun sarcini speciale, de exemplu, eliberarea urgentă a unui produs important, alți factori pot fi decisivi (productivitate mai mare, timp minim de pregătire etc.).

Factori care determină alegerea metodei de obținere a semifabricatelor

Forma și dimensiunile piesei de prelucrat

Cele mai complexe piese de prelucrat în configurație pot fi realizate prin diferite metode de turnare. Turnarea cu nisip și turnarea cu investiții fac posibilă obținerea de piese de prelucrat de forme complexe cu diferite cavități și găuri. În același timp, unele metode de turnare (de exemplu, turnarea prin injecție) propun anumite restricții privind forma turnării și condițiile pentru fabricarea acesteia.

Blankurile obținute prin ștanțare ar trebui să aibă o formă mai simplă. Producția de găuri și cavități prin ștanțare este în unele cazuri dificilă, iar utilizarea suprapunerilor crește dramatic volumul prelucrărilor ulterioare.

Pentru piesele care au o configurație simplă, adesea se rulează un semifabricat (tije, țevi etc.). Deși în acest caz volumul de prelucrare crește, o astfel de țagle poate fi destul de economică datorită costului scăzut al laminarii, absenței aproape completă a operațiunilor pregătitoare și posibilității de automatizare a procesului de prelucrare.

Pentru turnare și forjare, dimensiunea piesei de prelucrat este practic nelimitată. Adesea, parametrul limitativ în acest caz este anumite dimensiuni minime (de exemplu, grosimea minimă a peretelui turnării, masa minimă a forjării). Ștanțarea și majoritatea metodelor speciale de turnare limitează greutatea piesei de prelucrat la câteva zeci sau sute de kilograme.

Forma (grupul de complexitate) și dimensiunile (greutatea) pieselor turnate și forjate afectează costul acestora. În plus, masa piesei de prelucrat are un efect mai activ, deoarece este asociată cu costurile echipamentelor, sculelor, încălzirii etc. O reducere semnificativă a costului de producție a pieselor turnate și ștanțate are loc cu o creștere a greutății acestora de la 2. până la 30 kg.

Precizia și calitatea necesară a stratului de suprafață al pieselor de prelucrat

Precizia necesară a formelor geometrice și a dimensiunilor pieselor de prelucrat afectează semnificativ costul acestora. Cu cât sunt mai mari cerințele pentru precizia piesei turnate, ștanțate și alte semifabricate, cu atât costul fabricării acestora este mai mare. Acest lucru este determinat în principal de o creștere a costului echipamentelor de formare (modele, ștampile, matrițe), o scădere a alocației pentru uzura acestuia, utilizarea de echipamente cu parametri de precizie mai mari (și, prin urmare, mai scumpe) și o creștere in costul intretinerii si functionarii acestuia. În prețurile cu ridicata pentru semifabricate, această creștere a prețului este exprimată ca suprataxe la prețul de bază. Indemnizațiile pentru piese turnate sunt de 3 ... 6%, pentru ștanțare - 5 ... 15%.

Calitatea stratului de suprafață al piesei de prelucrat afectează posibilitatea prelucrării sale ulterioare și proprietățile de performanță ale piesei (de exemplu, rezistența la oboseală, rezistența la uzură). Este format în aproape toate etapele de fabricație a piesei de prelucrat. Procesul tehnologic determină nu numai microgeometria suprafeței, ci și proprietățile fizice și mecanice ale stratului de suprafață.

Ca exemplu, comparați turnarea cu nisip și semifabricatele turnate prin injecție. În primul caz, se obține o suprafață rugoasă, imprecisă. La prelucrarea unei astfel de piese de prelucrat prin tăiere, apare o sarcină neuniformă asupra frezei, care, la rândul său, reduce precizia de prelucrare. Acest lucru este evident mai ales la prelucrarea suprafețelor interne.

În cel de-al doilea caz, suprafața piesei de prelucrat are o înălțime scăzută a microrugozităților, dar din cauza vitezei ridicate de răcire și a lipsei de conformare a formei, se creează tensiuni de tracțiune reziduale în stratul de suprafață al metalului. Acesta din urmă poate duce la deformarea turnării și la fisuri. Uneori, tensiunile reziduale nu sunt detectate imediat, ci în timpul prelucrării ulterioare. Îndepărtarea unui strat de metal de pe suprafață perturbă echilibrul tensiunilor și duce la deformarea piesei finite.

Proprietățile tehnologice ale materialului piesei de prelucrat

Fiecare metodă de producție a semifabricatelor necesită un anumit set de proprietăți tehnologice din material. Prin urmare, materialul impune adesea restricții cu privire la alegerea metodei de obținere a piesei de prelucrat. Deci, fonta cenușie are proprietăți excelente de turnare, dar nu este forjată. Aliajele de titan au proprietăți anticorozive ridicate, dar este foarte dificil să se obțină din ele piese turnate sau forjate.

Proprietățile tehnologice afectează costul de producție al semifabricatelor. De exemplu, trecerea de la fontă la oțel în fabricarea turnării crește costul turnării (excluzând costul materialului) cu 20 ... 30%. Utilizarea oțelurilor aliate și cu conținut ridicat de carbon în producția de semifabricate prin ștanțare crește costul fabricării acestora cu 5 ... 7%.

Dacă piesele din același material sunt obținute prin metode diferite (turnare, tratament sub presiune, sudare), atunci acestea vor avea proprietăți neidentice, deoarece în procesul de fabricație proprietățile materialului piesei de prelucrat se schimbă. Deci, metalul turnat se caracterizează printr-o dimensiune relativ mare a granulelor, eterogenitate compoziție chimicăşi proprietăţi mecanice asupra secţiunii turnării, prezenţa „tensiunilor reziduale etc. Metalul după tratarea sub presiune are o structură cu granulaţie fină, o anumită direcţionalitate a boabelor (fibroase). După tratarea cu presiune la rece are loc călirea prin muncă. Metalul laminat la rece este mai rezistent decât metalul turnat de 1,5 ... 3,0 ori. Deformarea plastică a metalului duce la anizotropia proprietăților: rezistența de-a lungul fibrelor este cu aproximativ 10 ... 15% mai mare decât în ​​direcția transversală.

Sudarea duce la crearea de structuri eterogene în sudarea în sine și în zona afectată de căldură. Neomogenitatea depinde de metoda și modul de sudare. Cele mai dramatice diferențe în proprietățile sudurii se obțin cu sudarea manuală cu arc. Zgura electrică și sudarea automată cu arc oferă cea mai înaltă calitate și o cusătură uniformă.

Program de lansare a produsului

Programul de lansare a produsului, adică numărul de produse produse într-o anumită perioadă de timp (de obicei un an), este unul dintre cei mai importanți factori care determină alegerea metodei de producere a semifabricatelor. Influența sa pentru fiecare proces tehnologic poate fi urmărită cu ușurință în funcție de prețul de cost al unei piese de prelucrat:

CU zag = a + b / P (4.1)

sau lot de producție:

CU = A N +b, (4.2)

Unde A- costurile curente (costul materialelor consumabile, salariile muncitorilor principali, costurile de exploatare ale echipamentelor și sculelor etc.); b - costuri unice (pentru echipamente, unelte, amortizarea și repararea acestora); P este dimensiunea lotului de producție, buc.

Evident, creșterea dimensiunii lotului duce la o scădere a costului țaglei. Cu toate acestea, această reducere a costurilor nu este clară. Cu o creștere a lotului de producție peste valoarea lui P i se impune introducerea de echipamente suplimentare si echipamente tehnologice. În acest caz, dependența prețului de cost de mărimea lotului capătă un caracter mai complex (în trepte) (Fig. 4.2).

Orez. 4.2. Dependența prețului de cost dintr-un lot de semifabricate (1) și un gol (2) din dimensiunea lotului de producție P:

P 1, P 2 - valori critice ale dimensiunilor lotului

Orez. 4.3. Comparația prețului de cost С al proceselor tehnologice de fabricare a taglelor (opțiuni 1 i 2) cîn funcţie de mărimea lotului de producţie

Compararea a două (sau mai multe) variante de procese tehnologice pentru fabricarea semifabricatelor poate fi realizată grafic (Fig. 4.3). Punctul de intersecție oferă un lot critic de producție Pk, care separă zonele de aplicare rațională a unui anumit proces tehnologic.

Programul de eliberare vă permite, de asemenea, să determinați limitele fezabile din punct de vedere economic ale aplicării diferitelor metode de obținere a semifabricatelor (Fig. 4.4).

Orez. 4.4. Lesa (A)și dependența costului piesei de prelucrat de metoda de fabricare a acesteia și de dimensiunea lotului de producție (b)

Capabilitățile de producție ale întreprinderii

La organizarea producției unui nou tip de semifabricate, pe lângă dezvoltarea proceselor tehnologice, este necesar să se stabilească necesitatea de noi echipamente, facilități de producție, legături de cooperare, furnizarea de materiale suplimentare, electricitate, apă etc. - analiză economică.

Atunci când proiectați un proces tehnologic pentru o întreprindere care operează, acesta ar trebui să fie asociat cu capacitățile acestei întreprinderi. Pentru a face acest lucru, este necesar să aveți informații despre tipul și cantitatea de echipamente disponibile, zonele de producție, capacitățile bazei de reparații, serviciile auxiliare etc.

Mulți dintre factorii menționați mai sus sunt interdependenți. De exemplu, introducerea turnării în matrițe metalice (chill mold) poate reduce semnificativ nevoia de spațiu de producție în turnătorie (se reduc dimensiunile de gabarit ale mașinilor, se reduce consumul de materiale de turnare etc.). Dar, pe de altă parte, fabricarea și repararea matrițelor de răcire necesită costuri suplimentare în atelierele de scule și reparații.

Prezența și nivelul calificărilor lucrătorilor și inginerilor la întreprindere au, de asemenea, o anumită influență asupra alegerii metodei de fabricare a piesei de prelucrat. Cu cât sunt mai mici calificările muncitorilor și cu cât programul de producție este mai mare, cu atât este mai detaliată necesară elaborarea documentației tehnologice, cu atât este mai mare sarcina asupra serviciilor tehnologice ale întreprinderii și cu atât cerințele pentru calificările inginerilor și tehnicienilor sunt mai mari.

Durata pregătirii tehnologice a producției

În procesul de pregătire tehnologică a producției se rezolvă următoarele sarcini: proiectare tehnologică - dezvoltarea proceselor tehnologice, hărți de traseu etc.; raţionare - calcule ale intensităţii forţei de muncă a operaţiilor şi consumului de material al pieselor; proiectarea si producerea echipamentelor principale si auxiliare si a echipamentelor tehnologice.

Complexitatea perioadei de pregătire tehnologică a producției este că toate lucrările trebuie efectuate în cel mai scurt timp posibil, cu o intensitate și un cost minim de muncă. O prelungire a perioadei de pre-producție poate duce la învechirea produsului, la scăderea productivității capitalului etc. De aceea, este recomandabil să începeți pregătirea chiar și în timpul proiectării produsului.

Durata și volumul pregătirii tehnologice a producției este determinată de complexitatea produsului fabricat, de natura proceselor tehnologice aplicate și de tipul de producție. Cu cât numărul și complexitatea echipamentului folosit este mai mare, cu atât volumul și durata pregătirii sunt mai mari. În condiții de producție în masă și în serie, pregătirea tehnologică se realizează în detaliu. Într-o producție la comandă, pregătirea tehnologică se limitează la dezvoltarea datelor minime necesare producției. Detalierea acestora este încredințată serviciilor tehnologice ale magazinului. În unele cazuri (de exemplu, pentru a elimina „gâturile de sticlă” în producție), pentru a reduce perioada de pregătire, se alege o astfel de metodă de producție a semifabricatelor, care necesită costuri minime pentru producția de echipamente, unelte și echipamente necesare pentru implementarea acestui proces tehnologic.

PROCEDURA PENTRU ALEGEREA METODEI DE PRODUCERE A PLATELOR

În prima etapă, sunt analizate cu atenție desenele detaliate și de asamblare ale produsului, relația elementelor structurale în timpul asamblarii, exploatării și reparațiilor. Analiza este însoțită de o evaluare critică a desenelor în ceea ce privește fabricabilitatea și valabilitatea cerințelor tehnice. Toate deficiențele identificate sunt corectate împreună cu dezvoltatorul de design.

Apoi, pe baza programului de producție dat, configurația și dimensiunile principalelor părți și ansambluri, precum și capacitățile de producție ale întreprinderii, se stabilește tipul și natura viitorului proces de producție (singur, în serie sau în masă; grup). sau debit).

În conformitate cu proiectarea piesei și cerințele tehnice, se stabilesc principalii factori care determină alegerea tipului piesei de prelucrat și a tehnologiei pentru fabricarea acesteia. Este recomandabil să aranjați factorii în ordinea descrescătoare a importanței lor.

Analizând gradul de influență a factorilor discutați mai sus, se selectează unul sau mai multe procese tehnologice care asigură producerea semifabricatelor de calitatea cerută. În același timp, se verifică și posibilitatea utilizării spațiilor combinate. În etapa preliminară a alegerii metodei optime pentru obținerea semifabricatelor, puteți utiliza așa-numita matricea de influență a factorilor(Tabelul 4.1). Fiecare factor este evaluat în el „plus - minus” sau folosind coeficientul de greutate specifică (de la 0 la 1). Cea mai bună metodă este considerată a fi cea care a obținut cel mai mare număr de plusuri sau cea mai mare cantitate de coeficienți.

1. Tipuri și forme de producție și metode de organizare a pregătirii acesteia

1.1 Tipuri de producție

În inginerie mecanică, există trei tipuri principale: de masă, de serie și individual. Apartenența producției la un tip sau altul este determinată de gradul de specializare a locurilor de muncă, de nomenclatura instalațiilor de producție și de forma deplasării acestor obiecte între locuri de muncă.

Gradul de specializare a locurilor de muncă se caracterizează prin coeficientul de consolidare a operațiunilor, care se înțelege ca numărul de operațiuni diferite efectuate la un loc de muncă în cursul lunii:

K Z.O,=O/R, (1.1)

Unde O- numărul de operațiuni diverse efectuate la locurile de muncă ale șantierului sau atelierului în cursul lunii;

R- numarul de locuri de munca pe site sau in magazin.

Dacă locului de muncă este atribuită o singură operație, indiferent de sarcina acestuia, atunci K Z.O.= 1, care corespunde producției de masă. La 1< KZ.o,< 10 производство является крупносерийным, при 10 < KZ.o< 20 - среднесерийным, при 20 < KZ.o< 40 - мелкосерийным, при KZ.o> 40 - singur.

Exemplu. Pe șantierul a 15 locuri de muncă în cursul lunii la 1, 2, 3, 7, 10 și 13 locuri de muncă a fost efectuată o operațiune; pe 4, 5 și 12 - câte două; pe 6, 8, 9 și 11 - câte trei și pe 14 și 15 - câte patru.

De aici

În consecință, producția la șantier este la scară largă.

Productie in masa caracterizat prin producția continuă a unei game limitate de produse în locuri de muncă înalt specializate. Un produs este un produs al etapei finale de producție. Producția de masă vă permite să mecanizați și să automatizați întregul proces tehnologic și să îl organizați mai economic.

Caracteristicile tehnice ale diferitelor tipuri de producție de țagle

Trăsătură caracteristică	Productie
	singur	serial	masiv
Repetabilitate de loturi (loturi)	Absent	Periodic	Producția continuă a acelorași semifabricate
Echipamente tehnologice	universal	Universal, parțial specializat și special	Utilizarea pe scară largă a echipamentelor speciale și a liniilor automate
Gadget-uri	În mare parte versatil	Special, reconfigurabil	Speciale, adesea legate organic de echipamente
Instrument	În mare parte versatil	Versatil și special	În mare parte speciale
Calificarea lucrătorilor		Variat	Scăzut (în prezența militarilor cu înaltă calificare)
Cost redus al piesei finite			Cel mai scăzut

Productie in masa caracterizată prin fabricarea unei game limitate de produse în loturi (serie), repetate la intervale regulate, și o specializare largă a locurilor de muncă. Împărțirea producției de serie în loturi mari, medii și mici este condiționată, deoarece în diferite ramuri ale ingineriei mecanice cu același număr de produse fabricate într-un lot, dar cu o diferență semnificativă în dimensiunea, complexitatea și intensitatea muncii, producția poate fi atribuită diferitelor tipuri. În ceea ce privește mecanizarea și automatizarea, producția pe scară largă se apropie de producția de masă, iar producția la scară mică se apropie de una singură.

Producție unică Se remarcă prin fabricarea în cantități unice a unei game largi de produse nerepetitive sau repetitive la intervale de timp nedeterminate la locurile de muncă care nu au o specializare specifică (cu excepția celor profesionale). În producția unică, un procent semnificativ din operațiunile tehnologice sunt efectuate manual.

Caracteristicile tehnice ale diferitelor tipuri de producție de semifabricate în funcție de principalele caracteristici sunt prezentate în tabel. 1.1. O creștere a gradului de specializare a locurilor de muncă, mișcarea continuă și directă a instalațiilor de producție prin acestea, adică tranziția de la un singur la producția de serie și de la producția de serie la producția de masă, permite o utilizare mai largă a echipamentelor speciale și a echipamentelor tehnologice, progresivă procese tehnologice, metode avansate de organizare a muncii și în cele din urmă - pentru a crește productivitatea muncii, a reduce costul de producție, a îmbunătăți calitatea acesteia.

1.2 Procese de fabricație și tehnologice

Conform GOST 14.004-83, totalitatea tuturor acțiunilor oamenilor și instrumentelor de producție necesare într-o anumită producție pentru fabricarea sau repararea produselor fabricate se numește proces de producție.În timpul procesului de producție, materialele și semifabricatele sunt transformate în produse finite care corespund acestora programare de serviciu... Procesul de producție cuprinde: pregătirea mijloacelor de producție și întreținerea locurilor de muncă; receptia si depozitarea materialelor si semifabricatelor; toate etapele de fabricație a pieselor de mașini; transport de materiale, semifabricate, piese, piese și produse finite, asamblare de piese și produse; controlul tehnic, testarea și certificarea produselor în toate etapele producției; demontarea unităților de asamblare și a produselor (dacă este necesar); fabricarea containerelor; ambalarea produselor finite si alte actiuni legate de fabricarea produselor manufacturate. Procesul de producție se desfășoară în spațiu și timp cu interacțiunea obiectelor de producție cu instrumentele de producție.

Se numește teritoriul necesar implementării procesului de producție zona de productie. Se numește timpul calendaristic necesar pentru implementarea unui proces de producție care se repetă periodic ciclu de producție.

Conform GOST 3.1109-82, o parte a procesului de producție care conține acțiuni vizate pentru a schimba starea subiectului muncii se numește proces tehnologic.În timpul implementării procesului tehnologic, are loc o modificare secvenţială a formei, dimensiunilor, proprietăţilor materialului sau semifabricatului în vederea obţinerii unui produs corespunzător celor specificate. cerinte tehnice... Procesul tehnologic are o structură proprie și se desfășoară la locurile de muncă.

Funcționare tehnologică- partea finită a procesului tehnologic, efectuată la un loc de muncă și care acoperă toate acțiunile secvențiale ale lucrătorului (sau un grup de lucrători) și echipamentele pentru fabricarea unei piese de prelucrat sau prelucrarea acesteia (una sau mai multe în același timp). Se numește partea din zona de producție a atelierului, pe care se află unul sau mai mulți executanți ai lucrărilor și unitatea de echipament sau o parte a transportorului pe care o deservesc, precum și sculele și articolele de producție. la locul de muncă. Producția modernă de produse de inginerie mecanică este de neconceput fără echipamente și scule tehnologice.

Echipamente tehnologice- sunt instrumente de producție, în care sunt plasate materiale sau semifabricate, mijloace de influențare a acestora și surse de energie pentru a efectua o anumită parte a procesului tehnologic. Exemple de echipamente de proces includ mașini de turnătorie, prese, mașini-unelte, cuptoare, băi de galvanizare, mașini de spălat și sortat, bancuri de testare, plăci de marcare etc. Echipamente tehnologice- acestea sunt instrumente de producție utilizate împreună cu echipamentele tehnologice și adăugate acestora pentru a efectua o anumită parte a procesului tehnologic. Exemple de scule sunt scule, matrițe, dispozitive de fixare, matrițe, calibre, modele, matrițe, cutii de miez etc.

Lansarea produselor în producție poate fi efectuată în mod continuu (pentru o lungă perioadă de timp) și o singură dată (copie unice și loturi). Un grup de semifabricate cu același nume și dimensiune standard, lansate în producție simultan sau continuu pentru o anumită perioadă de timp, se numește lot de producție. Procesele tehnologice din producția de masă și pe scară largă se caracterizează printr-un ciclu de producție. Ciclul de eliberare- acesta este intervalul de timp prin care se realizează periodic producția unei piese de prelucrat sau a unui produs cu o anumită denumire, dimensiune standard și design. Conceptul de „ciclu de eliberare” este utilizat pe scară largă în producția în masă și pe scară largă de semifabricate, unde există un nivel ridicat de mecanizare și automatizare a producției (echipamente speciale, transportoare etc.). Dacă piesa de prelucrat la o anumită întreprindere este produsul final de producție (de exemplu, la o fabrică de oțel), atunci în acest caz este un produs al acestei fabrici.

1.3 Principii, forme și metode de organizare a producției

Rezultatele producției și activității economice a întreprinderii, indicatorii economici ai activității sale: costul producției, profitul și rentabilitatea producției depind de organizarea corectă a procesului de producție. Principiul principal al organizării raționale a procesului de producție este specializarea.

Specializare- una dintre formele diviziunii muncii, care constă în faptul că întreprinderea în ansamblu și diviziunile sale individuale fabrică produse dintr-o gamă limitată. O reducere a gamei de produse fabricate la fiecare loc de muncă, loc, magazin și fabrică duce la o creștere a producției de produse cu același nume, la o îmbunătățire a indicatorilor economici prin utilizarea unor echipamente speciale și mai productive. , o crestere a gradului de mecanizare si automatizare a tuturor proceselor, precum si dobandirea deprinderilor de lucru de catre muncitori, imbunatatirea organizarii muncii, organizarea productiei continue etc.. Reducerea gamei de produse este facilitata de standardizare, normalizare. și unificarea produselor și a componentelor acestora.

În ceea ce privește producția de achiziție, principiul specializării poate fi urmărit cu ușurință pe fundalul diferitelor tipuri de producție. Deci, în condițiile unei singure producții în structura unei fabrici de mașini, se are în vedere cel mai adesea o turnătorie, în care, în diferite departamente la diverse echipamente obțineți semifabricate din fontă, oțel și aliaje neferoase. În condițiile producției în serie și în masă, structura fabricii poate avea ateliere independente separate: oțel, fier, turnare neferoasă. O mare concentrare a producției de semifabricate de același tip duce la crearea unor fabrici specializate în producția de semifabricate din anumite materiale, o anumită categorie de greutate, complexitate și alte caracteristici. Prin urmare, în țara noastră există fabrici de oțel, turnătorie de fier, forjare și ștanțare etc. Pentru construcția de mașini în Statele Unite, de exemplu, este caracteristic că încă din anii 50 ai secolului actual, producția de achiziții a fost în mare măsură separată. din asamblarea mecanică. Respectarea principiului specializării afectează semnificativ formele și metodele de organizare a proceselor tehnologice.

Forme şi metode de organizare a proceselor tehnologice depinde de ordinea stabilită efectuarea operațiunilor, amplasarea echipamentelor tehnologice, numărul de produse și direcția deplasării acestora în timpul producției. Există două forme de organizare a proceselor tehnologice: grup și flux.

Fundatia forma grupului organizarea productiei - gruparea semifabricatelor fabricate in functie de design omogen si caracteristici tehnologice. Se caracterizează prin unitatea echipamentelor tehnologice și specializarea locurilor de muncă.

Forma de flux caracterizată prin specializarea fiecărui loc de muncă, executarea coordonată și ritmată a tuturor operațiunilor procesului tehnologic pe baza ciclului de eliberare, amplasarea locurilor de muncă într-o succesiune corespunzătoare succesiunii operațiilor tehnologice. Producția în linie este realizată sub forma unei linii de producție. Liniile de producție, pe care piesele sunt realizate alternativ, în loturi, se numesc linii cu flux variabil. Sunt tipice pentru producția de serie și sunt utilizate la fabricarea pieselor de prelucrat similare structural, cu reajustări corespunzătoare ale echipamentelor și sculelor. Dacă pe linia de producție toate procesele sunt automatizate, atunci linia de producție se numește automată.

1.4
Conceptul de sistem unificat de pregătire tehnologică a producției

La începutul anilor șaptezeci ai acestui secol în țara noastră a fost creat Sistem unificat de pregătire tehnologică a producției(ECTPP). ESTPP este un sistem de organizare și conducere a pregătirii tehnologice a producției stabilit de standardele de stat, care prevede utilizarea pe scară largă a proceselor tehnologice standard progresive, echipamente și echipamente tehnologice standard, mijloace de mecanizare și automatizare a proceselor de producție, inginerie și tehnică și managerială. muncă.

Pregătirea tehnologică a producției(CCI) trebuie să asigure pregătirea tehnologică deplină a întreprinderii pentru a produce produse de cea mai înaltă categorie de calitate în conformitate cu indicatorii tehnici și economici specificați, adică cu costuri minime de muncă și materiale. Pregătirea tehnologică deplină este înțeleasă ca prezența la întreprindere a unui set complet de documentație tehnologică și echipamente tehnologice care asigură producția de produse. CCI include rezolvarea multor probleme care pot fi grupate în funcție de următoarele funcții principale: asigurarea fabricabilității designului produsului; dezvoltarea proceselor tehnologice; proiectarea și fabricarea echipamentelor tehnologice; organizarea si conducerea Camerei de Comert si Industrie.

Unul dintre locurile proeminente în ESTPP este proiectarea semifabricatelor și a proceselor tehnologice pentru producția lor.

1.5 Scopul și tendința de dezvoltare a producției de achiziții

Scopul principal al producției de semifabricate este de a oferi atelierelor de mecanică semifabricate de înaltă calitate.

În inginerie mecanică se folosesc piese de prelucrat, obținute prin turnare, tratare sub presiune, sudare, precum și din materiale plastice și pulbere (Tabelul 1.2). Producția modernă de semifabricate are capacitatea de a forma semifabricate cu cea mai complexă configurație și cele mai variate dimensiuni și precizie.

Structura aproximativă a producției de semifabricate în inginerie mecanică

În prezent, intensitatea medie a forței de muncă a lucrărilor de achiziții în inginerie mecanică este de 40 ... 45% din intensitatea totală a forței de muncă a producției de mașini. Principala tendință în dezvoltarea producției de semifabricate este reducerea intensității forței de muncă a prelucrării în fabricarea pieselor de mașini prin creșterea preciziei formei și dimensiunii acestora.

Întrebări de control

1. Ce tipuri de producție există? Enumerați caracteristicile lor principale.

2. Ce se înțelege prin procese de producție și tehnologice?

3. Ce se înțelege prin echipament și scule tehnologice?

4. Ce forme de organizare a proceselor tehnologice există?

5. Dați definiția ECTPP și descrieți scopul acestuia.

6. Care este scopul și tendința de dezvoltare a producției de achiziții?

7. Ce semifabricate sunt folosite în inginerie mecanică?

2. Concepte de bază ale semifabricatelor și caracteristicile acestora

2.1 Stoc, concepte de bază și definiții

Gol, conform GOST 3.1109-82, se numește obiect de muncă, din care se face o piesă prin modificarea formei, mărimii, proprietăților suprafeței și (sau) materialului.

Există trei tipuri principale de semifabricate: profile de construcție de mașini, piese și combinate. Profilele de construcție de mașini sunt realizate din secțiune transversală constantă (de exemplu, rotundă, hexagonală sau țeavă) sau periodice. În producția pe scară largă și în masă, se folosesc și produse laminate speciale. Piesele semifabricate sunt produse prin turnare, forjare, ștanțare sau sudare. Piesele combinate sunt piese complexe obținute prin îmbinarea (de exemplu, sudarea) unor elemente separate, mai simple. În acest caz, greutatea piesei de prelucrat poate fi redusă, iar cele mai potrivite materiale pot fi folosite pentru mai multe elemente încărcate.

Blankurile sunt caracterizate prin configurație și dimensiuni, precizie dimensională, starea suprafeței etc.

Formele și dimensiunile piesei de prelucratîn mare măsură determină tehnologia atât a fabricării sale, cât și a prelucrării ulterioare. Precizie dimensională semifabricatul este cel mai important factor care afectează costul de fabricație a unei piese. În acest caz, este de dorit să se asigure stabilitatea dimensiunilor piesei de prelucrat în timp și în cadrul lotului produs. Forma și dimensiunea piesei de prelucrat, precum și starea suprafețelor acesteia (de exemplu, răcirea pieselor turnate din fontă, stratul de calcar pe piesele forjate) pot afecta semnificativ tăierea ulterioară. Prin urmare, pentru majoritatea semifabricatelor este necesară o pregătire prealabilă, care constă în faptul că li se conferă o astfel de stare sau aspect în care să poată fi prelucrate pe mașini de tăiat metale... Această activitate este efectuată cu atenție în special dacă procesarea ulterioară este efectuată pe linii automate sau complexe automate flexibile. Operațiile de pretratare includ decaparea, îndreptarea, degroșarea, tăierea, centrarea și uneori prelucrarea bazelor tehnologice.

2.2 Toleranțe, goluri și dimensiuni

Alocație de prelucrare- acesta este un strat de metal îndepărtat de pe suprafața piesei de prelucrat pentru a obține forma și dimensiunea cerute a piesei conform desenului. Alocațiile sunt atribuite numai acelor suprafețe, a căror formă și precizie dimensională necesară nu pot fi atinse prin metoda acceptată de obținere a piesei de prelucrat.

Alocațiile sunt împărțite în generale și operaționale. Alocația totală de prelucrare- acesta este un strat de metal necesar pentru efectuarea tuturor operațiunilor tehnologice necesare efectuate pe o suprafață dată. Indemnizație de funcționare- acesta este un strat de metal îndepărtat în timpul unei operații tehnologice. Alocația se măsoară normal cu suprafața în cauză. Indemnizația totală este egală cu suma sălilor de operație.

Mărimea alocației afectează în mod semnificativ costul de fabricație a unei piese. O alocație supraestimată crește costurile cu forța de muncă, consumul de material, scule de tăiere și electricitate. O indemnizație subestimată necesită utilizarea unor metode mai scumpe de obținere a unei piese de prelucrat, complică instalarea unei piese de prelucrat pe o mașină, necesită o calificare superioară, un muncitor. În plus, este adesea cauza defectelor de prelucrare. Prin urmare, stocul alocat trebuie să fie optim pentru condițiile de producție date.

Alocația optimă depinde de materialul, dimensiunea și configurația piesei de prelucrat, tipul piesei de prelucrat, deformarea piesei de prelucrat în timpul fabricării acesteia, grosimea stratului de suprafață defect și alți factori. Se știe, de exemplu, că piesele turnate din fier au un strat de suprafață defect care conține cochilii, incluziuni de nisip; forjarile obtinute prin forjare au scara; Piesele forjate la cald au un strat de suprafață decarburat.

Alocația optimă poate fi determinată prin metoda computațională și analitică, care este luată în considerare la cursul „Tehnologia ingineriei mecanice”. În unele cazuri (de exemplu, când tehnologia prelucrării mecanice nu a fost încă dezvoltată), permisele pentru prelucrarea diferitelor tipuri de piese sunt selectate conform standardelor și cărților de referință.

Orez. 2.1. Toleranțe, suprapuneri și dimensiuni ale carcasei rulmentului (a), dopuri (b)și arborele (v): A ouă, B zag, V zag, D zag, D′ zag, D″ zag - dimensiunile originale ale piesei de prelucrat; A copii, B copii, V copii, D„copii, D"det, - dimensiunile piesei finite; D 1 , D 2 , O" 1 , O" 1 , - dimensiunile de lucru ale piesei de prelucrat

Stratul de metal efectiv îndepărtat în prima operațiune poate fluctua în limite largi, deoarece, pe lângă alocația de funcționare, este adesea necesară eliminarea suprapunerii.

Suprapune este un exces de metal pe suprafata piesei de prelucrat (peste alocatie), datorita cerinte tehnologice pentru a simplifica configurația piesei de prelucrat pentru a facilita condițiile de primire a acesteia. În cele mai multe cazuri, suprapunerea este îndepărtată prin prelucrare, mai rar rămâne în produs (pantele de ștanțare, razele de curbură crescute etc.).

În procesul de transformare a semifabricatului într-o piesă finită, dimensiunile sale capătă o serie de valori intermediare, care se numesc dimensiuni de operare.În fig. 2.1 pe piesele din diferite clase, sunt prezentate tolerante, suprapuneri și dimensiuni de funcționare. Dimensiunile de funcționare sunt de obicei stabilite cu abateri: pentru arbori - în minus, pentru găuri - în plus.

2.3 Materiale de construcție

Rolul unui material structural în procesul tehnologic de fabricare a pieselor de mașini este extrem de mare. Pe de o parte, materialul de construcție trebuie să asigure producția de semifabricate și piese cu cele mai mici costuri de producție. Ponderea costului materialelor în costul produselor de construcție de mașini este relativ mare (de exemplu, în construcția de mașini-unelte reprezintă 60% din costul total, în fabricarea de locomotive și vagoane - 70 ... 75 %) și tinde să crească. Pe de alta parte, alegerea potrivita materialul structural trebuie să asigure detaliile proprietăților sale operaționale ridicate, durabilitatea și întreținerea acestuia. Atunci când alegeți un material structural, este necesar să țineți cont de proprietățile sale operaționale, tehnologice și economice.

Proprietățile de performanță ale materialului trebuie să asigure detaliile îndeplinirii fiabile a funcţiilor lor. Din acest punct de vedere, alegerea acestuia se face pe baza calculelor, experimentelor sau experienței de operare a pieselor similare. Datele privind alegerea claselor de materiale pentru fabricarea pieselor care funcționează în anumite condiții sunt de obicei date în cărțile de referință.

Proprietăți tehnologice(fluiditate, capacitate de deformare plastică, sudabilitate) este un factor important care determină posibilitatea și eficiența prelucrării unui anumit material prin metoda tehnologică selectată. Atunci când proiectează o piesă, proiectantul trebuie să-și imagineze de la bun început cum va fi fabricată, începând de la primirea piesei de prelucrat și terminând cu finisarea.

Proprietățile tehnologice ale materialului pot determina în avans tehnologia ulterioară pentru fabricarea semifabricatelor. De exemplu, dacă patul mașinii este din fontă gri, atunci piesa de prelucrat poate fi obținută numai prin turnare. Fonta nu poate fi tratată sub presiune. Practic nu sudează (cel puțin atunci când se creează noi structuri) și aproape că nu permite repararea prin suprafață. Taglele turnate de paturi necesită o prelucrare suplimentară (îmbătrânire naturală, recoacere la temperatură scăzută etc.) pentru a le stabiliza forma și dimensiunile.

Eficiență economică materialul de construcție utilizat poate fi estimat după costul și deficitul său. Eficiența economică a unui material structural nu trebuie redusă la costul său scăzut. Alegerea materialului este influențată semnificativ de rentabilitatea metodelor de fabricare a semifabricatelor și de prelucrarea ulterioară a acestora, care este determinată de proprietățile tehnologice ale acestui material. În plus, odată cu tendința actuală de a folosi din ce în ce mai mult materiale mai bune și, prin urmare, mai scumpe, este necesar să se ia în considerare modul în care utilizarea lor va afecta reducerea masei și a costului piesei în în general, pentru a-și crește durata de viață și capacitatea de întreținere.

2.4 Calitatea pieselor de prelucrat

Calitatea produselor industriale este un ansamblu de proprietăți care determină adecvarea acestuia pentru a satisface anumite nevoi în conformitate cu scopul său. Unii dintre cei mai importanți indicatori ai calității mașinilor sunt:

1) operațional, care determină nivelul tehnic al mașinii (perfecțiunea sa), fiabilitatea, estetica și alte caracteristici ale acesteia;

2) producție și tehnologic, care caracterizează în principal fabricabilitatea proiectării mașinii și a elementelor acesteia;

3) economic, care caracterizează costul de fabricație, operare și reparare a mașinii.

Calitatea piesei de prelucrat în cele mai multe cazuri este evaluată de precizia acesteia și de calitatea stratului de suprafață.

2.4.1 Precizia pieselor de prelucrat

Sub precizia piesei de prelucrat respectarea acestuia cu cerințele desenului și condițiile tehnice pentru fabricarea sa se înțelege. Se numește abaterea piesei reale de la cerințele desenului (sau standardului). eroare. Erorile sunt inevitabile în toate etapele de fabricație a piesei de prelucrat, prin urmare este aproape imposibil să se realizeze o piesă de prelucrat absolut precisă.

Precizia pieselor de prelucrat este caracterizată atât de proprietăți geometrice (abateri de formă și dimensiune), cât și de proprietăți fizice și mecanice (de exemplu, rezistență, duritate, elasticitate, conductivitate electrică etc.). Prima grupă de indicatori a fost studiată în cadrul cursului „Interschimbabilitate, standardizare și măsurători tehnice”. A doua grupă este asigurată de alegerea corectă a materialului și stabilitatea tehnologiei de fabricare a taglelor.

Pentru fiecare metodă de fabricare a semifabricatelor se face o distincție între precizia realizabilă și cea economică. Acuratețea care poate fi atinsă cu un anumit tip de producție de către un muncitor cu înaltă calificare în cele mai favorabile condiții se numește realizabil. Acuratețe economică realizat cu această metodă tehnologică în condiţii normale de producţie. La proiectarea proceselor tehnologice, tehnologul trebuie să se concentreze pe acuratețea economică medie, care este stipulată în literatura de referință.

2.4.2 Calitatea stratului de suprafață al pieselor de prelucrat

Calitatea stratului de suprafață al pieselor de prelucrat este o combinație a tuturor proprietăților de serviciu ale stratului de suprafață al materialului ca urmare a impactului asupra acestuia al unuia sau mai multor procese tehnologice aplicate succesiv. Stratul de suprafață al piesei de prelucrat este diferit calitativ de materialul miezului piesei de prelucrat.

Calitatea stratului de suprafață este caracterizată de două grupuri de parametri: geometric(ondulare, rugozitate, submicrorugozitate) și fizice si mecanice(compoziție chimică; microstructură; microduritate; mărime, semn și adâncime de propagare a tensiunilor reziduale etc.).

Calitatea stratului de suprafață este determinată de proprietățile materialului și de tehnologia de fabricație a piesei de prelucrat. De exemplu, după ștanțarea la cald, va exista zgură pe suprafața piesei de prelucrat. Rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat obținută prin ștanțare la rece este semnificativ mai mică decât cea a piesei de prelucrat obținută prin ștanțare la cald, dar stratul său de suprafață este călit prin lucru. Dacă piesa de prelucrat a suferit un tratament chimico-termic, stratul său de suprafață are o compoziție chimică și o structură diferită de cea a bazei.

Parametrii geometrici ai calității stratului de suprafață și precizia piesei de prelucrat într-un anumit sens sunt interrelaționați. De exemplu, dacă o piesă de prelucrat este obținută prin turnare în matrițe de nisip, atunci micro- și macro-denivelările nu permit obținerea unei precizii dimensionale ridicate. Alegând tipul piesei de prelucrat și tehnologia producerii acesteia, este necesar să se cunoască acuratețea și calitatea stratului de suprafață al piesei de prelucrat, care poate fi obținută în acest caz.

2.5
Fabricabilitatea pieselor de prelucrat

2.5.1 Concepte de bază de fabricabilitate

Fabricabilitatea designului produsului, conform GOST 14.205-83, este un ansamblu de proprietăți ale unei structuri care determină adaptabilitatea acesteia la realizarea costurilor optime în producție, exploatare și reparare pentru indicatorii de calitate, volumul de producție și condițiile de lucru date. Testarea de fabricabilitate este obligatorie în toate etapele dezvoltării produsului.

Problemele de fabricabilitate trebuie rezolvate într-o manieră cuprinzătoare, începând cu etapa de proiectare a piesei de prelucrat și alegerea metodei de fabricare a acesteia și terminând cu procesul de prelucrare și asamblare a întregului produs. Piesa de prelucrat prelucrată pentru fabricabilitate nu ar trebui să complice prelucrarea ulterioară. Fabricabilitatea, de regulă, este stabilită în faza de proiectare, prin urmare, proiectantului este necesar un nivel înalt de pregătire tehnologică.

Fabricabilitatea este un concept relativ. Designul unei piese de prelucrat poate fi avansat tehnologic pentru un anumit tip de producție și complet netehnologic pentru altul. Fabricabilitatea depinde și de capacitățile de producție ale întreprinderii (instalației) date. Dezvoltarea bazei de producție a întreprinderii (de exemplu, introducerea de mașini CNC, echipamente automate) modifică cerințele de fabricabilitate. producție fabricabilitate țagle

Procedura și regulile de asigurare a fabricabilității sunt stabilite de standardele de stat. Tendințele moderne sunt că dezvoltarea unei structuri pentru fabricabilitate se deplasează din ce în ce mai mult la stadiul de dezvoltare a documentației de proiectare. Acest lucru necesită cooperare comercială și creativă a designerilor și tehnologilor atât la alegerea tipului de piese de prelucrat, cât și la dezvoltarea unei tehnologii pentru prelucrarea sa ulterioară.

2.5.2 Indicatori de fabricabilitate

Indicatorii de fabricabilitate sunt de două tipuri: calitativi și cantitativi.

Evaluare calitativă("Bine - rău", "acceptabil - inacceptabil") se obține prin compararea a două sau mai multe variante de spații. Criteriul în acest caz este datele de referință și experiența tehnologului și proiectantului. De obicei, o astfel de evaluare este efectuată în etapa de proiectare preliminară și precede întotdeauna o evaluare cantitativă.

Indicatori cantitativi fac posibilă evaluarea obiectivă și destul de exactă a fabricabilității structurilor comparate. Alegerea indicatorilor depinde de scopul piesei (piesei de prelucrat), de tipul de producție și de condițiile de funcționare. Pentru fiecare detaliu își aleg proprii, cei mai caracteristici indicatori. Așa cum se aplică pieselor de prelucrat, de cele mai multe ori intensitatea forței de muncă în producție, costul tehnologic și rata de utilizare a metalului, sunt utilizate ca indicatori ai fabricabilității.

Intensitatea muncii la fabricarea piesei de prelucrat reprezintă timpul total petrecut pentru producerea unui semifabricat pentru toate operațiunile tehnologice. Componentele normelor de timp pentru efectuarea lucrărilor la operațiuni individuale sunt date în cărțile de referință corespunzătoare.

În primele etape de proiectare, ei folosesc metode aproximative de evaluare a complexității. De exemplu, prin „metoda greutății”, intensitatea muncii este evaluată prin intensitatea muncii unei piese de prelucrat tipice, similare ca formă, precizie și tehnologie de fabricație:

Unde T NS, T tip - intensitatea muncii a pieselor proiectate și, respectiv, standard; G NS, G tip - masa pieselor proiectate și, respectiv, standard.

Pentru a evalua fabricabilitatea, se folosește și raportul dintre intensitatea muncii de prelucrare și intensitatea muncii la obținerea unei piese de prelucrat. T blana / T zag. Cu cât acest raport este mai mic, cu atât piesa de prelucrat este mai avansată din punct de vedere tehnologic (cantitatea de prelucrare este redusă). Atitudine T blana / T zag depinde si de tipul de productie (pentru o singura productie este maxim).

Costul de producție tehnologic este utilizat pentru a selecta cea mai bună variantă a piesei de prelucrat în condițiile unei singure metode de producție (atelier, fabrică). În general, pentru o parte, este format din următoarele elemente:

C td = M + 3 + I și.o + C aproximativ, (2.2)

unde M este costul materialelor de bază consumabile, ruble / bucată; 3 - salariile muncitorilor de producție, ruble / bucată; Și acționare - rambursarea uzurii sculelor, ruble / bucată; Cu aproximativ - costurile asociate cu întreținerea și funcționarea echipamentelor în timpul fabricării unei piese, ruble / bucată.

Toate elementele de cost sunt interconectate. De exemplu, o modificare a tipului de achiziție determină o modificare a costurilor de prelucrare. O modificare a materialului structural poate determina o modificare a nomenclaturii echipamentelor tehnologice. Dintre variantele comparate, alege-o pe cea pentru care costul tehnologic este minim, indiferent de componentele individuale.

Rata de utilizare a metalului este o cantitate adimensională determinată de raportul dintre masa produsului și masa metalului consumat:

LA im = G d / G p, (2,3)

Unde G d este masa piesei finite;

G p este masa întregului metal consumat, inclusiv masa sprue, flash, sol, deșeuri etc.

Distinge coeficientul Kîn. d randamentul metalului, potrivite în magazinele de achiziții și coeficient de precizie a greutății К w.t:

LA c.g = G s/ G p, (2,4)

Unde G 3 - greutatea piesei de prelucrat;

K vt = G d/G s. (2,5)

Toate celelalte lucruri fiind egale, valorile mai mari sunt mai avantajoase. K lor. Pentru a evalua efectul fabricabilității piesei de prelucrat asupra ratei de utilizare a metalului, trebuie reținut că

LA i.m = LAîn. d LA vt. (2,6)

2.5.3 Asigurarea fabricabilității semifabricatelor în faza de proiectare

Sarcina de a asigura fabricabilitatea semifabricatelor ar trebui rezolvată ținând cont de interacțiunea tuturor serviciilor uzinei (proiectanți, tehnologi, lucrători de aprovizionare tehnică etc.) și de condițiile specifice de producție (prezența anumitor echipamente, materiale, zone la fabrică) . Modalitățile de îmbunătățire a producției depind în mare măsură de tipul de producție, dimensiunea lotului, tipul piesei de prelucrat și alți factori. Prin urmare, mai jos sunt doar câteva recomandări pentru îmbunătățirea fabricabilității pieselor de prelucrat.

1. Este de dorit ca contururile piesei de prelucrat să fie o combinație a celor mai simple forme geometrice.

2. Forma și dimensiunile elementelor individuale ale piesei de prelucrat (fileuri, pante etc.) trebuie să fie unificate.

3. Precizia dimensională și rugozitatea suprafețelor pieselor de prelucrat trebuie să fie justificate economic.

4. Este recomandabil să se maximizeze utilizarea metodelor de obținere a semifabricatelor care nu necesită îndepărtarea ulterioară a așchiilor (Fig. 2.2).

5. Dacă nu se poate face fără prelucrare, este necesar să se străduiască să o reducă pe cât posibil prin reducerea numărului și lungimii suprafețelor tratate (Fig. 2.3).

Proiectarea piesei trebuie să permită posibilitatea fabricării acesteia ca un compozit din două sau mai multe piese (Fig. 2.4).

Orez. 2.2. Stud realizat prin tăiere (o) și rulare (b)

Orez. 2.3. Exemple de reducere a volumului de prelucrare prin reducerea lungimii suprafețelor tratate (a) și reducerea numărului acestora (b)

Orez. 2.4. Construcție dintr-o singură bucată (o) și compozită (b) Detalii

Întrebări de control

1. Ce este un gol? Cum sunt clasificate spatele?

2. Ce este suprapunerea și alocația; în ce cazuri sunt repartizate și cum sunt determinate?

3. Cum afectează materialul alegerea metodei de obținere a piesei de prelucrat? Dă exemple.

4. Ce tipuri de indicatori caracterizează calitatea piesei de prelucrat?

Ce este precizia realizabilă și economică a piesei de prelucrat? Cum afectează precizia specificată costul piesei de prelucrat și al piesei finite?

Ce se înțelege prin calitatea stratului de suprafață al piesei de prelucrat și ce factori o afectează?

7. Ce se înțelege prin fabricabilitatea piesei de prelucrat și ce indicatori se evaluează?

8. Cum se asigură fabricabilitatea semifabricatelor în faza de proiectare?

Clasificarea metodelor de obținere a semifabricatelor

Gol

- un obiect de producție, din care o piesă se obține prin diverse metode prin modificarea formei, dimensiunii, proprietăților fizice și mecanice ale materialului, calității suprafeței.

Există patru tipuri de semifabricate în inginerie mecanică - bobină (sârmă sau bandă rulată într-o bobină), bară (tije, benzi, tije), bucată (piese turnate, forjate, bucată din bare) și pulbere (pulberi de presare, granule, tablete) pentru a obține piese din plastic, metalo-ceramice și ceramice.

Un număr foarte mare de piese poate fi obținut din țagle spiralate de lungime mare, un număr mai mic din țagle de bară și doar o parte dintr-o țagle de bucată. Este recomandabil să faceți piese mici ca dimensiune și greutate din bobine și semifabricate de bare.Pentru a obține o rată ridicată de utilizare a materialului, este necesar să se utilizeze piese semifabricate, de formă și dimensiune apropiate piesei finite. Din pulberi și granule se obțin piese semifabricate sau piese finite, a căror prelucrare ulterioară aproape nu este necesară.

Principalele metode de fabricare a semifabricatelor sunt prezentate în Figura 1.

Alegerea metodei potrivite pentru obținerea unei piese de prelucrat înseamnă determinarea unui proces tehnologic rațional pentru obținerea acesteia, ținând cont de materialul piesei, cerințele pentru precizia fabricării acesteia, condițiile tehnice, caracteristicile operaționale și producția în serie. Ingineria mecanică are un număr mare de moduri de a obține piese. Aproximarea maximă a formelor geometrice și a dimensiunilor piesei de prelucrat la dimensiunea și forma piesei finite este sarcina principală a producției semifabricate. Forma, dimensiunile și calitatea materialului piesei specificate de proiectant determină în mare măsură tehnologia de fabricație. Astfel, alegerea tipului de piese de prelucrat are loc în procesul de proiectare, deoarece la calcularea pieselor pentru rezistență, rezistență la uzură sau când ia în considerare alți indicatori ai caracteristicilor operaționale, proiectantul pornește de la proprietățile fizice și mecanice ale materialului piesei. .

Costul de fabricație a unei piese este influențat de design, producție și factori tehnologici. Măsura în care este luată în considerare influența factorilor primului și celui de-al doilea grup în piesa de prelucrat face posibilă evaluarea capacității de fabricație a piesei de prelucrat

.

Sub

fabricabilitatea piesei de prelucrat este obișnuit să înțelegem cum această piesă de prelucrat îndeplinește cerințele de producție și asigură durabilitatea și fiabilitatea piesei în timpul funcționării. Eliberarea unei țagle tehnologice la o scară de producție dată asigură costurile minime de producție, costul primar, intensitatea forței de muncă și consumul de materiale. Soluția optimă pentru selecția semifabricatelor poate fi găsită numai în condiții analiză integrată influența asupra costului tuturor factorilor, inclusiv a metodei de obținere a piesei de prelucrat. În costul de fabricație a unei piese, o pondere semnificativă este alcătuită din costurile materiale.Cel mai utilizat pentru obținerea semifabricatelor în inginerie mecanică următoarele metode: turnare, deformare plastică, tăiere, sudare și o combinație a acestor metode. Fiecare dintre metode conține un număr mare de moduri de a obține spații libere.

Casting

- obţinerea ţaglelor prin turnarea metalului topit cu o compoziţie chimică dată într-o matriţă de turnare, a cărei cavitate are o configuraţie ţagle.

Prelucrare prin deformare plastică

- procese tehnologice care se bazează pe formarea plastică a metalului.

Sudare

- procesul tehnologic de obţinere conexiuni permanente din metale și aliaje ca urmare a formării legăturilor atomo-moleculare între particulele pieselor îmbinate.

Tăiere

- obtinerea unei tagle din produse laminate obtinute prin deformare plastica, taiere sau taiere.

Alegerea metodei de obținere a piesei de prelucrat sarcină dificilă... Metoda de obținere a unei piese de prelucrat ar trebui să fie economică, oferind piese de înaltă calitate, productivă și cu forță de muncă intensă. Producția la scară mică și unică se caracterizează prin utilizarea produselor laminate la cald, a pieselor turnate obținute în matrițe nisipos-argile și a pieselor forjate obținute prin forjare, sub formă de tagle. Acest lucru duce la alocații mari, la laboriozitatea semnificativă a prelucrării ulterioare.

În condițiile producției pe scară largă și în masă, metodele de obținere a semifabricatelor sunt rentabile: forjare la cald; turnare la rece, turnare prin injecție, matrițe de coajă, modele de investiții. Utilizarea acestor metode poate reduce semnificativ cotele, reduce complexitatea fabricării unei piese.

Materialele pentru fabricarea semifabricatelor trebuie să aibă aprovizionarea necesară cu anumite proprietăți tehnologice - maleabilitatea, ștanțarea, fluiditatea, sudarea, prelucrabilitatea. Pentru materialele deformabile, plasticitatea tehnologică este o proprietate tehnologică necesară. Cerințe deosebit de stricte pentru plasticitatea tehnologică sunt impuse aliajelor, din care piesele sunt obținute prin prelucrare la rece prin presiune - extrudare, trefilare, flexibilă, formare.

Dacă metalul are o fluiditate scăzută, o tendință mare de contracție, atunci nu se recomandă utilizarea turnării sub presiune, deoarece din cauza complianței scăzute a matriței metalice, tensiunile de turnare, deformarea turnării pot apărea fisuri. Este recomandabil să folosiți turnarea în cochilie și turnarea în matrițe de nisip-argilă.

Pentru piesele critice, puternic încărcate (arbori, roți dințate, roți dințate), pentru care se impun anumite cerințe asupra calității metalului și asupra proprietăților fizice și mecanice, se recomandă utilizarea forjatelor, deoarece în procesul de deformare o fină -se creează o structură fibroasă granulată, direcțională, care crește semnificativ proprietățile fizico-mecanice ale materialului. Utilizarea unor metode precise asigură un finisaj suficient al suprafeței și o mare precizie a pieselor de prelucrat. Îmbunătățirile la forjare și ștanțare asigură rugozitate și precizie dimensională în concordanță cu operațiunile de prelucrare și finisare uniformă. Calibrarea, extrudarea la rece asigură piese finite (nituri, piulițe, șuruburi).

Criterii de alegere

metoda de obţinere a spaţiilor iniţiale cel mai adesea determinat de programul de producție:

• Cu volume mari de producție, ar trebui să se străduiască aproximarea maximă a configurației și dimensiunilor piesei originale de dimensiunile piesei finite (factor de utilizare a metalului);
• Cu volume mici de producție, costurile minime ar trebui considerate o alegere rațională.

Principalii factori care influențează alegerea semifabricatelor inițiale sunt, de asemenea (cu excepția programului de producție):

1. Tipul materialului prelucrat;
2. Configuratie si dimensiuni; greutate;
3. Conditii de operare;
4. Eficiența costurilor a metodei în sine pentru obținerea semifabricatelor originale.

Metode de bază de obținere a spațiilor inițiale:

În inginerie mecanică, cea mai mare parte a semifabricatelor se realizează în turnătorii prin turnarea metalului în matrițe, în ateliere de forjare și presare - prin prelucrare pe ciocane și prese de forjare și ștanțare. Principalii factori care influențează alegerea metodei de obținere a semifabricatelor inițiale sunt prețul de cost și programul anual de producție.

Productie semifabricate prin turnare

Masa pieselor turnate este de până la 300 de tone, iar lungimea este de până la 20 m. Cele mai comune materiale pentru matrițe de turnare sunt: ​​amestecuri nisip-argilă și nisip-rășină, oțel, fontă, aliaje, ceramică etc. Gri și fonta ductilă are o fluiditate ridicată, ceea ce permite obținerea unei grosimi a peretelui de 3-4 mm. Fonta ductilă este predispusă la crăpare și este semnificativă în interior

stres. Otelurile aliate cu continut crescut de mangan au o fluiditate buna, ceea ce face dificila obtinerea de piese turnate cu pereti subtiri.

Turnare nisip-argilă

sunt împărțite în trei grupe:O dată realizat din amestecuri nisipos-argilă (pentru metale feroase și neferoase de orice dimensiune și greutate;Semipermanent - din materiale refractare (şamotă, magnezită etc.) - să se obţină câteva zeci de măslinePermanent realizate din metale si aliaje

Pentru piese turnate, fontă, oțel, aliaj de cupru, aluminiu etc.

Turnarea cochiliei

- asigură o precizie dimensională de gradul 13-14 și valoarea parametrului de rugozitate Ra = 6,3 microni. O matriță de turnare este o carcasă formată din amestecuri de turnare cu liant de rășină termoplastică și termorezistentă, care sunt așezate într-o cutie cu nisip sau împușcătură înainte de a o turna cu metal. Este necesar un echipament scump, iar matrița în sine este utilizată o singură dată, prin urmare această metodă este recomandabilă în producția de masă, la scară mare și la scară medie, cu o greutate de până la 100 kg.

Chill turning

... Piese turnate (din fier și oțel) cu o grosime a peretelui de 5 mm,12-14 calitate exactă awn, rugozitateRa = 12,5 ... 3,2 μm și cântărind până la 200 kg. Sunt utilizate în producția de serie și în masă, productivitatea mai mare este de 2-5 ori mai mică decât costul principal. Dezavantajele turnării includ stabilitatea scăzută a matriței la turnarea fontei și a oțelului, formarea de răcire a pieselor turnate din fontă, ceea ce necesită o operație suplimentară (recoace); fisurarea este posibilă în turnările complexe. Daltele sunt realizate din fontă, oțel, cupru și aluminiu; detasabil sau scuturat. Mai multe mucegaiuri de răcire sunt comune.

Turnare cu ceară pierdută.

- piese turnate din aliaje de metale neferoase, otel si fonta cu o greutate de la cateva grame la 300 kg. aplicaîn producția de masă, la scară mare și la scară medie în fabricarea de forme mici și complexe. Esența procesului de turnare cu investiții este utilizarea unui model precis dintr-o singură piesă, conform căruia se realizează o matriță din coajă ceramică dintr-o singură bucată, în care metalul topit este turnat după ce modelul este scos din matriță prin ardere. , evaporare sau dizolvare. Această metodă poate fi utilizată pentru a produce piese turnate de precizie din diferite aliaje cu o grosime de 0,8 mm sau mai mult, cu adaosuri de prelucrare mici. Precizia dimensiunilor pieselor turnate corespunde cu 8 -11 clase,Ra = 2,5 μm, toleranțele de prelucrare pentru piese turnate cu dimensiunea de până la 50 mm sunt de 1,4 mm, iar pentru piese turnate până la 500 mm - aproximativ 3,5 mm. Coeficientul de precizie al piesei turnate în greutate poate ajunge la 0,85 -0,95, ceea ce reduce brusc volumul de tăiere și deșeuri metalice în așchii. Utilizarea materialelor ușor demontabile pentru fabricarea modelelor (pe bază de parafină, colofoniu, polistiren, uree sau polistiren), fără a recurge la demontarea matriței, face posibilă încălzirea topiturii. înainte de turnarea metalului la temperaturi ridicate, ceea ce îmbunătățește semnificativ umplerea matriței și face posibilă obținerea de piese turnate de o formă foarte complexă din aproape orice aliaj. Dezavantajele includ intensitatea ridicată a muncii și creșterea consum de material pentru sistemul de gating cu un randament redus de produs.

Turnare prin injecție.

Metalul topit umple matrița cu o viteză mare (până la 35 m/s), ceea ce asigură o densitate ridicată a materialului, precizie și calitate a suprafeței. Piesele turnate sunt obținute din oțel, metale neferoase și fontă. Masa pieselor turnate poate fi de la câteva grame până la 50 kg, grosimea peretelui 1,0 ... 0,8 mm; opt-12 calitatea precizieiRa = 12,5- 3,2 μm ; utilizate în producția de masă și pe scară largă. Productivitate ridicată și capacitatea de a obține piese de prelucrat de formă complexă cu o structură cu granulație fină, dar costul matrițelor este ridicat și durabilitatea lor este scăzută. Folosit în principal pentru metale și aliaje neferoase.

Prin turnare cu aspirație în vid

primesc piese turnate în principal din metale și aliaje neferoase, într-o măsură mai mică din oțel și fontă. Piesele turnate au o grosime a peretelui de până la 1 mm. Această metodă este utilizată în producția de masă și în serie, de obicei pentru a obține piese turnate din aliaje scumpe.

Centrifugă și alte tipuri de turnare

- piese turnate din fier, otel, metale neferoase si aliaje. Ele sunt utilizate în producția de masă și în serie pentru piese turnate tubulare și cu pereți subțiri (cum ar fi corpurile de revoluție) de configurație complexă, de exemplu, manșoane, bucșe, căptușeli etc. Procesul se realizează prin turnarea metalului într-o matriță rotativă de metal. . Sub acțiunea forțelor centrifuge, particulele de metal topit sunt aruncate la suprafața matriței și, solidificându-se, iau forma. Turnarea este răcită din exterior (din matriță) și din interior (de pe suprafața liberă) datorită radiației și convecției aerului. Solidificarea metalului sub presiune duce la compactarea metalului și la o creștere a proprietăților mecanice, în același timp, are loc separarea gazelor, impurităților nemetalice și deplasarea lor către suprafața interioară a turnării, care ar trebui să fie luate în considerare la calcularea alocaţiilor pentru produsele cu suprafaţă interioară de lucru.

Se mai folosesc și alte metode de turnare: continuă, electrozgură, ardere, ștanțare prin topire etc.

Continuă și semi-continuă

turnările sunt obținute din aliaje de fontă, oțel, aluminiu și magneziu; în masă și în serieproducție pentru a asigura o secțiune transversală de lungime nelimitată (cadre de mașini de tăiat metal, corpuri de echipamente hidraulice și pneumatice, țevi) etc.

Turnare cu zgură electrică

primiți piese turnate din oțeluri și aliaje cu proprietăți mecanice sporite cu o greutate de până la 300 de tone; în producția de serie pentru obținerea semifabricatelor pentru părțile critice ale motoarelor de nave, role rulante, turbine etc.

Prin turnare prin presare

obțineți piese turnate din aliaje de aluminiu și magneziu; în producție în masă și în serie pentru piese de prelucrat cu pereți subțiri (până la 2 mm) și de dimensiuni mari (1000x3000mm).

Ștanțare prin topire la cald

primiți piese turnate din metale și aliaje neferoase, oțel și fontă în producție de masă și în serie Pentru fabricarea de piese turnate modelate cu o grosime a peretelui de până la 8 mm de configurație simplă cu proprietăți mecanice ridicate.

Producerea semifabricatelor originale prin deformare plastică

Se produce forjare la mașină

pe ciocane și hidropress ... În producție unică și la scară mică - cel mai economic mod de a obține piese de prelucrat de înaltă calitate; poate fi singura modalitate posibilă de a recolta o masă mare.

Oportunități: semifabricate cu o greutate de până la 250 de tone de formă simplă; pe ciocane în inele de suport și matrițe de până la 10 kg, în timp ce grosimea peretelui piesei de prelucrat ajunge la 3-2,5 mm, precizie

14-16 calitate , iar valoarea parametrului rugozității suprafeței esteRa = 25-12,5 μm ; pentru oțel, uneori metale neferoase și aliaje.

Ștampilare

- în condiții de producție în masă și pe scară largă, forjarea la cald este mai rentabilă decât forjarea. Limitări: până la 100 kg, deși este posibil să se producă piese forjate de până la 3 tone și mai mult, dar mai des cântărind până la 30 kg. Folosit pentru a obține piese forjate din oțel, metale neferoase și aliaje. De obicei, semifabricatul inițial pentru ștanțare este o bară. Ștanțarea la cald se efectuează pe ciocane, forjare orizontalămașini (ГКМ), prese cu manivelă de ștanțare la cald (КГШП) și prese cu șurub.

Operațiile de formare a tablei includ îndreptarea (îndreptarea), ștanțarea modelată (relief), flanșarea, formarea, sertizarea, distribuția.

Ștampilarea foii

- dimensiunile pieselor de prelucrat variază de la câțiva centimetri până la 7 m cu o grosime a peretelui de 0,1-100 mm; precizie - calitate 11-12, iar cu calibrare suplimentară - calitate 9-10.

În formă

(în relief) ștanțare folosit pentru a obține pe piesele plane diverse depresiuni și proeminențe, rigidizări etc. Ștanțarea redistribuie volumul de metal în zona locală. Când gaura este flanșată, grosimea materialului de la marginea flanșelor este redusă semnificativ.

Debarcare

- modificarea parțială a formei unei piese, cum ar fi o bară, la mașinile speciale cu captură la rece, de exemplu, răsturnarea capetelor șuruburilor, șuruburilor, niturilor etc.

Prin metode de ștanțare se obțin aliaje metalice (oțel de diferite grade, aliaje de metale neferoase, precum și bimetalice) și materiale nemetalice (textolit, placă presată, cauciuc, pâslă). În funcție de tipul pieselor de prelucrat, materialele metalice pot fi împărțite în bobine (peste 300 mm lățime), benzi, foi, benzi, sârmă și produse laminate rotunde (în bobine), tije și produse laminate de diverse secțiuni. Materialele nemetalice sunt de obicei furnizate sub formă de foi sau benzi.

Semifabricate inițiale obținute prin metalurgia pulberilor

Principalele materii prime sunt pulberile de fier, nichel, cobalt, molibden, wolfram și alte metale. Produsele sunt formate prin presare la rece în forme închise urmată de sinterizare. De exemplu, un arbore cu came a motorului sinterizat cu pulbere cu o lungime de 447 mm și o greutate de 2,5 kg permite nu numai o economie de 75% în greutate în comparație cu fonta, ci și creșterea rezistenței la uzură a arborelui de 7 ori.

Materiale sinterizate.

De exemplu, grafitul de bronz (85 ... 88% cupru, 8 ... 10% staniu, 3 ... 5% grafit) poate fi utilizat la fabricarerulmenți în care practic nu există un lubrifiant suplimentar. Distingeți materialele cermet antifricțiune pe bază de cupru și fier. Proprietățile produselor finite metalo-ceramice depind în mare măsură de densitatea brichetelor presate din pulbere și de distribuția densității în volum. Brichetele sunt presate la o presiune de 2500 ... 4000 Pa pentru bronzografit și 4000 ... 5000 Pa pentru material sulfurat de fier. Sinterizarea grafitului de bronz se efectuează timp de 2 ... 3 ore la o temperatură de 760 ... 780 ° С, iar pentru materialul sulfurat cu fier - 1 ... 1,5 ore la o temperatură de 1130 ... 1150 ° С. Complexitatea formei pieselor depinde de posibilitatea presarii lor in forma finala sau de necesitatea prelucrarii suplimentare dupa sinterizare, care afecteaza semnificativ productivitatea si costul.

În condițiile producției în masă și pe scară largă, este oportun din punct de vedere economic să se obțină semifabricate care sunt cele mai apropiate ca formă și dimensiune de piesele finite. În acest caz, costul principal al pieselor de prelucrat crește, dar cantitatea de prelucrare este redusă semnificativ.

În condițiile producției unice și la scară mică, piesele de prelucrat sunt departe ca dimensiune și formă de piesa finită, adică au permisiuni semnificative pentru prelucrare. Dintre numeroasele metode posibile de obținere a unei piese de prelucrat, este necesar să alegeți una viabilă din punct de vedere economic.

Alegerea finală a metodei se stabilește pe baza calculelor:

• A) costul metodei de obținere a semifabricatelor originale;
• B) costul procesului de prelucrare în sine.

Întrebări și sarcini pentru autocontrol

• Dați o definiție termenului „Stoc”.
• Numiți tipurile de spații libere.
• Indicați metodele de realizare a semifabricatelor.
• Ce se înțelege prin fabricabilitatea piesei de prelucrat?
• Explicați esența principalelor metode de obținere a semifabricatelor: turnare, sudare, deformare plastică, tăiere.
• Enumerați principalele proprietăți tehnologice ale semifabricatelor.
• Indicați principalele metode de turnare și esența acestora.
• Care este esența metodei de turnare a cochiliei?
• Cum se face turnarea pentru investiții?
• Cum sunt realizate modelele cu ceară pierdută?
• Care sunt avantajele și dezavantajele turnării prin injecție?
• Care sunt avantajele și dezavantajele turnării centrifuge?
• Cum este clasificată producția de piese prin deformare plastică?
• Ce este metalurgia pulberilor?
• Cum se obțin țaglele prin metalurgia pulberilor?
• Ce este calibrarea pieselor sinterizate?

Toate tipurile și clasele de materiale care alcătuiesc produsul finit de construcții de mașini, înainte de a fi transformate în acesta, suferă o serie de transformări structurale și parametrice secvențiale în timpul procesului de producție. În cazul general, schema de transformare a materiilor prime într-un produs finit este prezentată în Fig. 6.1.

Orez. 6.1.

Procesele de obținere a semifabricatelor sunt strâns legate de prelucrarea dimensională ulterioară. Complexitatea acestora din urmă depinde în mare măsură de precizia pieselor de prelucrat și de aproximarea configurației acestora la configurația pieselor finite. Prin urmare, tehnologia ingineriei mecanice se dezvoltă în direcția unui proces complex de fabricare a pieselor, inclusiv obținerea unui semifabricat și prelucrarea dimensională ulterioară. Aproximarea maximă a formelor geometrice și a dimensiunilor piesei de prelucrat la dimensiunea și forma piesei finite este sarcina principală a producției semifabricate.

Definiția conceptului de piesă și unitate de asamblare a fost dat în cap. 2. Să le completăm cu conceptele de semifabricat și semifabricat.

Semifabricat- un material structural care a trecut una sau mai multe etape de prelucrare (tabla, teava, bara, profil etc.), destinat fabricarii semifabricatelor si pieselor. Un semifabricat este o verigă intermediară în lanțul de la materiale la produsele finite.

Gol- un obiect de producție, din care sunt realizate elementele structurale ale produsului prin modificarea formei, dimensiunii, proprietăților suprafeței sau materialului. Piesele semifabricate includ: turnare, ștanțare, laminare, forjare etc.

Procesele de achiziție pentru transformarea semifabricatelor în semifabricate includ: tăierea, tocarea, îndreptarea etc.

Editați | ×- o operatie asociata cu eliminarea sau reducerea deformatiilor locale si generale ale piesei de prelucrat. Îndreptarea materialului laminat este precedată de tăierea acestuia în piese dimensionale, care în unele cazuri sunt și îndreptate. Prin îndreptare, alocația pentru prelucrarea ulterioară a piesei de prelucrat este redusă. Se execută pe role de îndreptat, prese, mașini de îndreptat-întins, mașini de îndreptat-dimensionat etc. (fig. 6.2).

Orez. 6.2.

A - pentru bar, tevi; b - pentru foaie

Prezentat în fig. 6.2, A Mașina este concepută pentru a îndrepta orice bară: trasă la rece, laminată la cald, netedă sau ondulată, precum și pentru tăierea acesteia la dimensiune. În fig. 6.2, b prezintă o mașină pentru îndreptarea materialului de tablă de dimensiuni mari.

Tăierețaglele din produse laminate sunt de obicei efectuate împotriva opritorului pe ferăstraie cu bandă, mașini de tăiat cu ferăstrău, ferăstrău circular etc.

În prezent, intensitatea medie a forței de muncă a lucrărilor de achiziții în inginerie mecanică este de 40–45% din intensitatea totală a muncii în producția de produse de inginerie mecanică. Principala tendință în dezvoltarea producției de semifabricate este reducerea intensității forței de muncă a prelucrării în fabricarea pieselor de mașini prin creșterea preciziei formei și dimensiunii acestora.

Alegerea unui tip rațional de piese de prelucrat (material, metodă de fabricație, formă de proiectare) este unul dintre cei mai importanți factori în lupta pentru utilizarea economică a materialelor de inginerie și reducerea costului pieselor. Este determinat de cerințele funcționale ale piesei, natura producției și fezabilitatea economică. Există o clasificare tehnologică universală a metodelor de fabricare a semifabricatelor și a pieselor, care permite, ca primă aproximare, începerea selecției.

Pe baza formelor constructive, dimensiunile per total, gradul materialului și numărul necesar de piese produse pe unitatea de timp determină metoda de obținere a piesei de prelucrat. În acest caz, ele se bazează numai pe proprietățile tehnologice ale acestui material, cum ar fi posibilitatea de turnare, ștanțare, compresibilitate, sudabilitate și prelucrabilitate. Alegerea metodei de obținere a piesei de prelucrat este prezentată schematic în Fig. 6.3.

Orez. 6.3.

În procesul de fabricare a semifabricatelor și pieselor se folosesc diverse tipuri de energie: mecanică, termică, acustică, electrică, magnetică, luminoasă, chimică, de radiații etc. și combinațiile acestora: electromagnetică, electrotermală, electrochimică; termomecanice etc.

Câmpurile energetice utilizate sunt împărțite în staționare și nestaționare, ondulate, impuls etc.

Alocație de prelucrare Este un strat de material îndepărtat de pe suprafața piesei de prelucrat pentru a obține forma și dimensiunile piesei necesare conform desenului. Alocațiile sunt atribuite numai acelor suprafețe, a căror formă și precizie dimensională necesară nu pot fi atinse prin metoda acceptată de obținere a piesei de prelucrat.

Alocațiile sunt împărțite în generale și operaționale. Indemnizatie totala pentru prelucrare este un strat de material necesar efectuării tuturor operaţiilor tehnologice efectuate pe o suprafaţă dată. Indemnizatie de onerare Este un strat de material îndepărtat în timpul unei operații tehnologice.

Alocația se măsoară de-a lungul normalei la suprafața în cauză. Indemnizația totală este egală cu suma sălilor de operație. Ca exemplu, Fig. 6.4 arată alocația totală pentru prelucrarea semifabricatelor (produse laminate, piese forjate, piese turnate).

Orez. 6.4.

A - din inchiriere; b - forjate; v - turnări

În plus față de alocație, piesele de prelucrat sunt adesea formate cu o suprapunere.

Suprapune- acesta este un exces de material pe suprafața piesei de prelucrat în depășire față de permisiunea datorată cerințelor tehnologice pentru a simplifica configurația piesei de prelucrat pentru a facilita condițiile de producere a acesteia. În cele mai multe cazuri, este îndepărtat prin prelucrare ulterioară, mai rar rămâne în piesă, de exemplu, sub formă de pante de ștanțare, razele de curbură crescute etc.

Toate piesele de prelucrat, indiferent de metodele de producție, trebuie să aibă o alocație minimă și, prin urmare, dimensiunile lor geometrice ar trebui să se apropie de dimensiunile geometrice ale pieselor finite, dar în același timp să asigure respectarea specificată. documentatie de lucru calitate (în ceea ce privește dimensiunea și rugozitatea suprafeței). Asigurarea unei alocații minime crește rata de utilizare a materialului și reduce intensitatea forței de muncă a prelucrării ulterioare.

Spaturile în procesul de formare trebuie să îndeplinească, de asemenea, următoarele cerințe:

• compoziția chimică, structura și dimensiunea granulației materialului trebuie să fie aceleași pe tot volumul piesei de prelucrat pentru a asigura stabilitatea mecanică și proprietăți fizice materialul piesei de prelucrat;
• toate suprafețele nu trebuie să aibă cavități, fisuri, aderențe și deteriorări mecanice care pot duce la eliberarea pieselor de calitate scăzută;
• suprafețele folosite ca bază la prima operațiune a prelucrării lor trebuie să fie curate, fără bavuri, reziduuri de spruce, supratensiuni, depuneri și alte defecte, în caz contrar acest lucru va duce la erori semnificative de instalare în timpul prelucrării sau asamblarii ulterioare;
• toate tensiunile interne trebuie atenuate prin aplicarea unui tratament termic (ardere).

Se recomandă utilizarea metodelor combinate pentru fabricarea pieselor complexe și mari. De obicei sunt dezmembrate în elemente separate, fabricate prin metode progresive cu conectarea lor ulterioară prin sudare sau lipire. Exemple de semifabricate: elemente ștanțate din tablă conectate prin sudură sau lipire prin puncte sau cusături într-un semifabricat complex; elemente obținute prin tăiere cu gaz din tablă (sau piese turnate), cusături sudate în piese de prelucrat de dimensiuni mari (inele fundamentale ale turbinelor hidraulice, cadre ale motoarelor staționare cu ardere internă); piese de prelucrat ștanțate sau prelucrate turnate într-o singură piesă de prelucrat complexă (diafragme turbine cu abur cu lame turnate); piese turnate de dimensiuni medii conectate sudare cu termitaîntr-o singură piesă mare și complexă.

Departament
„Tehnologii cu turbine cu gaz”
Anul universitar 2018-2019
Profesor: Yuri Nosov
2018

Subiect: Producția necompletă în inginerie mecanică
Domeniu: curs - 2 ore; CPC - 2 ore.
Literatură:
S. G. Yarushin. Procese tehnologice în inginerie mecanică. Moscova, Yurayt, 2015
Garkushin I.K. Materiale de construcție: compoziție, proprietăți, aplicare: manual. manualul Samar.
stat tehnologie. un-t, 2015 .-- 239 p.
Rogov V.A., Soloviev V.V., Kopylov V.V. Materiale noi în inginerie mecanică: manual. indemnizatie. -
M .: RUDN, 2008 .-- 324 p.
B. S. Balakshin. Fundamentele tehnologiei ingineriei mecanice, manual. pentru inginerie mecanică. universități
Tkaciov, A.G. Proiectarea unui proces tehnologic pentru fabricarea pieselor de mașini. Editura
Tamb. stat acestea. Universitatea, 2007 .-- 48 p.
Profesor: Yuri Nosov
2

Producția de blank în inginerie mecanică

Definiție
Clasificarea piesei de prelucrat
Metode de obținere a semifabricatelor
Factori care influențează alegerea metodei și metodei de obținere a semifabricatelor
--
- Turnarea cochiliei
- Turnare în ceară pierdută
- Turnare in matrite metalice
-- Turnare prin injecție
- Turnare centrifuga
Producerea semifabricatelor prin deformare plastică
- Ștanțare la rece
- Ștanțare pe impuls
- Forjare la rece
- Ștanțare la cald
- Desen
- Se rostogoleşte
Pregătirea semifabricatelor prin metalurgia pulberilor
Profesor: Yuri Nosov
3

Producția de blank în inginerie mecanică

Definiții
Un semifabricat este un obiect de producție, din care prin diferite metode
prin modificarea formei, mărimii, proprietăților fizice și mecanice
material, calitatea suprafeței obține piesa.
În inginerie mecanică, o piesă de prelucrat este de obicei înțeleasă ca un produs semifabricat,
intrând în prelucrare, drept urmare aceasta
se transformă într-o piesă potrivită pentru asamblare.
Produs semifabricat - un material structural care a trecut unul sau
mai multe etape de prelucrare (tabla, teava, bara, profil etc.),
concepute pentru fabricarea semifabricatelor și a pieselor.
Un semifabricat este o verigă intermediară a lanțului din materiale,
la produsele finite
Profesor: Yuri Nosov
4

Producția de blank în inginerie mecanică

Definiții
Alocația de prelucrare este stratul de material îndepărtat
suprafata piesei de prelucrat pentru a obtine forma ceruta conform desenului si
dimensiunea piesei.
Alocațiile sunt atribuite numai acelor suprafețe, formei și preciziei dimensionale necesare
care nu se poate realiza prin metoda acceptată de obţinere a piesei de prelucrat.
Alocațiile sunt împărțite în generale și operaționale.
Alocația totală de prelucrare este stratul de material necesar pentru a fi finalizat
toate operaţiile tehnologice efectuate pe o suprafaţă dată.
Un stoc de spațiu este un strat de material care este îndepărtat atunci când se execută unul
operare tehnologica.
Suprapunerea este un exces de material pe suprafața piesei de prelucrat peste supradimensionarea,
datorită cerinţelor tehnologice de simplificare a configuraţiei
spatii libere pentru a facilita conditiile de primire a acestuia.
În cele mai multe cazuri, este îndepărtat prin prelucrare ulterioară, mai rar rămâne în interior
piese, de exemplu, sub formă de pante de ștanțare, raze de curbură crescute etc.
Profesor: Yuri Nosov
5

Producția de blank în inginerie mecanică

Clasificarea piesei de prelucrat
Există patru tipuri de semifabricate în inginerie mecanică:
- revoltă - sârmă sau bandă rulată într-o revoltă;
- bară - tije, benzi, tije;
- piesa - piese turnate, forjate, bucata din tije;
- pulbere - pulberi presate, granule, tablete
- din tagle spiralate de lungime mare, se poate obtine un foarte mare
numărul de piese;
- din stoc de bar - un număr mai mic;
- dintr-o bucată goală - una sau mai multe părți.
Profesor: Yuri Nosov
6

Producția de blank în inginerie mecanică

Clasificarea piesei de prelucrat
Profesor: Yuri Nosov
7

Producția de blank în inginerie mecanică

Fabricabilitatea producției semifabricate
Fabricabilitatea este una dintre caracteristicile complexe
dispozitiv tehnic (produs, dispozitiv, dispozitiv, aparat), care
exprimă comoditatea producției sale, mentenabilitatea și
performanţă.
Fabricabilitatea unui design de produs este înțeleasă ca un set
proprietăţile structurii care determină adaptabilitatea acesteia de a realiza
costuri optime în producție, exploatare și reparare pentru data
indicatori de calitate, volum de producție și condiții de muncă.
Fabricabilitatea exprimă nu proprietățile funcționale ale produsului, ci ale acestuia
caracteristici de proiectare: compoziția și aranjarea reciprocă a unităților;
forma și locația suprafețelor pieselor și îmbinărilor, starea acestora,
dimensiuni, tipul materialelor folosite; numărul de piese din mașină sau
nodul, calitatea lucrării lor etc.
Principalul criteriu pentru fabricabilitatea designului produsului este acesta
fezabilitate economică în condițiile acceptate de producție, ei
intensitatea muncii, consumul de materiale și costul, precum și costurile în
în timpul funcționării produsului
Profesor: Yuri Nosov
8

Producția de blank în inginerie mecanică

Fabricabilitatea producției semifabricate
Este obișnuit să înțelegem lucrabilitatea piesei de prelucrat în ce măsură este dat
piesa de prelucrat îndeplinește cerințele de producție și asigură
durabilitatea și fiabilitatea piesei în timpul funcționării.
Producția unei piese tehnologice la o scară de producție dată
oferă costuri minime de producție, cost primar,
intensitatea muncii și consumul de materiale.
Producția blank se confruntă cu sarcina de a obține
piese de prelucrat cu aproximare maximă la forma și dimensiunile finisat
piese, pentru a maximiza rata de utilizare a metalului,
acestea. lasă alocaţiile minime necesare pentru tăiere şi
reduceți cantitatea de metal care se transformă în așchii.
Soluția optimă pentru selecția semifabricatelor poate fi găsită
numai cu condiția unei analize cuprinzătoare a impactului asupra costului tuturor
factori, inclusiv metoda de obținere a piesei de prelucrat.
Profesor: Yuri Nosov
9

10. Producția de blank în inginerie mecanică

Fabricabilitatea producției semifabricate
Este recomandabil să faceți piese mici ca dimensiune și greutate din
bobine și bare semifabricate.
Pentru utilizare ridicată a materialului
este necesar să se folosească piese semifabricate, în formă și dimensiune apropiate
piesa terminata.
Din pulberi și granule se obțin piese semifabricate sau piese finite,
a căror prelucrare ulterioară aproape nu este necesară.
A alege modalitatea corectă de a obține piesa de prelucrat înseamnă a determina
proces tehnologic rațional de producere a acestuia, ținând cont de material
detalii, cerințe pentru precizia fabricării sale, condiții tehnice,
caracteristici operaționale și producție în serie.
Profesor: Yuri Nosov
10

11. Producția de blank în inginerie mecanică

Fabricabilitatea producției semifabricate
Alegerea metodei de obținere a piesei de prelucrat
Alegerea unui tip rațional de semifabricate este determinată de:
- cerințe funcționale pentru piesă,
- natura producției,
- fezabilitate economica.
Pe baza formelor de proiectare, dimensiunilor generale, gradului materialului și
numărul necesar de piese fabricate pe unitatea de timp
determina metoda de obtinere a piesei de prelucrat. În acest caz, ele se bazează numai pe
proprietățile tehnologice ale acestui material, cum ar fi posibilitatea de turnare,
imprimabilitate, compresibilitate, sudabilitate, prelucrabilitate prin tăiere.
Profesor: Yuri Nosov
11

12. Producția de blank în inginerie mecanică

Schemă de alegere a unei metode de obținere a piesei de prelucrat
Profesor: Yuri Nosov
12

13. Producția de blank în inginerie mecanică

Metode de obținere a semifabricatelor
Turnare - obtinerea semifabricatelor prin turnarea metalului topit

configurația piesei de prelucrat.
Prelucrare prin deformare plastică – tehnologică
procese care se bazează pe formarea plastică a metalului.
Sudarea este un proces tehnologic de obținere a îmbinărilor permanente din
metale şi aliaje ca urmare a formării atomo-moleculare
legături între particulele pieselor de prelucrat îmbinate.
Tăiere - obținerea unei piese de prelucrat din produse laminate obținute din plastic
deformare, tăiere sau tăiere.
a - din închiriere;
b - forjate;
c - piese turnate
Exemple de spații libere
Profesor: Yuri Nosov
13

14. Producția de blank în inginerie mecanică

Metode de obținere a semifabricatelor

matriță de turnare.
Piesele turnate pot fi realizate din aproape toate materialele metalice.
Cele mai complexe piese de prelucrat sunt fabricate prin metode de turnare.
Forjarile sunt realizate prin forjare sau volumetric la cald
ștanțare (GOSH) din produse laminate sau lingouri încălzite la „forjare
temperaturile”. Piesele forjate pot fi realizate din orice material metalic,
având suficientă plasticitate.
Piesele de prelucrat sudate sunt realizate prin diferite metode de sudare din
de înaltă calitate, modelate și tablă, piese turnate, forjate sau oricare dintre acestea
combinatii. Sunt folosite în cazurile în care este necesar să se facă rațional
distribuie materialul în structură.
Profesor: Yuri Nosov
14

15. Producția de blank în inginerie mecanică

Factori care influențează alegerea metodei și metodei de obținere a semifabricatelor
Factori care afectează costul de producție în inginerie mecanică,
sunt împărțite în trei grupe:
Grupa 1 - factori constructivi, i.e. solutie constructiva
piesa în sine, asigurând acceptabilitatea acesteia pentru fabricație
prin tratare sub presiune, turnare, sudare; alegerea gradului materialului și
conditii tehnologice;
Grupa a 2-a - factori de producție, i.e. caracter și cultură
producție, echipamente tehnologice, organizatorice și
niveluri tehnologice de producție;
Grupa a 3-a – factori tehnologici care caracterizează metoda
modelarea semifabricatelor, selecția semifabricatului în sine, echipament și
procesul tehnologic de obţinere a unei piese.
Profesor: Yuri Nosov
15

16. Producția de blank în inginerie mecanică

Producerea semifabricatelor prin metode de turnare
Turnarea este una dintre cele mai vechi moduri de a obține semifabricate (în unele cazuri, și
piese finite).
Prima turnătorie din Rusia a fost o turnătorie de tunuri
„Cabana de tun”, construită la Moscova în 1479
Turnare - formare din metal lichid (topit) prin
umplerea acesteia cu o cavitate de o formă și dimensiune date, urmată de
cristalizare.
Turnare - obținerea semifabricatelor ca urmare a turnării metalului topit
o compoziție chimică dată într-o matriță de turnare, a cărei cavitate are
configurarea produsului primit.
Produsele turnate se numesc piese turnate.
Esența turnării este obținerea unui metal lichid de compoziția chimică dorită și
turnându-l într-o matriță de turnare pregătită în prealabil.
În procesul de cristalizare și răcire a metalului turnat, principalul
proprietățile mecanice ale turnării, determinate de macro- și microstructura aliajului, acesta
densitatea, prezența incluziunilor nemetalice, tensiunile interne etc.
Prin turnare, puteți obține piese de prelucrat de aproape orice configurație
cu o masă de la fracțiuni de gram la sute de tone.
Profesor: Yuri Nosov
16

17. Producția de blank în inginerie mecanică

Producerea semifabricatelor prin metode de turnare
Turnările sunt realizate prin turnarea metalului lichid în preparat
matriță de turnare.
Schema de producție de turnare
Profesor: Yuri Nosov
17

18. Producția de blank în inginerie mecanică

Metode de obţinere a semifabricatelor prin metode de turnare
Turnarea cu nisip (turnarea pământului) - procesul de realizare a turnărilor
prin turnarea liberă a metalului topit într-o matriță din
nisip cu adaos de argilă, apă și o cantitate mică de special
aditivi.
1 - tijă;
2, 4 - baloane superioare și inferioare;
3 - știft; 5 - inundație;
6 - canal pentru eliminarea gazelor;
7 - vas de bac;
8 - ridicător; 9 - colector de zgură;
10 - alimentator
Ansamblu matriță de turnare
Profesor: Yuri Nosov
18

19. Producția de blank în inginerie mecanică

Metode de obţinere a semifabricatelor prin metode de turnare
Turnarea cochiliei este o metodă de producere a pieselor în cochilii cu pereți subțiri cu grosimea de 6 ... 15 mm, realizate din amestecuri nisip-rășină de înaltă rezistență.
Matrița constă din două semi-matrițe de coajă conectate vertical
sau de-a lungul liniei orizontale de despărțire prin lipire sau folosind capse
sau cleme. Pentru a obține cavități interne în piese turnate în timpul asamblarii
în el sunt instalate tije solide sau goale.
Carcasele sunt realizate din amestecuri nisip-rășină cu întărire la cald
Schema procesului tehnologic de fabricare a unei carcase
formă
1 - piesa model; 2 - placa submodel; 3 -
amestec de turnare; 4 - coajă
Profesor: Yuri Nosov
19

20. Producția de blank în inginerie mecanică

Turnarea cochiliei
Avantajele turnării în carcasă față de turnarea pământului:
- precizie mai mare (12 ... 14 grade) și calitate a suprafeței (Rz 160 ... 40);
- permeabilitate mare la gaze a carcasei, ceea ce reduce semnificativ respingerea gazului
bule și scoici;
- consum mai mic de nisip de turnare (de 20 ... 30 de ori);
- procesul este usor de mecanizat si automatizat;
- productivitate ridicată a turnării (până la 500 de carcase pe oră).
Dezavantaje:
greutate limitată a piesei turnate (până la 300 kg, cel mai economic până la 50 ... 80 kg);
costul ridicat al materialelor de turnare datorită costului ridicat al rășinii.
Profesor: Yuri Nosov
20

21. Producția de blank în inginerie mecanică

Metode de obţinere a semifabricatelor prin metode de turnare
Turnare cu investiții - o metodă de obținere a unei piese prin turnare în
matrițe ceramice dintr-o singură bucată, cu pereți subțiri, realizate cu
folosind modele din compuși cu punct de topire scăzut.
Utilizarea unor astfel de forme face posibilă obținerea de piese turnate de formă complexă din oricare
aliaje cu precizie dimensională sporită și finisare a suprafeței. Pe aici
adesea denumită turnare de precizie.
a - bloc de modele;
b - bloc acoperit cu un strat
material refractar
(coajă);
c - modele mulate
Fabricarea matrițelor din ceară pierdută
Profesor: Yuri Nosov
21

22. Producția de blank în inginerie mecanică

Turnare cu ceară pierdută
Caracteristicile metodei și domeniului de aplicare. Turnare cu ceară pierdută
modelele prevede obținerea de piese turnate complexe din orice
aliaje cu precizie sporită și finisare a suprafeței.
Când se aplică, scade semnificativ și, în unele cazuri
este exclusă prelucrarea mecanică a pieselor. Împreună cu asta
procesul tehnologic este lung și complex din punct de vedere tehnic,
necesită consumul de materiale scumpe.
Costul pentru 1 tonă de piese turnate este de câteva ori mai mare decât în ​​cazul altor metode
turnare. Cel mai adesea, piese turnate mici sunt produse în acest fel.
Turnarea cu investiții este utilizată în producția de masă
piese turnate mici, complexe, cu pereți subțiri.
Pentru unele aliaje rezistente la căldură, magnetice și alte greu de prelucrat
proprietăţi speciale de obţinere a turnării precise de investiţie este
singura modalitate de a face produse. Una dintre direcțiile de dezvoltare
turnarea de precizie este utilizarea în loc de modele ușor pierdute cu ușurință
modele solubile si gazificabile.
Profesor: Yuri Nosov
22

23. Producția de blank în inginerie mecanică

Metode de obţinere a semifabricatelor prin metode de turnare
Turnare în matrițe metalice (chill molds) - obținerea pieselor turnate
prin turnarea liberă a topiturii în forme metalice.
Metoda a devenit larg răspândită. În felul acesta, mai mult
40% din toate piesele turnate din aliaje de aluminiu și magneziu, piese turnate din fontă,
oțel și alte aliaje.
Modelele de matrițe pentru răcire sunt extrem de diverse, pot fi dintr-o singură bucată
(scuturat) și detașabil. Pentru obținere se folosesc forme de răcire dintr-o singură bucată
piese turnate mici de configurație simplă, care pot fi îndepărtate fără eliberarea mucegaiului.
Caracteristicile metodei și domeniului de aplicare.
Turnarea în matrițe metalice este una dintre cele mai avansate metode de fabricație
turnări. Kokil - o formă de utilizare repetată; in ea poti intra
300 ... 500 de piese turnate de oțel cu o greutate de 100 ... 150 kg, aproximativ 5000 de piese turnate mici de fier,
câteva zeci de mii de piese turnate din aliaj de aluminiu.
Metoda oferă precizie ridicată (clasa 11 ... 12) și calitate a suprafeței (Rz
40) piese turnate. structura metalului este cu granulație fină, datorită creșterii
disiparea căldurii a matriței, ceea ce duce la o creștere semnificativă a proprietăților mecanice.
Dezavantajele acestei metode sunt costul ridicat al matritelor de răcire, intensitatea muncii în
producerea de configurații complexe și piese turnate cu pereți subțiri, relativ
durabilitate scăzută a matriței de răcire la turnarea din aliaje refractare.
Profesor: Yuri Nosov
23

24. Producția de blank în inginerie mecanică

Proces de turnare la rece
1. Pregătirea matriței chill pentru turnare (suflare aer comprimat, a desena pe
suprafața de lucru sub formă de straturi de placare și vopsea). Refractar
fațarea cu un strat de 0,3 ... 0,8 mm se aplică la fiecare 50 ... 100 de obturații; subţire
un strat de vopsea cu cretă - înainte de fiecare turnare (pentru a crește durabilitatea
forme).
2. Asamblarea matriței chill cu montarea tijelor.
3. Încălzirea matriței până la 100 ... 500 ° С pentru a preveni
fluiditatea aliajului turnat. Aproape în proces de lucru, forma
este ținut constant cald.
4. Turnarea metalului într-o matriță.
5. Scoaterea piesei turnate la cald folosind împingătoare sau
scuturându-se.
6. Tăierea și curățarea pieselor turnate.
Toate operațiunile de turnare la rece pot fi mecanizate. În mod obișnuit
mașini de turnătorie deschiderea și închiderea matrițelor mecanizate,
instalarea tijelor, îndepărtarea (demontarea) pieselor turnate
Profesor: Yuri Nosov
24

25. Producția de blank în inginerie mecanică

Metode de obţinere a semifabricatelor prin metode de turnare
Turnare prin injecție - procesul de obținere a pieselor turnate în metal
forme (matrițe), în care turnarea și formarea metalului
turnările se efectuează sub presiune de aer sau piston.
Esența procesului este turnarea metalului topit în
camera de compresie a mașinii de turnare și alimentarea ulterioară a acesteia
sistem de trecere în cavitatea matriței. Completarea formularului are loc atunci când
viteză mare de curgere (energie cinetică mare a jetului), care
contribuie la o proiectare clară a suprafețelor turnatelor dintre cele mai complexe
configurație.
Piese de actionare hidraulice, echipamente electrice,
cutii de joncțiune, plăci de instrumente etc., metoda are următoarele
avantaje: capacitatea de a obține piese turnate complexe (inclusiv armate.) cu
pereți subțiri (de la 0,8 mm), cu găuri gata făcute, fire fine și inscripții;
precizie dimensională ridicată (8 ... 12 grade) și calitate a suprafeței (Rz = l2,5 ... 2 microni);
performanta ridicata; capacitatea de a automatiza procesul; înalt
proprietățile mecanice ale pieselor turnate.
Dezavantaje:
- cost ridicat al echipamentelor tehnologice;
- formarea porozitatii in piese turnate masive datorita amestecarii lichidului
metal cu aer la viteze mari de turnare.
Profesor: Yuri Nosov
25

26. Producția de blank în inginerie mecanică

Metode de obţinere a semifabricatelor prin metode de turnare
Turnare prin injecție
Diagrama unei camere de compresie verticală rece
a - umplere; b apăsare; c - dezvăluirea formularului
Diagrama mașinii cu piston
camera fierbinte
Profesor: Yuri Nosov
Diagrama unei camere de compresie orizontală rece
a - umplere; b apăsare;
c - dezvăluirea formularului; d - îndepărtarea turnării
26

27. Producția de blank în inginerie mecanică

Metode de obţinere a semifabricatelor prin metode de turnare
Turnare centrifugală - procesul de producere a pieselor turnate prin turnare
metalul topit într-o formă rotativă, în care
formarea turnării are loc sub acţiunea centrifugei
(forțe de inerție). Suprafața exterioară a turnării este formată dintr-o matriță (it
numit matriță), iar cea interioară se obține sub acțiune
forțe centrifuge.
Schema de turnare centrifuga
1 - motor electric; 2 - reductor; 3 - rola;
4 - mucegai; 5 - jgheab
Profesor: Yuri Nosov
Când rotiți forma în jur
turnare cu ax orizontal
se dovedește a fi un zid egal pentru orice
lungime (cu viteză suficientă
rotație), așadar, conform acestei scheme
obțineți țevi lungi. De
comparativ cu alte metode
obținerea semifabricatelor (forjare și
rulare) o mare
economii la oțel scump, mari
productivitate și reducere
volumul de prelucrare la
destul de satisfăcător
proprietăți mecanice.
27

28. Producția de blank în inginerie mecanică

Metode de obţinere a semifabricatelor prin metode de turnare
Turnare centrifuga
Avantajele metodei:
- structura cu granulație fină a pieselor turnate;
- mai putina poluare cu incluziuni si gaze nemetalice, deci
modul în care acestea din urmă sunt împinse în centrul de rotație și ulterior îndepărtate
prelucrare mecanică;
- nu sunt necesare tije pentru a forma gauri;
- se economisește metalul datorită absenței sistemelor de deschidere, a unor coloane,
profituri etc.
Dezavantajele metodei:
- dificultatea de a obtine dimensiunea exacta a gaurii;
- segregarea crescută a aliajelor (eliminată prin recoacere prin difuzie).
Turnarea centrifuga se foloseste si pentru obtinerea produselor bimetalice.
din compoziții de tip: oțel-bronz, fontă-bronz, oțel-fontă, oțel-oțel (diferite
grade), etc. Acest lucru se realizează prin turnarea alternativă a diferitelor aliaje în matriță.
Profesor: Yuri Nosov
28

29. Producția de blank în inginerie mecanică

Producerea semifabricatelor prin deformare plastică
Metode de producere a semifabricatelor prin deformare plastică,
sunt unite sub denumirea generală de tratament sub presiune:
- matritare la rece si la cald;
- presare;
- desen;
- rulare;
- moletare;
- forjare etc.
Esența acestor procese constă în faptul că metalul la rece
sau în stare fierbinte își schimbă forma (se deformează) sub acțiune
presiune egală cu limita de curgere a metalului.
Multe metale au o limită de curgere ridicată la rece.
Prin urmare, trebuie făcute eforturi mari pentru a deforma metalul.
Este posibil să se reducă limita de curgere dacă piesele de prelucrat trebuie prelucrate
a se încălzi. Tratarea sub presiune a metalelor se efectuează la temperaturi la care
metalul devine ductil și incapabil de recristalizare.
Profesor: Yuri Nosov
29

30. Producția de blank în inginerie mecanică

Ștanțare la rece
Ștanțarea la rece este unul dintre tipurile de formare a metalului,
în care metalul este deformat plastic în stare rece. V
in functie de tipul de material sursa si tipul de produs rece
ștanțarea poate fi foaie sau volumetrică
Ștanțarea foii este utilizată pentru fabricarea pieselor din tablă
materiale, cum ar fi piese auto (acoperiș, aripi, capote etc.),
avioane, mașini, dispozitive chimice, aparate electrice, multe produse
consum pe scară largă (cutii, linguri, tigăi etc.).
Forjarea la rece este folosită pentru a face produse din vrac
semifabricate - în principal din stocul de bar. Rece volumetric
elemente de fixare (șuruburi, piulițe, nituri), bile,
role, inele de rulment, multe piese de mașini, avioane,
tractoare și alte mașini.
În comparație cu prelucrarea prin prelucrare, formarea la rece poate reduce consumul de metal,
deoarece metalul nu este separat în așchii, reduceți intensitatea forței de muncă a produselor de fabricație și creșteți
productivitatea muncii. În același timp, formarea la rece asigură
întărirea metalului prelucrat, ceea ce face posibilă realizarea pieselor mai ușoare, mai puțin
consumatoare de metale și mai rezistente la uzură.
Profesor: Yuri Nosov
30

31. Producția de blank în inginerie mecanică

Ștanțare la rece
Operațiile de formare la rece sunt împărțite în două grupe:
- împărțirea;
- schimbarea formei
Operațiile de separare includ operațiunile care au ca rezultat
separarea completă sau parțială a unei părți a materialului de alta prin
buclă închisă sau deschisă.
La schimbarea formei - operații care au ca rezultat
modificarea formei și dimensiunii piesei de prelucrat, redistribuirea și presetarea
volume de metal în mișcare.
Profesor: Yuri Nosov
31

32. Producția de blank în inginerie mecanică

Ștanțare la rece
Tăiați materialul.
Există trei tipuri de cuibărit:
Tăierea cu deșeuri este folosită pentru a obține piese de formă simplă.
precizie ridicată (clasa 10 ... 12).
Tăiere cu deșeuri parțiale
Tăierile fără deșeuri sunt folosite pentru piese simple, cu precizie redusă
(12 ... 14 calitate).
Tipuri de material de tablă de tăiat
a, b, c, i - un singur rând;
d, f, g, h - mai multe rânduri;
a, b, c, d, e, f, h, i - cu deșeuri;
g - fără risipă
Profesor: Yuri Nosov
32

33. Producția de blank în inginerie mecanică

Ștanțare la rece
Operatii de separare
Tăiere (a) - separarea unei părți a materialului de alta printr-o deschidere
conturul se realizează pe foarfece sau în matrițe
Tăiere (b) - separarea unei părți dintr-o bandă sau foaie de-a lungul părții închise exterioare
contur
Poansonare (c) - realizarea de găuri în plăci semifabricate
Decupare (g) - separarea deșeurilor tehnologice din piesă
Crestătură (d) - separarea incompletă a unei părți a piesei de prelucrat
Poansonare (e) - formarea de găuri traversante în semifabricat fără
eliminarea materialului la deșeuri
Poansonarea, stantarea, decuparea, taierea si crestarea se executa in matrite pe prese.
Profesor: Yuri Nosov
33

34. Producția de blank în inginerie mecanică

Ștanțare la rece
Operatii de separare
Foarfecele pentru tăierea materialului din tablă sunt paralele,
ghilotină, role și vibratoare
Modele de foarfece
a - ghilotină; b - disc cu cuțite drepte;
c - disc cu cuțite înclinate; d - vibrând
Profesor: Yuri Nosov
34

35. Producția de blank în inginerie mecanică

Ștanțare la rece
Operatii de formare a tablei:
- flexibil (a);
- glugă (b);
- flanșare (c);
- cusătură (g);
- răsucire (d);
- distributie (e);
- sertizare (w);
- turnare (h);
- edita (e);
- alungarea (k);
- calibrare (l);
- perforare (m)
Profesor: Yuri Nosov
35

36. Producția de blank în inginerie mecanică

Ștanțare la rece
Îndoire - formarea sau schimbarea unghiurilor între părți ale piesei de prelucrat sau
dându-i o formă curbilinie.
La îndoire, straturi metalice situate la suprafața interioară, în locul îndoirii
sunt comprimate, iar straturile situate la exterior sunt întinse în interior
direcția longitudinală. În direcția transversală, se observă opusul
pictura. Prin urmare, forma în secțiune transversală a dungilor înguste și destul de groase
la îndoire, este distorsionat la punctul de îndoire. Stratul piesei de prelucrat, care în timpul îndoirii nu
nu suferă nici tensiune, nici compresie, se numește neutru.
Pentru a obține dimensiuni exacte, îndoirea se termină cu o lovitură de calibrare,
asigurând aderența deplină a piesei de prelucrat la poanson
Evacuare - formarea unei părți goale (precum un pahar) dintr-un plat sau gol
spatii libere.
Profesor: Yuri Nosov
36

37. Producția de blank în inginerie mecanică

Ștanțare pe impuls
Ștanțare pe impuls. Poansonare (desenare, perforare, îndoire, perforare și
etc.) în acest caz se realizează sub acţiunea unui impuls instantaneu
presiune.
Un astfel de impuls este creat de o explozie (lovirea prin explozie), o descărcare electrică în interior
mediu lichid (stantare electrohidraulica) sau actiunea unui camp magnetic
(stantare electromagnetica).
Ștanțarea cu explozie este efectuată printr-o undă de șoc într-un mediu gazos, lichid sau
mediu care curge liber.
La ștanțare prin explozie într-un mediu lichid sau cu electrohidraulic
forjarea cu matriță este instalată într-un rezervor special, care este umplut
apă. O explozie sau un impuls electric într-un mediu lichid creează o undă de șoc care
efectuează ștanțarea.
Dispozitivele de ștanțare prin explozie sunt plasate în camere sau puțuri de beton. Asa de
siguranța procesului este asigurată. Aerul din cavitatea matriței de sub piesa de prelucrat
pompa afară.
Profesor: Yuri Nosov
37

38. Producția de blank în inginerie mecanică

Exemple de scheme de perforare cu impulsuri
Schema de ștanțare a exploziei
1 - cadru;
2 - taxa;
3 - corpul camerei explozive;
4 - gol;
5 - matrice;
6 - canal pentru pomparea aerului
Profesor: Yuri Nosov
Schema de ștanțare cu descărcare electrică
1 - clema;
2 - rezervor,
3 - piesa de prelucrat deformată,
4 - matrice,
5 - canal pentru pomparea aerului
38

39. Producția de blank în inginerie mecanică

Exemple de piese obținute prin tehnologia de ștanțare la impuls
Profesor: Yuri Nosov
39

40. Producția de blank în inginerie mecanică

Forjare la rece
Forjarea la rece este una dintre cele mai productive
metode de fabricare a pieselor din oteluri, metale neferoase si aliajele acestora.
Este utilizat pe scară largă în inginerie mecanică, fabricare de instrumente și altele
ramuri ale industriei metalurgice.
Exemple de piese obtinute prin forjare la rece
Profesor: Yuri Nosov
40

41. Producția de blank în inginerie mecanică

Operații de schimbare a formei
Exemple de operații de modelare
b - sediment deschis;
c - sediment închis;
g - relief în relief;
d - debarcare;
e - calibrare;
g - extrudare directă;
h - extrudare inversă;
şi - extrudarea cavităţilor
Profesor: Yuri Nosov
41

42. Producția de blank în inginerie mecanică

Operații de schimbare a formei
Deformarea este o operație în care o parte a piesei de prelucrat este răsturnată.
Aceasta operatie se foloseste pentru obtinerea de ingrosari locale. Mai ales
titlul este utilizat pe scară largă pentru a obține capete de șuruburi, șuruburi,
nituri pe prese automate cu cap la rece.
Productivitatea unor astfel de mașini ajunge la câteva sute de piese per
minut, care este de zeci de ori mai mare decât productivitatea strunjirii
masini.
Ștanțare prin extrudare. Când este extrudat, metal deformabil
sub acţiunea poansonului este deplasat în orificiul matriţei sau în golul dintre
pumn și matrice.
Cu o linie dreaptă, metalul curge spre cursa de lucru a poansonului și este strâns în afară
prin gaura matricei. Pentru obținerea ambelor se folosește extrudarea directă
piese solide și goale.
În extrudarea inversă, metalul curge în direcția opusă
mișcarea poansonului și este strâns în spațiul dintre poanson și matriță.
Cu combinat - metalul curge ca în direcția mișcării de lucru
pumn, iar din contra.
Profesor: Yuri Nosov
42

43. Producția de blank în inginerie mecanică

Operații de schimbare a formei
Calibrarea este utilizată pentru a obține dimensiuni precise și puritate ridicată
suprafețele pieselor ștanțate.
Calibrarea (Figura 5.23, e) este operația finală a tratamentului sub presiune
semifabricate obţinute anterior prin vrac cald sau rece
ștanțare, care sunt supuse unor cerințe sporite de precizie dimensională și
rugozitatea suprafeței. De exemplu, biele forjate la cald calibrate la rece ale motoarelor de automobile, diverse pârghii forjate,
unele părți ștanțate la rece ale mașinilor, dispozitivelor, ceasurilor etc.
Calibrarea se realizează în matrițe pe manivelă, ștanțare și
prese hidraulice.
Urmărire în relief. La suprafață se obține gofrarea în relief (Figura 5.23, d).
parte deformabilă proeminențe exacte, adâncituri, inscripții, desene etc.
utilizate pentru fabricarea de piese mici (de exemplu, piese de ceasuri), monede, comenzi
etc.Relieful pe suprafata piesei se obtine datorita redistribuirii materialului
sub influenţa unor mari eforturi şi umplerea cavităţilor de lucru ale timbrului. Presiune la
bătute, de exemplu, cadrane din alamă și produse din oțel inoxidabil ajunge
2500 ... 3000 MPa.
Gofrarea se realizează în matrițe închise pe prese de gofrare.
Profesor: Yuri Nosov
43

44. Producția de blank în inginerie mecanică

Ștanțare la cald
Ștanțarea la cald este utilizată la rece
deformarea este imposibilă.
Când este încălzit, proprietățile plastice ale metalului cresc brusc și
rezistenţa metalului la deformare scade de câteva ori.
Ștanțarea la cald este utilizată pentru a produce piese forjate de diferite forme și dimensiuni din oțel, neferoase
metale si aliaje.
Exemple de piese forjate sunt biele, arbori trepți, angrenaje,
diverse pârghii și multe altele.
Procesul tehnologic de obţinere a forjarilor prevede
operatii de decupare, deformare si finisare.
Materia prima pentru matritarea la cald este materialul rulat, tije presate,
lingouri și țagle de profil turnate.
În departamentul de achiziții al magazinului materii primeîmpărțit în măsurat
spatii libere.
Ștampilele pentru ștanțare la cald sunt clasificate în funcție de tipul de utilizat
echipamente pentru ciocănire, presare, cablare (pentru forjare orizontală
mașini și mașini de captare la cald) și laminare (pe role de forjare).
Profesor: Yuri Nosov
44

45. Producția de blank în inginerie mecanică

Ștanțare la cald
Exemple de ștanțare la cald pe matrițe de ciocan
a - închis;
b - deschis monocaten;
c - canelura de descuamare;
g - jumătatea inferioară a deschiderii
ștampilă cu mai multe șuvițe;
fluxuri de recoltare:
2 - persistent;
3 - rulare;
4 - îndoire;
fluxuri de ștanțare:
5 - preliminar;
6 - finala;
7 - canelura de descuamare;
d - tranziții de perforare;
1 - forjare;
8 - piesa de prelucrat originală;
9 - broșă;
10 - rulare;
11 - flexibil;
12 - ștanțare preliminară;
13 - ștanțare finală
Profesor: Yuri Nosov
45

46. ​​​​Producție goală în inginerie mecanică

Ștanțare la cald
Tăierea fulgerului și perforarea găurilor se efectuează în mod special
moare pe manivelă de tăiere sau prese hidraulice.
După aceea, piesele forjate sunt supuse unui tratament termic pentru a se îmbunătăți
caracteristicile mecanice ale metalului. Sunt utilizate următoarele tipuri
tratament termic: normalizare, recoacere, călire și revenire.
Scara rămasă pe suprafața pieselor forjate este curățată cu o împușcare
curățare, răsturnare sau gravare.
Pentru a elimina distorsiunile, piesele forjate sunt îndreptate la cald sau
stare rece și pentru a îmbunătăți acuratețea formei și dimensiunilor -
calibrare.
Diferența dintre calibrare și editare este că în timpul calibrării,
dimensiunile forjatelor, iar la îndreptare, distorsiunile sunt eliminate fără modificare
principalele dimensiuni ale forjarii.
Profesor: Yuri Nosov
46

47. Producția de blank în inginerie mecanică

Desen
Desenul este folosit pentru a obține semifabricate solide sau goale
piese, a căror secțiune transversală este constantă pe toată lungimea.
Billetele obținute la uzinele metalurgice sunt supuse
desen suplimentar pentru a aproxima secțiunea piesei de prelucrat la secțiune
piesă finită, care vă permite să minimizați sau să eliminați
prelucrare prin tăiere.
În uzinele metalurgice, pentru tragere bare și țevi, se folosesc
mori de trefilare longitudinală și pentru trefilare și altele
profile rulate în bobine - mori cu tambur.
Exemple de profile obtinute prin desen
Profesor: Yuri Nosov
47

48. Producția de blank în inginerie mecanică

Rulare
Produse laminate - semifabricate comerciale, secțiuni și profile profilate de general,
sectoriale şi motiv special, tevi, indoite si periodice
profiluri.
Tipuri de închiriere:
a) o bară este o secțiune rotundă laminată de diferite diametre; diametrul d tijelor
este reglata, lungimea tijelor furnizate nu este reglata si poate fi
diverse: 4 metri, 6 metri sau mai mult.
b) secțiune hexagonală laminată;
dimensiunea hexagonului S este reglată,
diametrul cercului circumscris D este
dimensiunea de referință.
c) conducte laminate; reglementat în aer liber
diametrul D și diametrul interior d.
d) laminate pătrate sau dreptunghiulare
secțiuni; mărimea unui este reglementată.
e) produse din tablă; grosimea este reglată
foaia S, lungimea a și lățimea b ale foii pot fi
diverse, de obicei cel puțin 1500 mm.
Profesor: Yuri Nosov
48

49. Producția de blank în inginerie mecanică

Exemple de profiluri de închiriere
Profesor: Yuri Nosov
49

50. Producția de blank în inginerie mecanică

Prin natura mișcării metalului în zona de deformare, laminarea poate
să fie împărțit în următoarele tipuri:
a - longitudinală;
b - transversal;
c - șurub în cruce
Scheme de rulare
Profesor: Yuri Nosov
Atunci când rulourile elicoidale transversale, precum și
la rulare transversală, rotiți cu
aceleași viteze într-o direcție. în care
axele rolelor sunt înclinate unul față de celălalt,
în cel puţin una dintre coordonate
avioane. Piesa de prelucrat este alimentată în role de
direcția bisectoarei unghiului format
axele rolelor. Datorită axelor înclinate ale rolelor
piesa de prelucrat primește o rotație-translație
mișcare de continuitate
proces de prelucrare. În timpul rulării țaglei
sert în diametru și poate fi mai mult
conditii favorabile deformarii in
direcție axială sub acțiunea axială
componentă a vitezei periferice a rolelor.
50

51. Producția de blank în inginerie mecanică

Pregătirea semifabricatelor prin metalurgia pulberilor
Metalurgia pulberilor se referă la un domeniu al tehnologiei care acoperă
un set de metode de fabricare a pulberilor metalice și a produselor din acestea
sau amestecurile acestora cu pulberi nemetalice fără topirea principalului
componentă.
Exemple de piese de prelucrat obținute prin metalurgia pulberilor
Tehnologia tipică de producție
părți prin pulbere
metalurgia include patru
operatii de baza:
- obtinerea unei pulberi a originalului
material;
- formarea semifabricatelor;
- sinterizare;
- prelucrare finală.
Metode de obținere a metalului
pulberi: mecanice și fizico-chimice, făcând posibilă
se amestecă foarte curat
materiale.
Profesor: Yuri Nosov
51

52. Producția de blank în inginerie mecanică

Obținerea pieselor din materiale plastice
Materialele plastice (materialele plastice) sunt dure sau
materiale elastice obţinute din compuşi polimerici şi formate în
produse prin metode bazate pe utilizarea plasticului
deformatii.
Varietatea proprietăților fizice și mecanice face ca materialele plastice să fie valoroase
material de construcții. Au putin gravitație specifică, BINE
reziste la coroziune, au o gamă largă de coeficienți de frecare și
rezistență ridicată la abraziune, proprietăți optice bune și
transparență etc.
De bază parte din plasticele sunt polimeri -
compuși organici sintetici.
Uneori, plasticul este realizat în întregime din polimer, dar mai des este
este o compoziție complexă de polimer, plastifiant, umplutură și
colorant.
Profesor: Yuri Nosov
52

53. Producția de blank în inginerie mecanică

Obținerea pieselor din materiale plastice
Tipuri de materiale plastice
În funcție de condițiile de întărire, în special de comportamentul la încălzire, polimeri și
plasticele corespunzătoare se împart în termorigide și
termoplastic.
Materiale plastice termorigide (polimeri) - materiale plastice termorigide în timpul întăririi,
suferă modificări ireversibile și se transformă în solide, infuzibile și
stare insolubilă. Întărirea poate avea loc atunci când este încălzită la 150 ... 300 ° C
pentru un anumit timp, sub presiune sau fără presiune, la joasă
încălzire până la 60 ... 70 ° С sau fără încălzire, în prezența aditivilor de întărire.
Cei mai comuni polimeri termorigizi: fenol-formaldehida,
epoxidic, silicon, poliester.
Materiale plastice termoplastice (polimeri) - termoplastice, când sunt încălzite, trec
într-o stare plastică sau vâscoasă. Aceste materiale plastice se vor vindeca când
răcire. Când sunt reîncălzite, se înmoaie din nou etc., permițând
posibilitatea remolării multiple a produselor.
Cele mai importante termoplastice: polietilenă, polistiren, poliamide, fluoroplastice,
clorură de polivinil, sticlă organică.
Profesor: Yuri Nosov
53

54. Producția de blank în inginerie mecanică

Primirea semifabricatelor din produse laminate
Operațiuni de obținere a taglelor din produse laminate:
- îndreptarea barei;
- degroșare fără centre (pentru bare laminate la cald) sau degroșare
măcinare;
- taierea in bucati semifabricate;
- frezare si centrare finala;
-- Control.
Profesor: Yuri Nosov
54

55. Producția de blank în inginerie mecanică

Primirea semifabricatelor din produse laminate
Editați | ×.
Metal laminat furnizat fabricii de la întreprinderi metalurgice sub formă
tije și table, suferă o operație de îndreptare (cu excepția celor laminate la rece
material pentru piese de prelucrat de înaltă precizie).
Îndreptarea barelor și semifabricatelor arborelui poate
efectuat pe manual, șurub,
excentric, hidraulic,
presate pneumatice si de frictiune in
stare rece.
Schema de îndreptare bară pe o mașină de îndreptat
Degroșarea barelor. După editare
batonul este decojit pentru
performanta ridicata
mașini de degroșat fără centre
Schema unei mașini de degroșat fără centru
Profesor: Yuri Nosov
55

56. Producția de blank în inginerie mecanică

Primirea semifabricatelor din produse laminate
Se efectuează tăierea barelor
pe ferăstraie mecanice, pe
mașini de tăiat, pe mașini pt
taiere electrica cu scantei,
mașini cu ultrasunete, pornit
strunguri tăiate,
mașini de tăiat, pe
mașini de frezat.
Tăierea produselor laminate cu un ferăstrău circular
Prelucrarea finală și centrarea
pe o mașină de frezat și centrat
Profesor: Yuri Nosov
Tăierea produselor laminate cu un ferăstrău cu bandă
56

57. Selectarea tipului de spate.

Alegerea piesei de prelucrat este de a stabili metoda ee
fabricarea, calculul sau selecția alocațiilor de tăiere și
determinarea dimensiunilor piesei originale.
Etapele proiectării piesei de prelucrat
1. Determinarea metodei de obținere a piesei de prelucrat.
- stabilit de constructor
- determină tehnologul atelierului mecanic
2. Determinarea tipului piesei de prelucrat.
factori care influențează alegerea tipului de piese de prelucrat:
- constructive (caracteristicile fizico-chimice si proprietatile mecanice care determina
performanța produsului; forma, dimensiunea și greutatea piesei)
- tip de producție (în masă, la scară mare, loturi, loturi mici, unic)
- disponibilitatea echipamentelor (turnatorie, forjare si presare etc.) pentru fabricarea semifabricatelor
- capacitatea de a fabrica o piesa de prelucrat pe lateral
- costuri pentru pregătirea producției și fabricarea pieselor de prelucrat
3. Proiectarea (dezvoltarea) traseului de prelucrare.
- dezvoltarea unei scheme (secvente) de prelucrare
- determinarea (selectarea) unui set de echipamente tehnologice
4. Alocarea cotelor pentru prelucrare.
5. Înregistrarea/aprobarea desenului piesei de prelucrat.
6. Verificarea calculului cotelor
Profesor: Yuri Nosov
57

58. Selectarea tipului de spate.

Tipuri și metode de realizare a semifabricatelor
1. Piese turnate
- turnare cu nisip,
- turnare in matrite coaja
- turnare prin injecție,
- turnare sub presiune,
- turnare centrifuga,
- turnare de investitii.
2. Forjare
5. Separaturi de foi
6. Piese de prelucrat sudate prefabricate
7. Blank frezate de producător
8. Metalurgia pulberilor
- forjare gratuită,
- ștampilare.
3. Închiriere
- tije rotunde (necalibrate),
- tije rotunde (calibrate),
- tije modelate (necalibrate),
- tije modelate (calibrate),
- profile,
- "taiat din angajare"
4. Inele goale
- inele de rulare,
- inele sudate,
Profesor: Yuri Nosov
58

59. Selectarea tipului de spate.

Exemple de utilizare a semifabricatelor de diferite tipuri într-un motor cu turbină cu gaz
Ștampilare
(omoplati
compresor)
Prelucrate
spatii libere
(timbrare)
discuri HPC
Pudra
discuri goale
turbine și HPC
Tagle turnate
palete de turbine.
Forjare (arbore
ventilator, arbore KVD,
arborii turbinei
Profesor: Yuri Nosov
Rulate și sudate
inele (funcționează
inele și inele pornite)
Prefabricate sudate
semifabricate de coajă
Sembră de foi
tub flacără COP
59

60. Selectarea tipului de semifabricate.

Exemple de spații libere
Clădirea KVD
Turnări
Palele turbinei
Rotorul de pornire
Profesor: Yuri Nosov
60

61. Selectarea tipului de semifabricate.

Exemple de spații libere
Forjate
Profesor: Yuri Nosov
61

62.

Exemple de spații libere
Ștampilare
Profesor: Yuri Nosov
62 Profesor: Yuri Nosov
67

68. Selectarea tipului de spate.

Exemple de spații libere
Piese realizate din piese de prelucrat sudate prefabricate
Profesor: Yuri Nosov