Types d'ébauches en génie mécanique. Principes de base pour le choix d'une méthode d'obtention de flans Flans et production de flans

02.09.2020

Type de flans	Partager blancs	Type de flans	Partager blancs,
Ouvrages soudés		Pièces forgées :
pièces moulées	39,65	timbré
y compris de :		lingots
fonte	28.28	Produits à base de poudres métalliques	0,05
devenir
Métaux non-ferreux	2,07

À l'heure actuelle, l'intensité de main-d'œuvre moyenne des travaux d'approvisionnement en génie mécanique est de 40 à 45% de l'intensité de main-d'œuvre totale de la production de machines. La principale tendance dans le développement de la production de flans est de réduire l'intensité de travail du traitement mécanique dans la fabrication de pièces de machines en augmentant la précision de leur forme et de leur taille.

Concepts de base des flans et de leurs caractéristiques

Achats, concepts de base et définitions

Selon GOST 3.1109-82, une ébauche est un objet de travail à partir duquel une pièce est fabriquée en modifiant la forme, la taille, les propriétés de surface et (ou) le matériau.

Il existe trois principaux types d'ébauches : profilés de construction mécanique, à la pièce et combinés. Les profils de construction mécanique sont constitués d'une section constante (par exemple, ronde, hexagonale ou tubulaire) ou périodique. A grande échelle et production de masseégalement utiliser une location spéciale. Les ébauches de pièces sont obtenues par moulage, forgeage, emboutissage ou soudage. Les pièces combinées sont des pièces complexes obtenues en joignant (par exemple, en soudant) des éléments séparés et plus simples. Dans ce cas, vous pouvez réduire le poids de la pièce et utiliser les matériaux les plus appropriés pour les éléments les plus chargés.

Les pièces sont caractérisées par leur configuration et leurs dimensions, la précision des dimensions obtenues, l'état de la surface, etc.

Les formes et les dimensions de la pièce déterminent en grande partie la technologie de sa fabrication et de son traitement ultérieur. La précision dimensionnelle de la pièce est le facteur le plus important influençant le coût de fabrication d'une pièce. Dans ce cas, il est souhaitable d'assurer la stabilité des dimensions de la pièce dans le temps et dans les limites du lot fabriqué. La forme et les dimensions de la pièce, ainsi que l'état de ses surfaces (par exemple, le refroidissement des pièces moulées en fonte, la couche de tartre sur les pièces forgées) peuvent affecter de manière significative l'usinage ultérieur. Par conséquent, pour la plupart des pièces, il est nécessaire préparation préliminaire, qui consiste à qu'ils reçoivent un état ou une forme dans laquelle ils peuvent être usinés sur des machines-outils. Ce travail est particulièrement soigné si le traitement ultérieur est effectué sur des lignes automatiques ou flexibles " complexes automatisés. Les opérations de pré-traitement comprennent le nettoyage, le dressage, le pelage, la découpe, le centrage et parfois le traitement des bases technologiques.

Tolérances, tours et dimensions

La surépaisseur d'usinage est une couche de métal retirée de la surface de la pièce afin d'obtenir la forme et les dimensions de la pièce requises par le dessin. Les tolérances ne sont attribuées qu'aux surfaces dont la forme et la précision dimensionnelle requises ne peuvent pas être atteintes par la méthode acceptée d'obtention d'une pièce.

Les indemnités sont divisées en général et opérationnel. L'allocation totale pour le traitement est une couche de métal nécessaire pour effectuer toutes les opérations technologiques nécessaires effectuées sur une surface donnée. L'allocation d'exploitation est une couche de métal retirée au cours d'une opération technologique. La tolérance est mesurée le long de la normale à la surface en question. L'indemnité totale est égale à la somme de celles d'exploitation.

La taille de l'allocation affecte de manière significative le coût de fabrication de la pièce. Une allocation surestimée augmente le coût de la main-d'œuvre, la consommation de matériel, d'outils de coupe et d'électricité. Une allocation sous-estimée nécessite l'utilisation de méthodes plus coûteuses pour obtenir une pièce, complique l'installation de la pièce sur la machine et nécessite une qualification plus élevée de l'ouvrier. De plus, il est souvent la cause de mariage lors de l'usinage. Par conséquent, l'allocation attribuée doit être optimale pour les conditions de production données.

La tolérance optimale dépend du matériau, des dimensions et de la configuration de la pièce, du type de pièce, de la déformation de la pièce lors de sa fabrication, de l'épaisseur de la couche de surface défectueuse et d'autres facteurs. On sait, par exemple, que les pièces moulées en fonte présentent une couche superficielle défectueuse contenant des coquilles, des inclusions de sable ; les pièces forgées obtenues par forgeage ont une échelle; les pièces forgées obtenues par forgeage à chaud présentent une couche superficielle décarburée.

L'allocation optimale peut être déterminée par la méthode de calcul et d'analyse, qui est considérée dans le cours "Technologie du génie mécanique". Dans certains cas (par exemple, lorsque la technologie d'usinage n'a pas encore été développée), les surépaisseurs d'usinage diverses sortes les ébauches sont sélectionnées selon les normes et les ouvrages de référence.

La couche de métal réellement retirée lors de la première opération peut varier considérablement, car en plus de l'indemnité de fonctionnement, il est souvent nécessaire de supprimer le chevauchement.

Le chevauchement est un excès de métal sur la surface de la pièce (au-delà de la tolérance), en raison d'exigences technologiques visant à simplifier la configuration de la pièce pour faciliter les conditions de sa production. Dans la plupart des cas, le chevauchement est supprimé par usinage, moins souvent il reste dans le produit (pentes de forgeage, rayons de courbure accrus, etc.).

Lors du processus de conversion d'une pièce en pièce finie, ses dimensions acquièrent un certain nombre de valeurs intermédiaires, appelées dimensions opérationnelles. Dans la Fig.2.1. sur les pièces de différentes classes, les tolérances, les tours et les dimensions opérationnelles sont indiqués. Les dimensions de fonctionnement sont généralement apposées avec des écarts: pour les arbres - moins, pour les trous - plus.

Le choix de la méthode d'obtention des ébauches

Capacités technologiques des principales méthodes d'obtention de flans

Les principaux moyens de production d'ébauches sont le moulage, le formage, le soudage. La méthode d'obtention d'une pièce particulière dépend de l'objectif de service de la pièce et de ses exigences, de sa configuration et de ses dimensions, du type de matériau structurel, du type de production et d'autres facteurs.

Le moulage produit des billettes de presque toutes les tailles, des configurations simples et très complexes. Dans ce cas, les pièces moulées peuvent avoir des cavités internes complexes avec des surfaces courbes se coupant à différents angles. La précision dimensionnelle et la qualité de surface dépendent de la méthode de coulée. Certaines méthodes de moulage spéciales (moulage sous pression, moulage de précision) peuvent produire des ébauches qui nécessitent un usinage minimal.

Les pièces moulées peuvent être fabriquées à partir de presque tous les métaux et. alliages. Les propriétés mécaniques de la coulée dépendent largement des conditions de cristallisation du métal dans le moule. Dans certains cas, des défauts peuvent se former à l'intérieur des parois (relâchement de retrait, porosité, fissures à chaud et à froid), qui ne sont détectés qu'après un dégrossissage lors du retrait de la peau de coulée. .

L'usinage des métaux par pression permet d'obtenir des profilés de construction mécanique, des ébauches forgées et embouties.

Les profils de construction mécanique sont fabriqués par laminage, pressage, dessin. Ces. permettent d'obtenir des ébauches proches de la pièce finie en section (produits laminés ronds, hexagonaux, carrés ; tubes soudés et sans soudure). Les produits laminés sont produits laminés à chaud et calibrés. Le profil nécessaire à la fabrication de la pièce peut être calibré par dessin. Dans la fabrication de pièces à partir de profils calibrés, un traitement sans l'utilisation d'un outil à lame est possible.

Le forgeage est utilisé pour la fabrication d'ébauches en une seule production. Dans la production d'ébauches très grandes et uniques (pesant jusqu'à 200...300 tonnes), le forgeage est le seul manière possible traitement sous pression. L'emboutissage permet d'obtenir des ébauches dont la configuration est plus proche de la pièce finie (pesant jusqu'à 350...500 kg). Les cavités internes des pièces forgées ont une configuration plus simple que les pièces moulées et ne sont situées que dans le sens du mouvement du corps de travail du marteau (presse). La précision et la qualité des ébauches produites par forgeage à froid ne sont pas inférieures à la précision et à la qualité des pièces moulées obtenues par des méthodes de coulée spéciales.

Par traitement sous pression, les pièces sont obtenues à partir de métaux suffisamment ductiles. Les propriétés mécaniques de ces ébauches sont toujours supérieures à celles des ébauches coulées. Le traitement par pression crée une macrostructure métallique fibreuse, qui doit être prise en compte lors du développement de la technologie de conception et de fabrication de la pièce. Par exemple,. dans une roue dentée en produits laminés (Fig. 3.1, a), la direction des fibres ne contribue pas à augmenter la résistance des dents. Lors de la fabrication d'une pièce par estampage à partir d'une bande (Fig. 3.1.6) ou refoulement à partir d'une barre (Fig. 3.1, c), une disposition plus favorable des fibres peut être obtenue.

Les ébauches soudées sont fabriquées par différentes méthodes de soudage, de l'arc électrique à l'électroslag. Dans un certain nombre de cas, le soudage simplifie la fabrication d'une pièce, notamment de configuration complexe. Le point faible de la billette soudée est la soudure ou la zone affectée thermiquement. En règle générale, leur résistance est inférieure à celle du métal de base. De plus, une conception de pièce ou une technologie de soudage incorrecte peut entraîner des défauts (gauchissement, porosité, contraintes internes) difficiles à corriger par usinage.

Les pièces combinées de configuration complexe donnent un effet économique important dans la fabrication d'éléments de pièce par emboutissage, coulage, laminage, suivi de leur assemblage par soudage. Les pièces combinées sont utilisées dans la fabrication de grands vilebrequins, de châssis d'équipements de forgeage et de pressage, de châssis de machines de construction, etc.

Il est prometteur à l'heure actuelle d'obtenir des ébauches à partir de matières plastiques et de matériaux pulvérulents. caractéristique de telles ébauches font qu'elles peuvent correspondre en forme et en taille à la forme et en taille des pièces finies et ne nécessitent qu'une petite quantité, le plus souvent ; de tous les travaux de finition.

Principes de base pour choisir une méthode d'obtention de blancs

Une même pièce peut être réalisée à partir d'ébauches obtenues de diverses manières. L'un des principes fondamentaux pour choisir une pièce est de se concentrer sur une telle méthode de fabrication qui lui fournira l'approximation maximale de la pièce finie. Dans ce cas, la consommation de métal, le volume d'usinage et le cycle de production pour la fabrication de la pièce sont considérablement réduits. Cependant, alors qu'en approvisionnement production augmentation des dépenses pour équipement technologique et équipements, leur réparation et leur entretien. Par conséquent, lors du choix d'une méthode d'obtention d'une pièce, il est nécessaire de procéder à une analyse technico-économique de deux étapes de production - l'approvisionnement et l'usinage. La méthodologie de l'analyse technico-économique est présentée au chapitre 9.

Le développement de procédés technologiques pour la fabrication d'ébauches doit être effectué sur la base de principes techniques et économiques. Selon le principe technique, la sélection processus technologique doit s'assurer pleinement que toutes les exigences du dessin et Caractéristiques pour pièce;

Conformément au principe économique, la fabrication de l'ébauche doit être réalisée avec des coûts de production minimaux.

De plusieurs options possibles pour le processus technologique, avec d'autres conditions égales choisissez le plus économique, avec une efficacité égale - le plus productif. Si des tâches spéciales sont définies, par exemple, la libération urgente de certains produits importants, d'autres facteurs peuvent être décisifs (plus haute performance, temps minimum de préparation de la production, etc.).

Facteurs déterminant le choix d'une méthode d'obtention de flans

La forme et les dimensions de la pièce

Les ébauches les plus complexes peuvent être produites par différentes méthodes de coulée. La coulée dans des moules en sable et des modèles à cire perdue permettent d'obtenir des ébauches de forme complexe avec diverses cavités et trous. Dans le même temps, certaines méthodes de coulée (par exemple, le moulage par injection) imposent certaines restrictions sur la forme de la pièce moulée et les conditions de sa fabrication. .

Les ébauches obtenues par emboutissage doivent être de forme plus simple. La fabrication de trous et de cavités par emboutissage est difficile dans certains cas, et l'utilisation de tours augmente fortement la quantité d'usinages ultérieurs.

Pour les pièces dont la configuration est simple, la pièce est souvent; location - (tiges, tuyaux, etc.). Bien que dans ce cas le volume d'usinage augmente, une telle billette peut être assez économique en raison du faible coût des produits laminés, de l'absence presque totale d'opérations préparatoires et de la possibilité d'automatiser le processus d'usinage.

Pour le moulage et le forgeage, les dimensions de la pièce sont pratiquement illimitées. Souvent, le paramètre limitant dans ce cas est certaines dimensions minimales (par exemple, l'épaisseur de paroi minimale de la pièce moulée, le poids minimal de la pièce forgée). L'emboutissage et la plupart des techniques de fonderie particulières limitent la masse de la pièce à quelques dizaines ou centaines de kilogrammes.

La forme (groupe de complexité) et les dimensions (masse) des pièces moulées et forgées affectent leur coût. De plus, la masse de la pièce affecte plus activement, car les coûts d'équipement, d'outillage, de chauffage, etc. y sont associés. Une réduction significative du coût de fabrication des ébauches coulées et embouties se produit avec une augmentation de leur poids de 2 à 30 kg.

Précision et qualité requises de la couche superficielle des pièces

La précision requise des formes géométriques et des dimensions des pièces affecte considérablement leur coût. Plus les exigences de précision des pièces moulées, embouties et autres ébauches sont élevées, plus le coût de leur fabrication est élevé. Ceci est déterminé principalement par une augmentation du coût des équipements de mise en forme (modèles, matrices, moules), une diminution de la tolérance à son usure, l'utilisation d'équipements avec des paramètres de précision plus élevés (et donc plus chers), et une augmentation dans le coût de son entretien et de son fonctionnement. Dans les prix de gros des ébauches, cette hausse de prix s'exprime sous forme d'abattements pour prix de base. Les montants des indemnités pour les pièces moulées sont de 3 à 6 %, pour les pièces embouties de 5 à 15 %.

La qualité de la couche superficielle de la pièce affecte la possibilité de son traitement ultérieur et les propriétés opérationnelles de la pièce (par exemple, résistance à la fatigue, résistance à l'usure). Il se forme à presque toutes les étapes de la fabrication de la pièce. Le processus technologique détermine non seulement la microgéométrie de la surface, mais également les propriétés physiques et mécaniques de la couche de surface.

A titre d'exemple, comparons des ébauches obtenues par coulée dans des moules en sable et sous pression. Dans le premier cas, une surface rugueuse imprécise est obtenue. Lors du traitement d'une telle pièce par découpe, une charge inégale sur la fraise se produit, ce qui réduit à son tour la précision du traitement. Ceci est particulièrement évident lors du traitement des surfaces internes.

Dans le second cas, la surface de la pièce a une faible hauteur de microrugosités, mais en raison de haute vitesse refroidissement et le manque de conformité de forme dans la couche superficielle du métal, des contraintes de traction résiduelles sont créées. Ce dernier peut entraîner un gauchissement et des fissures de coulée. Parfois, les contraintes résiduelles ne sont pas détectées immédiatement, mais lors de l'usinage ultérieur. L'enlèvement de la couche métallique de la surface perturbe l'équilibre des contraintes et conduit à la déformation de la pièce finie.

Propriétés technologiques du matériau de la pièce

Chaque méthode de production d'ébauches nécessite un certain ensemble de propriétés technologiques du matériau. Par conséquent, le matériau impose souvent des restrictions sur le choix de la méthode d'obtention de la pièce. Ainsi, la fonte grise a d'excellentes propriétés de coulée, mais n'est pas forgée. Les alliages de titane ont des propriétés anticorrosion élevées, mais il est très difficile d'en obtenir des pièces moulées ou des pièces forgées.

Les propriétés technologiques affectent le coût de fabrication des ébauches. Par exemple, le passage de la fonte à l'acier dans la fabrication d'une pièce coulée augmente le coût de la coulée (hors coût du matériau) de 20 ... 30 %. L'utilisation d'aciers alliés et à haute teneur en carbone dans la production d'ébauches par emboutissage augmente le coût de leur fabrication de 5...7%.

Si des ébauches du même matériau sont obtenues par différentes méthodes (coulée, formage, soudage), elles auront alors des propriétés non identiques, car au cours du processus de fabrication de l'ébauche, les propriétés du matériau changent. Ainsi, le métal coulé se caractérise par une granulométrie relativement importante, une inhomogénéité de la composition chimique et des propriétés mécaniques sur la section de la coulée, la présence de contraintes résiduelles, etc. Le métal après traitement sous pression présente une structure à grains fins, une certaine orientation des grains (fibrillation). Le durcissement se produit après le travail à froid. Le métal laminé à froid est 1,5 à 3,0 fois plus résistant que le métal coulé. La déformation plastique du métal conduit à une anisotropie des propriétés : la résistance le long des fibres est d'environ 10...15 % vycGe que dans le sens transversal.

Le soudage conduit à la création de structures inhomogènes dans la soudure elle-même et dans la zone proche de la soudure. L'inhomogénéité dépend de la méthode et du mode de soudage. Les différences les plus dramatiques dans les propriétés souder obtenu par soudage manuel à l'arc. Sous laitier et automatique soudage à l'arc donner la plus haute qualité et une couture uniforme.

Programme de lancement du produit

Programme de lancement du produit, c.-à-d. le nombre de produits fabriqués sur une certaine période de temps (généralement un an) est l'un des facteurs les plus importants déterminant le choix d'une méthode de production d'ébauches. Son influence pour chaque processus technologique peut être facilement tracée par le coût d'une pièce :

Сzar=d+6/П (3.1)

ou lot de fabrication :

C \u003d un P + b,

où a - les coûts actuels (le coût des consommables, salaire les principaux ouvriers, le coût du matériel et des outils d'exploitation, etc.) ; b - coûts uniques (pour l'équipement, les outils, leur amortissement et leur réparation); P - la taille du lot de production, pcs.

Il est évident qu'une augmentation de la taille du lot entraîne une diminution du coût de la pièce. Cependant, cette réduction des coûts n'est pas simple. Avec une augmentation du lot de production au-dessus de la valeur de P, - l'introduction est nécessaire équipement supplémentaire, équipement technologique. La dépendance du coût à la taille du lot acquiert dans ce cas un caractère plus complexe (par étapes) (Fig. 3.2).

La comparaison de deux (ou plusieurs) variantes de procédés technologiques de fabrication d'ébauches peut être effectuée graphiquement (Fig. 3.3). Le point d'intersection donne un lot de production critique de PC, qui divise les domaines d'application rationnelle d'un processus technologique particulier.

Le programme de libération vous permet également de déterminer les limites d'application économiquement viables. diverses méthodes obtenir des blancs (Fig. 3.4).

Fig.3.2. Dépendance du coût C d'un lot de flans (1) et d'un flan (2) à la taille du lot de production П :

P1, P2 - valeurs critiques des tailles de lot

Fig.3.3. Comparaison du prix de revient C des procédés technologiques de fabrication de la pièce (options 1 et 2) en fonction de la taille du lot de production

Fig.3.4. Le plomb (a) et la dépendance du coût de la pièce à la méthode de fabrication et à la taille du lot de production (b)

Capacités de production de l'entreprise

Lors de l'organisation de la production d'un nouveau type d'ébauches, en plus du développement de processus technologiques, il est nécessaire d'établir le besoin de nouveaux équipements, de zones de production, de relations de coopération, de "mise en scène de matériaux supplémentaires, d'électricité, d'eau, etc.: Dans Dans ce cas, le choix des équipements, outillages et matériaux se fait sur la base d'une analyse technico-économique préalable.

Lors de la conception d'un processus technologique pour une entreprise existante, il doit être associé aux capacités de cette entreprise. Pour ce faire, il est nécessaire d'avoir des informations sur le type et la quantité d'équipements disponibles, les zones de production, les possibilités d'une base de réparation, les services d'assistance, etc.

Bon nombre des facteurs mentionnés ci-dessus sont interdépendants. Par exemple, l'introduction de la coulée dans des moules métalliques (moule de refroidissement) peut réduire considérablement le besoin d'espace de production dans l'atelier de fonderie (l'encombrement des machines est réduit, la consommation de matières de moulage est réduite, etc.). Mais, d'autre part, la fabrication et la réparation de moules nécessitent coûts additionnels dans les ateliers d'outillage et de réparation.

La présence et le niveau de qualification des ouvriers et des ingénieurs de l'entreprise ont également une certaine influence sur le choix d'une méthode de fabrication d'une pièce. Plus les qualifications des travailleurs sont faibles et plus le programme de production est important, plus il est nécessaire de développer une documentation technologique détaillée, plus la charge sur les services technologiques de l'entreprise est élevée et plus les exigences en matière de qualifications des ingénieurs sont élevées.

Durée de la préparation technologique de la production

Dans le processus de préparation technologique de la production, les tâches suivantes sont résolues: processus de conception- développement de procédés technologiques, de feuilles de route, etc. ; calculs de rationnement de l'intensité de travail des opérations et de la consommation matérielle des pièces; conception et production d'équipements principaux et auxiliaires et d'équipements technologiques.

La complexité de la période de préparation technologique de la production réside dans le fait que tous les travaux doivent être effectués le plus rapidement possible avec une intensité et un coût de main-d'œuvre minimaux. Un allongement de la période de pré-production peut entraîner une obsolescence du produit, une baisse du retour sur investissement, etc. Par conséquent, il est souhaitable de commencer la préparation dès la conception du produit.

La durée et le volume de la préparation technologique de la production sont déterminés par la complexité du produit fabriqué, la nature des processus technologiques appliqués et le type de production. Plus le nombre et la complexité des équipements utilisés sont importants, plus le volume et la durée de la formation sont importants. En termes de production de masse et de série préparation technologique réalisée dans les moindres détails. En production unique, la préparation technologique se limite à l'élaboration des données minimales nécessaires à la production. Leur détail est confié aux services technologiques de la boutique. Dans certains cas (par exemple, pour éliminer les "goulots d'étranglement" dans la production), afin de réduire le temps de préparation, on choisit une méthode de production d'ébauches qui nécessite des coûts minimaux pour la production d'équipements, d'outils et d'outillages nécessaires à la mise en œuvre de ce processus technologique.

Méthode de choix d'une méthode d'obtention de flans

Lors de la première étape, les dessins détaillés et d'assemblage du produit, la relation des éléments structurels lors de l'assemblage, de l'exploitation et de la réparation sont soigneusement analysés. L'analyse est accompagnée d'une évaluation critique des dessins en termes de fabricabilité et de validité des exigences techniques. Toutes les lacunes identifiées sont corrigées en collaboration avec le développeur de la conception.

Ensuite, sur la base du programme de production donné, de la configuration et des dimensions des pièces et assemblages principaux, ainsi que des capacités de production de l'entreprise, le type et la nature de l'avenir sont établis. processus de production(simple, en série ou en masse ; groupe ou en ligne).

Conformément à la conception de la pièce et aux exigences les pré-requis techniquesétablir les principaux facteurs (voir article 3.3) qui déterminent le choix du type de pièce et la technologie de sa fabrication. Les facteurs doivent être classés par ordre décroissant de leur importance.

En analysant le degré d'influence des facteurs discutés ci-dessus, un ou plusieurs processus technologiques sont sélectionnés pour fournir des ébauches de la qualité requise. Dans le même temps, la possibilité d'utiliser des blancs combinés est vérifiée. Au stade préliminaire de la sélection meilleur moyen obtenir des blancs, vous pouvez utiliser la soi-disant matrice de l'influence des facteurs (tableau 3.1). L'évaluation de chaque facteur est faite "plus - moins" ou en utilisant le coefficient gravité spécifique(de 0 à 1). La meilleure méthode est considérée comme celle qui a le plus d'avantages ou la plus grande somme de coefficients.

Après avoir sélectionné plusieurs options d'obtention de flans pour chacune d'entre elles, on précise : la séquence des opérations réalisées (par exemple, emboutissage sur presse, puis sur GCM ; laminage, puis emboutissage et soudage), le matériel utilisé, les bases et matériaux auxiliaires. Si aucune des méthodes sélectionnées pour obtenir des ébauches ne présente certains avantages, plusieurs des ébauches et des procédés technologiques les plus acceptables pour leur production sont conçus sur une base élargie.

3.1. Un exemple de conception de la matrice d'influence des facteurs

Pour les processus technologiques développés, les principaux indicateurs techniques et économiques sont déterminés et, sur la base de leur analyse, le plus rationnel est choisi. Ensuite, un processus technologique détaillé est développé pour la méthode de production sélectionnée et son étude de faisabilité est réalisée.

Taux de consommation de métal et poids des billettes

Le taux de consommation de matière, en kg, par unité, de produits peut être exprimé par la formule suivante :

H == Sd + Art. o + Sz. o, (3.3)

où Cd est la masse de la pièce finie ; Art. o-masse de déchets technologiques ; Gz. o est la masse des déchets de récolte.

Poids de la pièce finie<3д можно рассчитать по формулам на основании данных чертежа или непосредственного обмера, а в случае особо сложной конфигурации детали - контрольным взвешиванием образца.

Masse de déchets technologiques Gt. o, m représente la perte matérielle inévitable pour cette production, qui peut être calculée comme suit :

gt. o = De. un. s + bt.p. m, ( 3.4 )

où bt.p. h-pertes technologiques de matériel pour déchets, flash, profit, gating, système ; (Ztp m-pertes technologiques de matière sous forme d'allocations et de recouvrements. Les déchets technologiques dépendent directement du type de production.

La masse de déchets de récolte Sz. o n'est pas directement lié au processus de fabrication de la pièce. Il est déterminé par les conditions de livraison du métal ou du matériau. Par exemple, chute d'une barre due à la non multiplicité de sa longueur par la longueur de la pièce, chute de bande lors du poinçonnage à froid de pièces à partir d'une tôle, etc.

La masse de déchets technologiques et d'approvisionnement diminue à mesure que les processus technologiques s'améliorent et que des méthodes de traitement avancées sont appliquées. Dans tout type de production, il est nécessaire de s'efforcer de réduire les taux de consommation de matière en réduisant les déchets technologiques et d'approvisionnement. Cette tâche est particulièrement pertinente dans la production de masse. C'est dans la production de masse que sont nées les méthodes de fabrication de produits sans déchets (par exemple, la production de boulons et de vis à partir d'une barre par frappe à froid).

La masse avec laquelle la pièce entre dans l'usinage préliminaire est appelée masse de la pièce. Poids de la pièce, kg

Gs \u003d s Od +, St. p. M.

Exigences pour les blancs en termes de post-traitement

Outre la consommation minimale de métal et l'intensité du travail, un certain nombre d'exigences sont imposées aux pièces en termes d'usinage ultérieur. Ces exigences comprennent : les allocations minimales de traitement ; aménagement rationnel des pentes de fonderie et d'emboutissage ; précision dimensionnelle accrue; minimisation ou élimination complète des couches défectueuses, etc.

La minimisation des tolérances réduit le nombre de passes et de transitions d'usinage et donc son coût.

Les pentes d'emboutissage et de coulée limitent la possibilité d'utiliser des surfaces individuelles de la pièce comme bases technologiques pour l'usinage, réduisent la précision du traitement. Par un choix approprié de la méthode d'obtention de la pièce, le concepteur peut créer sa forme la plus acceptable, ce qui permet un traitement mécanique avec les coûts de main-d'œuvre les plus bas. La principale exigence ici est une telle disposition du plan de séparation de la matrice ou du moule, dans laquelle les surfaces de montage de la pièce seront dépourvues de pentes et de traces de séparation.

La précision des dimensions des ébauches obtenues par diverses méthodes varie du centième à plusieurs dizaines de millimètres. Naturellement, dans ce cas, le désir d'obtenir la précision de la pièce aussi proche que possible des exigences du dessin de la pièce finie. Dans ce cas, il est parfois possible de se passer de traitement mécanique. En particulier, les exigences en matière de précision des pièces et de stabilité dimensionnelle augmentent lorsqu'elles sont traitées sur des machines automatiques à barres, des machines de type "centre d'usinage", dans des systèmes de production flexibles, des complexes robotiques, etc. La faible précision des pièces dans la production automatisée est souvent la cause de défaillance de systèmes et de lignes complexes. Par conséquent, la précision des pièces avant de les démarrer pour le traitement dans la production automatisée doit souvent être améliorée par un prétraitement des surfaces de base.

La présence d'une couche défectueuse sur la surface à usiner entraîne, d'une part, une augmentation des surépaisseurs, d'autre part, une diminution de la durabilité de l'outil de coupe. La couche défectueuse pour les pièces moulées en fonte, obtenue dans des moules en sable sur des modèles en bois, est de 1 ... 5 mm, pour les pièces forgées - 1,5 ... 3 mm, pour les pièces forgées embouties - 0,5. .1.5, pour l'acier laminé à chaud - 0,5 ... 1,0 mm. Sans tenir compte de l'influence des facteurs ci-dessus sur l'usinage ultérieur, il est impossible de choisir avec compétence une méthode pour obtenir une pièce.

Influence de la précision et de la qualité de la couche superficielle de la pièce sur la structure de son usinage

Les surfaces des pièces sont divisées en traitées et non traitées. À cet égard, toutes les pièces en génie mécanique peuvent être divisées en trois groupes. Le premier groupe comprend les pièces dont la précision et la qualité de la couche de surface peuvent être assurées par l'une ou l'autre méthode d'obtention d'une pièce sans aucun traitement mécanique.Les représentants typiques de ces pièces sont des pièces obtenues par emboutissage à froid à partir de plastiques, de poudres métalliques ferreuses et non -métaux ferreux, et aussi (moins fréquemment) par des méthodes de coulée de précision et d'emboutissage à chaud. Le deuxième groupe est letal ", dans lequel toutes les surfaces doivent être usinées. Le besoin d'usinage ici peut être dû à deux raisons : le manque de méthodes pour obtenir une pièce offrant la précision et la qualité de surface requises en fonction de la couche d'étirage, ou l'inopportunité économique (coût élevé) d'obtenir la qualité requise de la pièce en utilisant les méthodes technologiques disponibles pour obtenir des ébauches.Le troisième groupe est constitué de pièces dans lequel certaines des surfaces ne sont pas traitées, et les surfaces les plus précises, exécutives et sont copeaux. Le troisième groupe est le plus nombreux et occupe une position intermédiaire entre les deux premiers. La production de pièces du premier groupe est la moins chère. Elle ouvre la voie à une technologie sans déchets ou du moins à faibles déchets. L'une des tendances les plus importantes dans le développement de l'ingénierie mécanique se manifeste dans le désir d'une telle production. Cependant, le faible niveau de la plupart des méthodes actuellement les plus courantes de production d'ébauches l'oblige à disposer d'ateliers mécaniques dans la structure de toute usine de construction de machines, dans lesquels les ébauches sont transformées en pièces en supprimant les tolérances de traitement de leurs surfaces.

Ainsi, la principale tendance dans la production de flans est d'augmenter la précision et d'améliorer la qualité de la couche de surface des flans. Cependant, l'obtention de ces qualités avec un petit programme de production peut ne pas être économiquement viable, car le coût de l'outillage pour les processus d'approvisionnement peut dépasser les économies d'usinage.

Reprenons ce qui a été dit sur l'exemple d'une pièce (Fig. 3.5) dont toutes les surfaces usinées sont numérotées. La précision et la rugosité des surfaces numérotées sont différentes. Les surfaces 2, 3, 4, 6, 7, 8 et 9 nécessitent un usinage en une étape (rabotage, fraisage ou tournage). La surface 1, qui est la surface de base, nécessite l'utilisation d'un usinage en deux étapes (finition et ébauche).

Envoyer votre bon travail dans la base de connaissances est simple. Utilisez le formulaire ci-dessous

Les étudiants, les étudiants diplômés, les jeunes scientifiques qui utilisent la base de connaissances dans leurs études et leur travail vous en seront très reconnaissants.

Posté sur http://www.allbest.ru/

Ministère de l'éducation et des sciences R.K.

Semipalatinsk État Collège de génie électrique

Sujet:Types d'ébauches en génie mécanique

Conférencier: Oyshieva G.S.

Étudiant: Taishybaev Ch.B.

Semey-2015

Une ébauche est un produit à partir duquel une pièce est fabriquée en modifiant la forme, les dimensions, les propriétés de surface et (ou) le matériau. Pour obtenir une pièce à partir d'une pièce, celle-ci est soumise à un traitement mécanique, à la suite duquel, en enlevant une couche de matériau de l'une (ou de toutes) ses surfaces, la forme géométrique, la taille et les propriétés de surface de la pièce spécifiées par le concepteur dans le dessin sont obtenus. La couche de matériau qui est retirée est appelée la tolérance. Il est nécessaire de garantir de manière fiable les caractéristiques géométriques et la propreté des surfaces de travail de la pièce. Le montant de la tolérance dépend de la profondeur des défauts de surface et est déterminé par le type et la méthode d'obtention de la pièce, son poids et ses dimensions.

Il existe les types de blancs suivants :

Les défauts qui affectent la résistance et l'apparence de la pièce doivent être corrigés. Les spécifications techniques doivent indiquer le type de défaut, ses caractéristiques quantitatives et les méthodes de correction (coupe, soudure, imprégnation avec diverses compositions chimiques, redressage).

La production d'approvisionnement fait partie intégrante de toute usine d'autotracteurs, constituant la première redistribution technologique.

Une pièce de chaque type peut être fabriquée par une ou plusieurs méthodes liées à la méthode de base. Ainsi, par exemple, une coulée peut être obtenue par coulée dans des moules en sable ou en coquille, dans un moule à froid, etc.

L'ébauche peut être monobloc (mesurée) ou continue, par exemple une barre laminée à chaud, à partir de laquelle des ébauches monobloc peuvent être obtenues par découpe.

Les ébauches céramiques structurelles sont utilisées pour les pièces soumises à des contraintes thermiques et (ou) fonctionnant dans des environnements agressifs.

Flans laminés (obtenus par découpe) ;

Les ébauches laminées sont utilisées dans la production à l'unité et en série. Le stock laminé du profil sélectionné est découpé en ébauches, à partir desquelles des pièces sont fabriquées par usinage ultérieur. La perfection de la pièce est déterminée par la proximité du profil laminé sélectionné par rapport à la section transversale de la pièce (y compris les tolérances d'usinage).

Il est d'usage de distinguer les flans selon la forme qui reflète les caractéristiques de la méthode technologique de base de leur fabrication.

Les ébauches d'une configuration simple (avec chevauchements) sont moins chères, car elles ne nécessitent pas d'équipement technologique complexe et coûteux dans la fabrication. Cependant, ces ébauches nécessitent un traitement ultérieur à forte intensité de main-d'œuvre et une consommation de matériau accrue. Évidemment, pour chaque méthode spécifique de fabrication d'une pièce, il existe une précision optimale et un rendement optimal.

Les ébauches obtenues par métallurgie des poudres peuvent correspondre en forme et en taille aux pièces finies et nécessitent un traitement mineur, souvent uniquement de finition.

La pièce avant la première opération technologique du processus de fabrication de la pièce est appelée l'original.

En plus des tolérances lors de l'usinage, des tolérances sont supprimées, qui constituent une partie du volume de la pièce, parfois ajoutées pour simplifier le processus technologique de sa production.

La coulée produit des ébauches de pratiquement toutes les tailles, de configuration simple et très complexe, à partir de presque tous les métaux et alliages, ainsi qu'à partir d'autres matériaux (plastiques, céramiques, etc.). La qualité de la coulée dépend des conditions de cristallisation du métal dans le moule, déterminées par la méthode de coulée. Dans certains cas, la formation de défauts (relâchement de retrait, porosité, fissures à chaud ou à froid) est possible à l'intérieur des parois des pièces moulées, qui ne sont souvent détectées qu'après un dégrossissage.

Les ébauches forgées et embouties, ainsi que les profilés de construction mécanique, sont obtenus par traitement sous pression des métaux. Le forgeage est utilisé dans la production à l'unité et à petite échelle, ainsi que dans la fabrication de grandes ébauches uniques et d'ébauches avec des exigences particulièrement élevées pour les propriétés de masse du matériau. L'emboutissage vous permet d'obtenir des ébauches proches de la configuration de la pièce finie. Les propriétés mécaniques des pièces obtenues par traitement sous pression sont supérieures à celles des pièces moulées. Les profilés de construction mécanique sont produits par laminage, pressage, étirage.

Les ébauches de la base pour l'usinage marquées sur le dessin doivent servir de bases initiales pour la fabrication et la vérification des équipements technologiques (modèles et montages), elles doivent être propres et lisses, sans bavures, restes de carottes, bénéfices, soulèvements, coulée et pentes d'emboutissage.

Les surfaces des pièces moulées doivent être propres et ne doivent pas présenter de brûlures, de jonctions, de retraits, de captivité, d'alluvions et de dommages mécaniques. La pièce doit être nettoyée ou coupée, les points d'alimentation du système de porte, les baies, les bavures et autres défauts doivent être nettoyés, le tartre éliminé. Les cavités des moulages doivent être particulièrement soigneusement nettoyées. Les surfaces extérieures non traitées des pièces, lorsqu'elles sont vérifiées par une règle, ne doivent pas présenter d'écarts de rectitude supérieurs à ceux spécifiés. Les pièces, dans lesquelles l'écart par rapport à la rectitude de l'axe (courbure) affecte la qualité et la précision de la machine, sont soumises à un vieillissement naturel ou artificiel obligatoire selon le processus technologique, qui assure l'élimination des contraintes internes et le redressement.

Obtenu par moulage (castings);

Obtenu par des méthodes de métallurgie des poudres.

Obtenu par traitement sous pression (ébauches forgées et embouties) ;

Les ébauches reçues pour traitement doivent être conformes aux spécifications approuvées. Par conséquent, ils sont soumis à un contrôle technique selon les instructions pertinentes qui établissent la méthode de contrôle, la fréquence, le nombre de blancs contrôlés en pourcentage de la production, etc. Vérifiez généralement la composition chimique, les propriétés mécaniques du matériau, la structure, la présence de défauts internes, les dimensions, le poids de la pièce.

Le développement de l'ingénierie mécanique a conduit à l'apparition d'ébauches obtenues à partir de céramiques structurales.

Les flans soudés et combinés sont fabriqués à partir d'éléments constitutifs séparés reliés les uns aux autres à l'aide de diverses méthodes de soudage. Dans une pièce combinée, en outre, chaque composant est une pièce indépendante du type correspondant (moulage, emboutissage, etc.), réalisée par le procédé sélectionné selon un processus technologique indépendant. Les ébauches soudées et combinées simplifient grandement la création de structures de configuration complexe. Une mauvaise conception de la pièce ou une mauvaise technologie de soudage peut entraîner des défauts (gauchissement, porosité, contraintes internes) difficiles à corriger par usinage.

Pour les pièces de configuration complexe avec des trous et des cavités internes (telles que des pièces de carrosserie), les dimensions et l'emplacement des surfaces sont vérifiés dans l'atelier de découpe. Pour ce faire, la pièce est installée sur la machine, en utilisant ses bases technologiques, en simulant le schéma d'installation adopté pour la première opération de traitement. Les écarts dans les dimensions et la forme des surfaces doivent être conformes aux exigences du dessin de la pièce. Les ébauches doivent être constituées du matériau indiqué sur le dessin, avoir les propriétés mécaniques correspondantes, ne doivent pas présenter de défauts internes (pour les pièces moulées - friabilité, coquilles, inclusions étrangères ; pour les pièces forgées - porosité et délaminage, fissures dans les inclusions de laitier, "ardoise" rupture, gros grain, inclusions de laitier ; pour les structures soudées - absence de fusion, porosité du métal fondu, inclusions de laitier).

détail structurel en céramique vierge

Hébergé sur Allbest.ru

...

Documents similaires

Description des méthodes d'obtention des ébauches de la classe "arbre". Analyse comparative de la conception d'ébauches de produits longs. Procédés d'obtention de flans par emboutissage. Caractéristiques structurelles de l'ébauche forgée. Allocations pour l'usinage.

dissertation, ajouté le 08/02/2016

La valeur des tolérances d'usinage, des tours et des dimensions opérationnelles des pièces. La méthode de choix de la méthode d'obtention. Formes et dimensions de base, ainsi que précision et qualité de la couche de surface. Propriétés technologiques du matériau de la pièce.

présentation, ajouté le 26/12/2011

Le concept et les types de produits. Image conditionnelle des points de référence. Bases en génie mécanique et l'erreur de fonder des pièces. Concepts sur le but officiel du produit, les surfaces exécutives et auxiliaires. La nécessité de traiter des surfaces libres.

présentation, ajouté le 26/10/2013

Automatisation du calcul des tolérances pour le traitement des ébauches de pièces de machines. La valeur des tolérances d'usinage pour les intervalles de taille des pièces cylindriques. Méthodes de préparation. Facteurs influant sur la répartition des indemnités par étapes de traitement.

thèse, ajoutée le 14/11/2011

Description des méthodes d'obtention d'ébauches de la classe "arbre", description comparative des conceptions d'ébauches: à partir de produits longs et de produits emboutis, calcul et justification de l'efficacité économique de la production. Nomination des allocations pour l'usinage.

dissertation, ajouté le 14/06/2015

Caractéristiques du processus d'automatisation du calcul des allocations pour le traitement des pièces de pièces de machines. Détermination du montant des indemnités de traitement pour différentes gammes de tailles de pièces cylindriques obtenues par coulée, emboutissage, forgeage.

thèse, ajoutée le 07/07/2011

Le choix de la méthode optimale pour obtenir la pièce, offrant une fabricabilité et un coût minimum. Développement d'une filière de traitement de pièces. Sélection d'équipements et d'outils technologiques. Détermination des surépaisseurs, tolérances et dimensions intermédiaires.

dissertation, ajouté le 26/02/2014

Le travail est consacré à la technologie de fabrication des pièces en céramique. Analyse chimique et préparation des matières premières céramiques. Broyage fin et mélange des composants. Les méthodes par lesquelles le moulage est effectué. Usinage mécanique de pièces non cuites.

résumé, ajouté le 18/01/2009

Objectif et conditions de travail de la pièce dans l'assemblage. Le choix de la méthode optimale d'obtention de la pièce. Composition chimique et propriétés mécaniques de l'acier. Emboutissage et traitement thermique des flans. Décapage de pièces forgées en acier. Méthodes de contrôle luminescent et magnétique.

test, ajouté le 12/11/2015

Nomination et tendance du développement de la production d'approvisionnement. Une structure approximative de la production d'ébauches en génie mécanique. Préparations et leurs caractéristiques. Tolérances, tours et dimensions, choix du mode d'obtention. Le taux de consommation de métal et la masse de la pièce.

En génie mécanique, une pièce est appelée un objet de travail, à partir duquel une pièce est fabriquée en modifiant la forme, la taille, les propriétés des surfaces et (ou) le matériau. La production d'approvisionnement est une phase initiale intégrale de toute production de construction de machines.

Il est d'usage de distinguer les ébauches selon la forme qui reflète les caractéristiques de la méthode technologique de base de leur fabrication. Il existe les types de blancs suivants :

1) obtenu par moulage (pièces moulées) ;
2) obtenu par traitement sous pression (ébauches forgées et embouties) ;
3) ébauches de produits laminés ;
4) ébauches soudées et combinées ;
5) obtenu par des procédés de métallurgie des poudres.

L'ébauche peut être monobloc (mesurée) ou continue, par exemple une barre laminée à chaud, à partir de laquelle des ébauches individuelles peuvent être obtenues en la coupant au cours du processus de fabrication.

Le développement de l'ingénierie mécanique a conduit à l'émergence d'un autre type d'ébauches obtenues à partir de céramiques structurales.

Un flan de chaque type peut être obtenu par une ou plusieurs méthodes (méthodes) liées à celle de base. Par exemple, une coulée peut être obtenue par coulée dans du sable, des moules carapaces, dans un moule de refroidissement, etc.

Le moulage produit des billettes de presque toutes les tailles, des configurations simples et très complexes à partir de presque tous les métaux et alliages. La qualité de la coulée dépend des conditions de cristallisation du métal dans le moule, déterminées par la méthode de coulée. Dans certains cas, la formation de défauts (relâchement de retrait, porosité, fissures à chaud et à froid) est possible à l'intérieur des parois de coulée, qui ne sont détectées qu'après un dégrossissage.

Les ébauches forgées et embouties, ainsi que les profilés de construction mécanique, sont obtenus par traitement sous pression des métaux. Le forgeage est utilisé dans la production unique à petite échelle, ainsi que dans la fabrication de très grandes ébauches uniques et d'ébauches avec des exigences particulièrement élevées pour les propriétés de masse du matériau. L'emboutissage vous permet d'obtenir des ébauches dont la configuration est proche de la pièce finie. Les propriétés mécaniques des pièces obtenues par traitement sous pression sont supérieures à celles des pièces moulées. Les profilés de construction mécanique sont produits par laminage, pressage, étirage.

Les ébauches laminées sont utilisées dans la production à l'unité et en série. Le stock laminé du profil sélectionné est converti en pièces brutes (mesurées) par découpe, à partir desquelles des pièces sont fabriquées par usinage ultérieur. La perfection de la pièce est déterminée par la proximité du profil laminé sélectionné par rapport à la section transversale de la pièce (y compris les tolérances d'usinage).

Les ébauches soudées et combinées sont fabriquées à partir d'éléments constitutifs séparés reliés à l'aide de diverses méthodes de soudage. Dans une pièce combinée, en outre, chaque composant est une pièce indépendante du type correspondant (moulage, emboutissage, etc.), réalisée par le procédé sélectionné selon un processus technologique indépendant. Les ébauches soudées et combinées simplifient grandement la création de structures de configuration complexe. Une conception de pièce incorrecte ou une technologie de soudage incorrecte peuvent entraîner des défauts (gauchissement, porosité, contrainte interne) difficiles à corriger par usinage.

Les pièces obtenues par des procédés de métallurgie des poudres, en forme et en taille, peuvent correspondre à des pièces finies et ne nécessitent qu'un traitement de finition mineur.

Les ébauches céramiques structurelles sont utilisées pour créer des pièces soumises à des contraintes thermiques et (ou) fonctionnant dans des environnements agressifs.

La pièce avant la première opération technologique du processus de fabrication de la pièce est appelée pièce d'origine.

Des informations sur les blancs des principaux types sont données en annexe 3.

Le choix d'une ébauche consiste en la détermination séquentielle de son type et de son mode de fabrication, sur la base desquels une commande est passée et un procédé technologique pour sa fabrication est développé.

Le choix de la pièce est du ressort du concepteur de la machine. La décision qu'il prend engage le technologue. Le technologue effectue la sélection des ébauches si leur type et leur mode de fabrication ne sont pas indiqués dans la documentation de conception. Données initiales pour la sélection : dessin d'une pièce avec les exigences techniques pour la fabrication, indiquant son poids et la qualité du matériau ; production annuelle, sur la base de laquelle une conclusion est tirée sur le type de production proposé; des données sur les capacités technologiques et les moyens de production.

Pour les pièces mécaniques typiques, le choix est grandement simplifié : seules des solutions technologiques éprouvées (standard) sont utilisées. Par exemple, les disques des turbines à gaz sont uniquement produits par traitement sous pression.

Le choix n'est fait que s'il existe des solutions alternatives. Il n'y a pas de critères formels pour choisir le type de pièce. Le choix commence par une analyse des données sur les capacités technologiques (ressources) de la production. Parallèlement, les capacités des ateliers d'approvisionnement (disponibilité des équipements adaptés) sont prises en compte. Les temps de préparation de la production prévus influent également sur le choix (travail de conception, réalisation de tampons, de modèles, de moules). Les types d'ébauches impossibles à vendre (par exemple, l'absence de fonderie propre et l'impossibilité d'acquérir des pièces moulées par le biais de la coopération) sont exclus de l'examen. Habituellement, le choix est fait à la suite de l'analyse de la documentation de conception pour les fonctionnalités individuelles (privées). Le tableau 3.5 montre les principales caractéristiques les plus couramment utilisées lors du choix du type de pièce.

Tableau 3.5

Les principales caractéristiques utilisées lors du choix du type de pièce

	Possible valeurs	Types de blancs prioritaires	Commentaire
Forme de la pièce			Une pièce de forme simple est limitée à des surfaces cylindriques et planes, n'a pas de cavités internes complexes et est orientée selon n'importe quel axe. Exemple : arbre étagé moyen
Forme de la pièce			Un détail de forme complexe est limité, entre autres, par des surfaces profilées, possède de vastes cavités internes, y compris sourdes. Exemple : couvercle de boîte de vitesses, carter
Approvisionnement Propriétés Matériel	Fluidité: satisfaisant insatisfaisant		La présence dans la nuance de matériau d'une indication de propriétés de coulée améliorées (par exemple, l'acier 45L) fait de la coulée un type de pièce prioritaire. Les ébauches en fonte ne peuvent être obtenues que par coulée
	Soudabilité : satisfaisant insatisfaisant		Les propriétés de récolte peuvent être interprétées plus largement - dans l'analyse, il est permis d'utiliser les concepts: "propriétés de moulage", "propriétés plastiques". L'échelle de notation pourrait être plus différenciée
	Plastique: satisfaisant insatisfaisant	DO, P, PM (DO, P)
	Usinabilité : satisfaisante insatisfaisant

La fin

	Possible valeurs	Types de blancs prioritaires	Commentaire
Densité Matériel			La "densité du matériau" et "l'orientation structurelle" représentent des exigences particulières pour le matériau de la pièce. Si nécessaire, de nombreuses exigences matérielles spéciales peuvent être étendues

Orientation structures	Obligatoire

Spécifique le prix Matériel			Un critère numérique peut être utilisé. Plus la composition chimique du matériau est complexe, plus son coût unitaire est généralement élevé.

propriété			Détail de haute responsabilité - un détail dont l'échec entraîne des conséquences catastrophiques associées à une menace pour la vie humaine

Type de fabrication	Célibataire		Avec une augmentation de la production en série, les types de flans deviennent économiquement viables, dont les méthodes de fabrication de base nécessitent des coûts importants.
	En série
	Masse	Oh, od, pm, ck

Noter. O - moulage ; OD - obtenu par traitement sous pression ; P - location; SC - soudé ou combiné ; PM - obtenu par métallurgie des poudres ; () - à l'exclusion; * - quelconque (priorité égale des espèces).

Pour chaque caractéristique, un sous-ensemble de types de pièces acceptables est déterminé à partir de l'ensemble de sélection et, si possible, leurs priorités sont définies. Dans ce cas, des règles heuristiques sont utilisées (tableau 3.6). La priorité égale des types de blancs sur n'importe quelle base permet d'exclure cet attribut de la considération. La vue sélectionnée a la priorité la plus élevée parmi celles considérées et se situe à l'intersection des sous-ensembles spécifiés. S'ils ne se croisent pas, ils font le compromis nécessaire. En raison de la faible cardinalité de l'ensemble de choix, la décision prise est souvent sans ambiguïté et ne nécessite pas d'optimisation. Lors du choix du type d'approvisionnement (surtout s'il existe des alternatives), la décision peut être prise sur la base d'une comparaison des valeurs des volumes de production rentables (tableau 3.7).

Tableau 3.6

Règles de base pour choisir le type de pièce


Forme de la pièce	Si la forme de la pièce est complexe, le type de pièce choisi doit garantir que cette dernière soit aussi proche que possible de la forme de la pièce finie.
Récolter les propriétés des matériaux	La propriété d'approvisionnement prioritaire donne la priorité au type d'approvisionnement correspondant. A priorité égale des propriétés, la préférence est donnée au type le plus économique
Exigences matérielles particulières	La présence d'exigences particulières pour le matériau de la pièce fait du type de pièce qui assure le respect de ces exigences une priorité
Coût unitaire du matériel	Plus le coût spécifique du matériau est élevé, plus le type de pièce à usiner est prioritaire, ce qui rapproche le plus possible sa forme de la forme de la pièce finie.
Une responsabilité	La responsabilité de la partie fait du principe technique de prise de décisions technologiques une priorité
Type de fabrication	Plus le volume de production de pièces (ébauches) est important, plus les types d'ébauches techniquement difficiles à mettre en œuvre deviennent économiquement justifiés.

Tableau 3.7

Volumes de production rentables d'ébauches à partir de matériaux en poudre à base de fer, pièces/an

des difficultés blancs
	sans étalonnage	avec étalonnage
	Poids de la pièce, g

3.4. Le choix et la justification de la méthode de fabrication de la pièce 107

La fin

des difficultés blancs	Type de pièce associé	Le volume de production d'ébauches à partir de matériaux en poudre
		sans étalonnage	avec étalonnage
		Poids de la pièce, g







	Formage (emboutissage)

Exemple 3.7. Le détail de la planche (Fig. 3.4) est un élément du dispositif de montage. Pendant le fonctionnement, il subit des charges statiques mineures. Matière : acier 45. Type de fabrication : série.

Les résultats de l'analyse selon les principales caractéristiques utilisées lors du choix du type de supports sont présentés dans le tableau 3.8.

Riz. 3.4.

Tableau 3.8

Les résultats d'analyse

Conclusion. Type de préparation - location.

Exemple 3.8. Le détail du levier (Fig. 3.5) est un élément de la transmission du mécanisme de construction. Pendant le fonctionnement, il subit des charges de flexion de signe variable. Matière : acier 45L. Type de production : à grande échelle.

Riz. 3.5.

Les résultats de l'analyse sont présentés dans le tableau 3.9.

Tableau 3.9

Les résultats d'analyse

Conclusion. Type de pièce - moulage.

Exemple 3.9. Le détail de la came (Fig. 3.6) est un élément du dispositif de commande d'un élément spécial. Matériau : acier 20X. Type de fabrication : série.

Riz. 3.6.

Les résultats de l'analyse sont présentés dans le tableau. 3.10.

Tableau 3.10

Les résultats d'analyse

Conclusion. Type de préparation - traitement par pression.

Le système de caractéristiques utilisé lors du choix du type de pièce (voir tableau 3.5) est ouvert et, si nécessaire, peut être réapprovisionné.

Après avoir choisi le type, une méthode de fabrication de la pièce est sélectionnée. Au fur et à mesure que la configuration de la pièce devient plus complexe, les chevauchements et les tolérances diminuent, la précision des dimensions et des paramètres de localisation des surfaces augmente, l'équipement technologique de l'atelier de découpe devient plus compliqué et plus coûteux, et le coût de la pièce augmente , mais en même temps, l'intensité de la main-d'œuvre et le coût de l'usinage ultérieur de la pièce diminuent et le taux d'utilisation du matériau augmente. Les ébauches d'une configuration simple sont moins chères, car leur fabrication ne nécessite pas d'équipement technologique complexe et coûteux, cependant, la fabrication de telles ébauches nécessite un traitement ultérieur à forte intensité de main-d'œuvre et une consommation de matériau accrue.

Lors du choix d'une méthode de fabrication, la pièce n'a pas encore été conçue, par conséquent, des données sur la conception et les paramètres technologiques de la pièce sont utilisées, si nécessaire, en les grossissant.

Lors du choix d'une méthode de coulée, ils tiennent compte de la qualité du matériau, du poids, des dimensions de la pièce (ébauche), de l'épaisseur minimale de la paroi de la coulée, de la surface ou de la longueur maximale de la paroi, du diamètre minimal et de la profondeur maximale à la fois traversante et aveugle. trous, valeurs spécifiées des indicateurs de qualité de coulée.

Lors du choix d'une méthode de traitement par pression, ils procèdent de la classe de la pièce, de la masse de la pièce (pièce), des dimensions, de la présence de trous dans les parois latérales, de la présence de cavités internes et de brides et des valeurs spécifiées des indicateurs de qualité de la pièce.

Lors du choix des flans, les recommandations pratiques suivantes sont utiles:

1. Dans une seule production en série, les arbres en acier avec une différence de diamètres de pas allant jusqu'à 10 mm doivent être fabriqués à partir d'acier rond laminé à chaud. Avec une plus grande différence, la pièce doit être fabriquée par forgeage dans des matrices ouvertes sous-jacentes ou par forgeage à chaud dans des matrices ouvertes fixes.
2. Billettes de bagues en fonte, brides, engrenages et autres pièces en forme de corps de révolution avec trous axiaux, il est conseillé d'obtenir un moulage au sable sur des modèles en bois ou en métal lors du moulage à la machine, ainsi que du moulage en moule. Avec une augmentation des volumes de production, l'utilisation de la coulée centrifuge devient justifiée. Le trou est perdu si son diamètre dans la pièce est supérieur à 30 mm.
3. Avec un diamètre extérieur des mêmes pièces allant jusqu'à 60-70 mm, mais en acier, elles sont fabriquées à partir de barres laminées à chaud.
4. Lorsque le diamètre extérieur des mêmes pièces est supérieur à 60-70 mm, il est conseillé d'obtenir une pièce par forgeage dans des matrices ouvertes à dos ou par forgeage à chaud dans des matrices ouvertes fixes. Dans ce cas, le trou est cousu si son diamètre de la pièce est supérieur à 30 mm et que la longueur ne dépasse pas deux diamètres.
5. Les ébauches de leviers, fourches, supports en fonte sont obtenues par coulée dans des moules en sable lors d'un moulage mécanique ou manuel, dans la plupart des cas à partir de modèles en bois. Les trous dans les bossages sont perdus si leurs diamètres dans les pièces sont supérieurs à 30 mm.
6. Les billettes de leviers, fourches, supports en acier sont généralement obtenues par forgeage libre avec des chevauchements qui simplifient leur forme, mais augmentent la quantité d'usinage.
7. Les ébauches de pièces de carrosserie en fonte sont le plus souvent obtenues par coulée dans des moules en sable sur des modèles en bois lors d'un moulage manuel ou à la machine.

Même au sein d'un même type de flan, le nombre de méthodes de fabrication alternatives concurrentes peut être important. Il est plus opportun de procéder à la sélection de décisions alternatives sur la méthode de fabrication de la pièce sur la base des résultats d'une étude de faisabilité.

Lorsque vous comparez des flans de différents types et méthodes de fabrication, vous pouvez utiliser les critères suivants :

1) Utilisation maximale des matériaux Pour eux: la méthode pour laquelle la valeur de AG MI est supérieure est préférable :

où A "im/ - coefficient d'utilisation du matériau dans la /-ème méthode de fabrication de la pièce ; m 3i - la masse de la pièce avec la ième méthode de fabrication; /et d - poids de la pièce ;

2) consommation minimale de matière : il est préférable que la méthode pour laquelle la masse de la pièce t 3 le minimum:

Consommation de matière réduite À. lors de l'utilisation de la pièce sélectionnée par rapport à l'une des /-ème de ses options :

Pour les estimations approximatives les plus préliminaires des méthodes alternatives de fabrication de flans du même type, vous pouvez utiliser le critère du coût relatif minimum des flans Z 0:

où Z 0i - le coût relatif de la pièce pour la ième méthode ; U t - coût unitaire relatif de la pièce à i-ème méthode de fabrication (tableau 3.11).

Tableau 3.11

Coût unitaire relatif des pièces moulées

La fin

Noter. En conditions réelles de production, les valeurs du coût unitaire relatif peuvent différer sensiblement du tableau !

Considérant que PH MI/ = m a / m 3i , nous écrivons:

Un choix préliminaire du type et de la méthode d'obtention des ébauches peut ne pas conduire à une option unique, dans ce cas, il est conseillé de décrire les procédés de fabrication typiques pour les options alternatives (à la fois l'ébauche d'origine elle-même et la pièce) puis d'effectuer une comparaison économique. des options, sur la base des résultats desquels prendre une décision finale.

Une comparaison économique des options vierges lors de la prise de décision finale peut être effectuée :

1) au coût technologique de la pièce ;
2) coût d'atelier de la pièce à usiner ;
3) le coût de fabrication de la pièce ;
4) réduction des coûts de fabrication de la pièce ;
5) le coût réduit de fabrication de la pièce.

Le coût technologique d'une pièce reflète les coûts associés à la mise en œuvre du processus de sa fabrication dans des conditions de production spécifiques (dans un atelier donné), tout en ne représentant qu'une partie du coût de l'atelier. Les comparaisons en termes de coût technologique ne sont possibles que lorsque la production des ébauches selon les options comparées est réalisée dans des ateliers du même type (fonderie, forge, soudure). Coût technologique de la pièce

où C zp - le salaire principal et le salaire supplémentaire des travailleurs dans la production d'approvisionnement; C 0 - le coût d'exploitation, d'entretien et de réparation de l'équipement ; Avec co - le coût d'entretien et de réparation du matériel; C à - les frais d'exploitation et de réparation des bâtiments industriels ; C a - le coût d'amortissement du matériel et de l'outillage.

Le coût technologique de la pièce peut être déterminé approximativement:

où C h / - la norme des coûts de production par heure de travail de l'équipement de récolte utilisé dans la / -ème opération ; / pièce, - la norme de temps pour la /-ème opération de fabrication de la pièce.

Le coût d'atelier de la pièce C zz est utilisé pour comparer ses différents types et méthodes (coulée et traitement sous pression; moulage au sable, moulage par injection, etc.):

où C m - le coût des matériaux; C zp - salaires des travailleurs principaux et auxiliaires de la production d'approvisionnement; Z- frais généraux de l'atelier (Z= 150-800 %).

où C, - le coût de 1 kg de matériel ; /je suis - la masse totale de matière consommée par pièce ; C 03 - prix de 1 kg de déchets vendus ; /case 03 - la masse de déchets vendus.

Plus précisément que (3.10), le coût d'atelier peut être défini comme

où C tz - coût technologique de la pièce; C m - le coût des matériaux; Suz - les dépenses générales du magasin sont déterminées par le coût de l'équipement (lieu de travail) pendant 1 heure.

La comparaison par coût boutique peut être préconisée pour des produits relativement homogènes.

Le coût de fabrication d'une pièce donne une image plus complète des coûts interdépendants de production d'une pièce et de son usinage ultérieur. Les calculs de coût doivent être effectués uniquement pour les éléments de coût qui changent dans les options comparées. Le coût des matériaux de base et les salaires des principaux ouvriers représentent jusqu'à 80% du coût, de sorte qu'une comparaison des options de fabrication d'une pièce avec différentes ébauches initiales peut être effectuée à l'aide de ces deux éléments. Coût de fabrication de la pièce

où M- coût des matériaux; L- les salaires des principaux ouvriers impliqués dans le traitement des ébauches.

Le coût des matériaux de base (ébauches), compte tenu de l'élimination des déchets, est déterminé par la formule

où // zag - le prix du blanc, rub./pc.; t 0 - masse de déchets par pièce, kg/pièce ; C 0- prix des déchets, rub./kg.

Les prix des matériaux, ébauches et déchets sont déterminés selon les tarifs de gros en vigueur :

où /i 3 - le taux de consommation de matière par pièce (masse de la pièce), kg / pièce; Cm- prix de gros actuel par unité de masse de matière, rub./kg ; À TK - coefficient des coûts de transport et d'approvisionnement (1,05-1,08 pour les métaux ferreux ; 1,00-1,02 pour les autres métaux).

Numériquement

où /i d est la masse de la pièce, kg.

Le coût des matériaux auxiliaires M ns déterminé selon les taux de consommation des usines et selon les listes de prix pertinentes pour les matériaux avec l'ajout des frais de transport et d'approvisionnement (8-10%).

Le calcul selon (3.8)-(3.16) peut être effectué en utilisant les données .

Le choix de la pièce initiale est associé à l'adoption d'une solution technologique appropriée, dont la mise en œuvre nécessite des coûts de production obligatoires.

Coûts indiqués P g liés à la /-ième variante de toute solution technologique, sont déterminés par la formule

où Su est le coût de production de la ième variante de la solution technologique ; Kj- investissements en capital selon l'option /-ème ; E- coefficient d'efficacité économique comparée.

Jusqu'aux années 1990 lors de la détermination des coûts réduits, le coefficient standard d'efficacité économique comparative a été utilisé E n. Pour le génie mécanique ?„ = 0,12. La période de récupération standard pour les investissements en capital supplémentaires est de 8,3 ans.

S'il existe plusieurs options pour une solution technologique, la meilleure d'entre elles correspond à la valeur la plus faible des coûts réduits. Sens E choisir dans la plage de 0,12 1. Plus de valeur E correspond à une période de récupération plus courte pour les investissements en capital supplémentaires. Cette durée peut être limitée, par exemple, par la durée de remboursement d'un emprunt contracté, entre autres, pour la mise en place de la solution technologique envisagée.

Le choix des ébauches s'effectue le plus souvent en fonction des coûts réduits de fabrication de la pièce. Dans le même temps, l'un des termes de (3.17) peut également être utilisé comme critère. La pièce peut être choisie, par exemple, en fonction de la valeur minimale du coût technologique total de fabrication de la pièce C? :

où C tz - coût technologique de la pièce; C 0 - le coût de l'usinage.

La méthodologie de détermination du coût technologique de la pièce est décrite ci-dessus.

Le coût de l'usinage (C 0), - sur la /-ième opération considérée est déterminé par la formule

où / pcs / - temps à la pièce pour / opérations d'usinage, min ; 0 pz ; - coûts horaires réduits pour le fonctionnement de l'équipement utilisé dans la /-ème opération, rub./h.

où toi- temps principal total pour la /-ème opération considérée ;

Tableau 3.12

Valeurs des coefficients

La fin

Les coûts horaires réduits associés au fonctionnement d'une machine d'un groupe et d'un type donnés sont déterminés par la formule

où 3 il est le salaire de base et supplémentaire de l'opérateur et du régleur pour l'heure physique de fonctionnement de l'équipement, en tenant compte des cotisations d'assurance sociale, rub./h ; à mo - coefficient de maintenance multi-machines (tableau 3.13) ; À propos de rm - coûts horaires pour le fonctionnement du lieu de travail, rub./h ; E- coefficient d'efficacité économique comparée; K o - investissements en capital dans l'équipement liés à l'heure de son fonctionnement, rub./h ; ^ - investissements en capital dans les bâtiments industriels, liés à l'heure de fonctionnement de l'équipement, rub./h.

Tableau 3.13

Valeurs du coefficient de maintenance multi-machines / s mo

La fin

Il est proposé de déterminer les salaires de base et complémentaires d'un opérateur et d'un monteur par heure de fonctionnement de l'équipement, compte tenu des cotisations sociales, selon la formule

où / 0 - tarif horaire de l'opérateur (opérateur de machine) de la catégorie correspondante; vers et - coefficient tenant compte du salaire de l'expert. Si l'opérateur de la machine configure lui-même la machine, par exemple, en production unique et en série, alors tonne= 1,0. en production de masse k n = 1,1 - 1,15.

Le tarif horaire est déterminé selon les référentiels tarifaires et de qualification en vigueur ou les normes établies par la direction du travail et des salaires de l'entreprise. Ils tiennent compte des conditions de travail et de la forme de sa rémunération (à la pièce ou au temps).

Les coûts horaires pour le fonctionnement du lieu de travail O sont déterminés par la formule

où O- coûts horaires pour le fonctionnement du lieu de travail de base en mode de fonctionnement en deux équipes, rub./h ; L hz - coefficient de coût horaire indiquant combien de fois les coûts associés au fonctionnement d'un lieu de travail donné (machine) sont supérieurs aux mêmes coûts pour la machine de base.

Avec une sélection appropriée du lieu de travail de base pour déterminer la valeur À propos de rm vous pouvez utiliser le rapport

où K mch - coefficient d'heure-machine (tableau 3.14.). Pour l'espace de travail de base Kmh = 1.0. Avec une charge réduite sur la machine (facteur de charge inférieur à 0,6), il est possible de corriger la valeur de 0 rm à la baisse.

Pour estimer les investissements en capital dans les équipements et les bâtiments industriels, liés à l'heure de fonctionnement de l'équipement (À 0b et ^, respectivement), les ratios suivants sont supposés : pour la production en série :

pour la production de masse :

où Z/ o6 - prix de gros de l'équipement, rub.; - coefficient des coûts de transport et d'approvisionnement (? tz \u003d 1,10-1,15); 5 P - surface de production occupée par l'équipement, en tenant compte des passages, m 2; Avec w - coût de 1 m 2 de surface de production, frotter / m 2; q- nombre de machines accepté par opération ; / pièce - temps à la pièce, min ; En g - production annuelle de pièces, pcs.

Tableau 3.14

Valeurs du coefficient d'heure machine K mch pour machines de différents groupes et types

Groupes, types de machines		Groupes, types de machines
Découpe, travail : lame de scie circulaire à métaux		Alésage avec le diamètre de la broche rétractable, mm :
Tours à vis avec le plus grand diamètre de la pièce, mm: 300 800 2 000 4 000		Alésage avec le diamètre de la broche rétractable, mm :
		Perçage avec le plus grand diamètre de perçage, mm :
Tournage de tourelle avec le plus grand diamètre de la barre traitée, mm :		Fraisage aux dimensions de la surface de travail de la table, mm : 320 x 1 250 1830 × 3965 2500 × 8500
Tours semi-automatiques multi-coupes avec le plus grand diamètre de la pièce, mm:		Rabotage longitudinal avec les dimensions de la surface de travail de la table, mm: 1 250 x 6 000 ZbOOx 12 000
		Rabot croisé

La fin

Groupes, types de machines		Groupes, types de machines
Tours semi-automatiques multibroches : à six broches à quatre broches		Rainurage
		Tirages :
Machines automatiques multibroches à tourelle avec le plus grand diamètre de barre, mm :		Engrenage avec le plus grand diamètre des roues traitées, mm:
Ce carno-carrousel avec le plus grand diamètre de la pièce, mm : 650 2 000 5 000 10 000	4.5 11,0	meulage de surface
		Rectification sans centre
		Rectification cylindrique avec le plus grand diamètre de la pièce, mm :
		Affûtage

La surface de production occupée par l'équipement, compte tenu des passages, est déterminée par la formule

où 5 0b est la surface de production occupée par l'équipement ; dp-coefficient tenant compte de la surface de production supplémentaire (pour les allées, allées, etc.). Sens dp dépend de la taille S o6 :

où P- le nombre d'opérations d'usinage de la pièce dans le processus technologique de fabrication de la pièce.

L'utilisation de la méthodologie ci-dessus lors de la sélection des pièces nécessite une détermination préalable de la composition du TP pour la fabrication de la pièce, la détermination des modes de traitement, ainsi que les caractéristiques économiques du fonctionnement du lieu de travail pour chaque opération.

Utilisé dans MSTU. N.E. La technique de Bauman pour choisir une option vierge est basée sur l'utilisation du critère de réduction des coûts minimum pour la fabrication d'une pièce. La comparaison des options vierges est effectuée par paires : les options de base et proposées (nouvelles) sont comparées. Le calcul est effectué pour une partie.

Le coût technologique de fabrication d'une pièce C d est déterminé par la formule

où L / d - le coût des matériaux consommés pour la fabrication d'une pièce; 3 0 - les salaires des travailleurs engagés dans le traitement des ébauches ; Ao- charges d'amortissement du matériel.

On pense que le coût des matériaux consommés pour la fabrication d'une pièce est déterminé par le coût du matériau de la pièce:

où /i p - taux de consommation de matière ; / i 3 - la masse de la pièce (/ i p * / i 3).

La première expression est plus précise et doit être utilisée si des données sur les taux de consommation sont disponibles. En l'absence de telles données, vous pouvez utiliser la deuxième formule.

Pour les variantes de base et les nouvelles variantes d'ébauches, selon la formule (3.29), les valeurs correspondantes du coût des matériaux M d et L / " sont déterminées.

Les salaires des travailleurs engagés dans le traitement de la pièce sont déterminés par la formule

où / sr - la valeur moyenne du tarif horaire du travailleur, rub./h; G d - la complexité de l'usinage de la pièce, h.

La valeur de G d peut être déterminée en sommant les temps de calcul pièce des opérations du processus d'usinage de la pièce pour chacune des options comparées. Avec une pénibilité connue du traitement de la version de base de la pièce J® la valeur de l'intensité de travail pour la nouvelle option peut être déterminée par la formule

où /u®, /u" - la masse de la pièce selon les options de base et nouvelles, respectivement.

Déductions pour amortissement L o6 défini comme la somme des déductions pour chaque pièce d'équipement utilisée dans le traitement de la pièce :

où A^j - charges d'amortissement pour j-ième pièce d'équipement utilisée en opération / ; q- nombre d'équipements utilisés en fonctionnement / ; t- le nombre total d'opérations dans le traitement de la pièce.

La valeur comptable de chaque pièce d'équipement A r bo, liée à une opération de traitement de pièce spécifique, peut être déterminée par la formule

où je suis sur - le prix de gros de l'équipement; à TK - rapport coût de transport, Haut= 1,05... 1,10 ; - taux d'emploi d'un

pièce d'équipement en effectuant le traitement de cette pièce.

où / pcs - temps à la pièce, min ; F ré - le fonds annuel réel du temps de travail de l'équipement, en fonction du mode de fonctionnement sélectionné, h; ? 3 - facteur de charge de l'équipement.

Pour une production unique à b= 0,8...0,9 ; moyenne série à 3 = 0,65...0,75 ; Masse - à 3= 0,6...0,65. Amortissement d'un équipement

où aQ- pourcentage d'amortissement.

Si la ième opération utilise q unités d'un même équipement y, alors

Les investissements en capital pour chacune des options comparées pour la fabrication de pièces sont définis comme la valeur comptable totale de l'équipement utilisé dans chaque opération, attribuée à une pièce :

Coûts réduits I; pour la fabrication d'une pièce à partir d'une ébauche de la variante correspondante est déterminée par la formule :

Les valeurs résultantes des coûts réduits pour la base (I 6) et le nouveau (GR 1) les options sont comparées. Plus préférable est la variante de la pièce, correspondant à la valeur inférieure des coûts réduits pour la fabrication de la pièce.

Si, par exemple, une nouvelle version de la pièce est préférable à la version de base (I 6 > GG), l'effet économique (3), rapporté à une part, peut être déterminé par la formule :

Effet économique annuel Par exemple d'utiliser une option de pièce préférée

où En g - production annuelle de pièces.

Si nécessaire, des indicateurs économiques supplémentaires peuvent être déterminés, par exemple, la période de récupération des investissements en capital supplémentaires :

Les méthodes présentées ne reflètent que le côté coûteux de la solution technologique liée au choix de la pièce. Pour un choix objectif de la solution la plus efficace, des critères qui reflètent non seulement le côté coût, mais aussi l'effet bénéfique de la solution sont plus préférables. La plus prometteuse est l'utilisation de critères relatifs tels que « effet bénéfique/coûts ».

Lors du choix des pièces, le rapport pourrait être utilisé comme un tel critère

où (AG ET A - taux d'utilisation du matériau pour la y-ème option de la pièce ; P j - réduction des coûts de fabrication d'une pièce à partir d'une pièce j-ème option.

La variante la plus préférée de la pièce correspond à une valeur plus grande K B2j . Selon les tâches technologiques spécifiques, d'autres caractéristiques de l'effet bénéfique associé au choix rationnel des pièces peuvent être utilisées.

Lors de la mise en œuvre du projet, il est conseillé d'expliquer brièvement l'utilisation de la méthodologie de sélection des pièces sélectionnées. Pour l'objectivité du choix, il est préférable d'effectuer les calculs nécessaires en utilisant deux méthodes différentes, de comparer et d'analyser leurs résultats.

Lors du choix des flans dans un projet de cours, la difficulté est souvent causée par le manque d'informations sur les indicateurs techniques et économiques de la production de flans, qui changent également en permanence en fonction de la situation économique générale. Il est possible d'utiliser des données provenant de diverses sources (y compris industrielles), des valeurs relatives, d'échanger des informations, etc. .

La plus grande valeur de cette étape de conception est la maîtrise d'une approche méthodique de la sélection des pièces.

1. Types et formes de production et méthodes d'organisation de sa préparation

1.1 Types de production

Dans la production technique, il existe trois types principaux : masse, série et unique. L'appartenance de la production à l'un ou l'autre type est déterminée par le degré de spécialisation des emplois, la gamme des objets de production, la forme de déplacement de ces objets à travers les emplois.

Le degré de spécialisation des emplois se caractérise par le coefficient des opérations de fixage, qui s'entend comme le nombre d'opérations différentes effectuées sur un même lieu de travail au cours du mois :

K Z. O,=OU, (1.1)

où O- le nombre d'opérations diverses réalisées sur les lieux de travail du chantier ou de l'atelier au cours du mois ;

R- le nombre d'emplois sur le chantier ou en magasin.

Si une seule opération est affectée au lieu de travail, quelle que soit sa charge, alors K Z. O.= 1, ce qui correspond à une production de masse. À 1< Kz.o,< 10 производство является крупносерийным, при 10 < Kz.o< 20 - среднесерийным, при 20 < Kz.o< 40 - мелкосерийным, при Kz.o> 40 - célibataire.

Exemple. Sur un site de 15 postes de travail, une opération a été réalisée sur 1, 2, 3, 7, 10 et 13 postes de travail au cours du mois ; les 4, 5 et 12 - deux chacun ; les 6, 8, 9 et 11 - trois chacun et les 14 et 15 - quatre chacun.

D'ici

Par conséquent, la production sur le site est à grande échelle.

Production de masse caractérisée par la production continue d'une gamme limitée de produits sur des lieux de travail hautement spécialisés. Un produit est un produit de l'étape finale de la production. La production de masse vous permet de mécaniser et d'automatiser l'ensemble du processus et de l'organiser de manière plus économique.

Spécifications des différents types de production de flans

caractéristique	Production
	singulier	en série	massif
Répétabilité des lots (séries)	Disparu	périodique	Production continue des mêmes ébauches
Équipement technologique	Universel	Universel, partiellement spécialisé et spécial	Large utilisation d'équipements spéciaux et de lignes automatiques
agencements	Plutôt universel	Spécial, personnalisable	Spécial, souvent organiquement lié à l'équipement
Outil	Plutôt polyvalent	Universel et spécial	Principalement spécial
Qualification des travailleurs		Divers	Faible (en présence d'ajusteurs hautement qualifiés)
Faible coût de la pièce finie			Le plus bas

Production de masse caractérisé par la fabrication d'une gamme limitée de produits en lots (séries) qui se répètent à certains intervalles, et une large spécialisation des emplois. La division de la production en série en production à grande, moyenne et petite échelle est conditionnelle, car dans diverses branches de l'ingénierie avec le même nombre de produits manufacturés en série, mais avec une différence significative dans leur taille, leur complexité et leur intensité de travail, la production peut être attribuée à différents types. En termes de niveau de mécanisation et d'automatisation, la production à grande échelle se rapproche de la production de masse et la production à petite échelle se rapproche d'une seule.

Fabrication unique se distingue par la fabrication en quantités uniques d'une large gamme de produits non répétables ou répétitifs à intervalles indéfinis sur des lieux de travail qui n'ont pas de spécialisation spécifique (sauf professionnelle). Dans la production unitaire, un pourcentage important des opérations technologiques est effectué manuellement.

Les caractéristiques techniques des différents types de production de flans selon les principales caractéristiques sont présentées dans le tableau. 1.1. L'augmentation du degré de spécialisation des lieux de travail, le mouvement continu et direct des objets de production à travers eux, c'est-à-dire le passage de la production unique à la production en série et de la production en série à la production de masse, permet une utilisation plus large d'équipements spéciaux et d'équipements technologiques, de processus technologiques avancés, de méthodes avancées d'organiser le travail et en fin de compte - d'augmenter la productivité du travail, de réduire le coût de production, d'améliorer sa qualité.

1.2 Processus de production et technologiques

Selon GOST 14.004-83, la totalité de toutes les actions des personnes et des outils de production nécessaires dans une production donnée pour la fabrication ou la réparation de produits manufacturés est appelée processus de production. Au cours du processus de production, les matériaux et les produits semi-finis sont transformés en produits finis correspondant à leur destination officielle. Le processus de production couvre : la préparation des moyens de production et le maintien des emplois ; réception et stockage des matériaux et produits semi-finis ; toutes les étapes de fabrication de pièces de machines ; transport de matériaux, ébauches, pièces, pièces et produits finis, assemblage de pièces et produits; contrôle technique, essai et certification des produits à tous les stades de la production; démontage des unités d'assemblage et des produits (si nécessaire); fabrication de contenants; conditionnement de produits finis et autres activités liées à la fabrication de produits manufacturés. Le processus de production s'effectue dans l'espace et dans le temps lorsque les objets de production interagissent avec les instruments de production.

La surface requise pour le processus de production est appelée zone de production. Le temps calendaire nécessaire pour effectuer un processus de production récurrent est appelé cycle de production.

Selon GOST 3.1109-82, une partie du processus de production contenant des actions délibérées visant à modifier l'état de l'objet de travail est appelée processus technologique. Lors de la mise en œuvre du processus technologique, une modification constante de la forme, de la taille, des propriétés du matériau ou du produit semi-fini se produit afin d'obtenir un produit répondant aux exigences techniques spécifiées. Le processus technologique a sa propre structure et se déroule sur le lieu de travail.

Exploitation technologique- une partie complète du processus technologique, réalisée sur un lieu de travail et couvrant toutes les actions séquentielles du travailleur (ou du groupe de travailleurs) et de l'équipement pour la fabrication de la pièce ou son traitement (un ou plusieurs en même temps). Partie de la zone de production de l'atelier, où se trouvent un ou plusieurs exécutants de travail et un équipement ou une partie du convoyeur desservi par eux, ainsi que des équipements et des éléments de production. lieu de travail. La production moderne de produits de génie mécanique est impensable sans équipement et outillage technologiques.

Équipement technologique- ce sont des outils de production dans lesquels sont placés des matériaux ou des ébauches, des moyens de les influencer et des sources d'énergie pour effectuer une certaine partie du processus technologique. Des exemples d'équipements de procédé sont des machines de fonderie, des presses, des machines-outils, des fours, des bains de galvanoplastie, des machines de lavage et de tri, des bancs d'essai, des plaques de marquage, etc. Équipement technologique- ce sont les outils de production utilisés conjointement avec des équipements technologiques et ajoutés à ceux-ci pour effectuer une certaine partie du processus technologique. Des exemples d'outillage sont des outils, des matrices, des montages, des moules, des jauges, des modèles, des moules, des boîtes à noyaux, etc.

La mise en production des produits peut s'effectuer en continu (sur une longue période) et en une seule fois (exemplaires uniques et lots). Un groupe de flans de même nom et de même taille, lancés en production simultanément ou en continu pendant un certain laps de temps, est appelé lot de production. Les processus technologiques dans la production de masse et à grande échelle sont caractérisés par le cycle de publication. Course de relâchement- il s'agit de l'intervalle de temps pendant lequel la libération d'une pièce ou d'un produit d'un certain nom, taille et conception est périodiquement effectuée. Le concept de «cycle de sortie» est largement utilisé dans la production de masse et à grande échelle d'ébauches, où il existe un haut niveau de mécanisation et d'automatisation de la production (équipements spéciaux, convoyeurs, etc.). Si la pièce dans cette entreprise est le produit final de la production (par exemple, dans une aciérie), alors dans ce cas, il s'agit d'un produit de cette usine.

1.3 Principes, formes et méthodes d'organisation de la production

Les résultats de la production et des activités économiques de l'entreprise, les indicateurs économiques de son travail dépendent de la bonne organisation du processus de production: coût de production, profit et rentabilité de la production. Le principe fondamental de l'organisation rationnelle du processus de production est la spécialisation.

Spécialisation- l'une des formes de division du travail, qui consiste dans le fait que l'entreprise dans son ensemble et ses divisions individuelles fabriquent des produits d'une gamme limitée. La réduction de la gamme de produits manufacturés sur chaque lieu de travail, site, atelier et usine entraîne une augmentation de la production de produits du même nom, une amélioration des indicateurs économiques par l'utilisation d'équipements spéciaux et plus productifs, une augmentation du degré de mécanisation et d'automatisation de tous les processus, l'acquisition de compétences de travail par les travailleurs, l'amélioration de l'organisation du travail, l'organisation de la production en ligne, etc. La réduction de la gamme de produits fabriqués est facilitée par la standardisation, la normalisation et l'unification des produits et leurs composants.

En ce qui concerne la production d'ébauches, le principe de spécialisation peut être facilement retracé dans le contexte de différents types de production. Ainsi, dans les conditions de production unitaire dans la structure d'une usine de construction de machines, une fonderie est le plus souvent prévue, dans laquelle des ébauches en fonte, acier et alliages non ferreux sont produites dans différents départements utilisant divers équipements. Dans les conditions de production en série et en série, la structure de l'usine peut avoir des ateliers indépendants séparés: aciérie, fonderie de fer, coulée de non ferreux. Une grande concentration de production du même type de flans conduit à la création d'usines spécialisées dans la production de flans à partir de certains matériaux, d'une certaine catégorie de poids, de complexité et d'autres caractéristiques. Par conséquent, dans notre pays, il existe des usines d'acier, de fonderie de fer, de forgeage et d'emboutissage, etc. L'industrie mécanique américaine, par exemple, se caractérise par le fait que dans les années 50 du siècle actuel, la production de flans était principalement séparée de l'assemblage mécanique. . Le respect du principe de spécialisation affecte de manière significative les formes et les méthodes d'organisation des processus technologiques.

Formes et méthodes d'organisation des processus technologiques dépendent de la procédure établie pour effectuer les opérations, de l'emplacement des équipements technologiques, du nombre de produits et de la direction de leur mouvement lors de la fabrication. Il existe deux formes d'organisation des processus technologiques : le groupe et le flux.

La Fondation formulaire de groupe organisation de la production - regroupement des ébauches fabriquées selon une conception homogène et des caractéristiques technologiques. Elle se caractérise par l'unité des équipements technologiques et la spécialisation des emplois.

formulaire en ligne caractérisé par la spécialisation de chaque poste de travail, l'exécution coordonnée et rythmée de toutes les opérations du processus technologique basé sur le cycle de libération, le placement des postes de travail dans une séquence correspondant à la séquence des opérations technologiques. La forme de flux de production est réalisée sous la forme d'une ligne de production. Les lignes de production, sur lesquelles les ébauches sont fabriquées en alternance, par lots, sont appelées lignes à débit variable. Ils sont typiques de la production en série et sont utilisés dans la fabrication d'ébauches structurellement similaires avec le réajustement correspondant de l'équipement et de l'outillage. Si tous les processus de la chaîne de production sont automatisés, la chaîne de production est dite automatique.

1.4
Le concept d'un système unifié de préparation technologique de la production

Au début des années soixante-dix du siècle actuel, un Système unifié de préparation technologique de la production(ESTPP). L'ESTPP est un système d'organisation et de gestion de la préparation technologique de la production établi par des normes nationales, qui prévoit l'utilisation généralisée de processus technologiques standard progressifs, d'équipements et d'équipements technologiques standard, de moyens de mécanisation et d'automatisation des processus de production, de travaux d'ingénierie et de gestion.

Préparation technologique de la production(TPP) devrait garantir la pleine préparation technologique de l'entreprise pour produire des produits de la catégorie de qualité la plus élevée conformément aux indicateurs techniques et économiques spécifiés, c'est-à-dire à des coûts de main-d'œuvre et de matériaux minimaux. La pleine préparation technologique s'entend comme la présence dans l'entreprise d'un ensemble complet de documentation technologique et d'équipements technologiques qui assurent la fabrication des produits. Le TPP comprend la solution de nombreuses tâches qui peuvent être regroupées dans les fonctions principales suivantes : assurer la fabricabilité de la conception du produit ; développement de processus technologiques; conception et fabrication d'équipements technologiques; organisation et gestion de la CCI.

L'un des points forts de l'ECTPP est la conception des ébauches et des procédés technologiques pour leur production.

1.5 Objectif et tendance de développement de la production d'approvisionnement

L'objectif principal de la production de flans est de fournir aux ateliers d'usinage des flans de haute qualité.

En génie mécanique, on utilise des ébauches obtenues par moulage, formage, soudage, ainsi qu'à partir de plastiques et de matériaux en poudre (tableau 1.2). La production de flans moderne a la capacité de former des flans de la configuration la plus complexe et des tailles et précisions les plus diverses.

Une structure approximative pour la production d'ébauches en génie mécanique

question test

1. Quels sont les types de production ? Énumérez leurs principales caractéristiques.

2. Qu'entend-on par procédés de production et procédés technologiques ?

3. Qu'entend-on par équipements et équipements technologiques ?

4. Quelles sont les formes d'organisation des processus technologiques ?

5. Donnez la définition de l'ECTPP et décrivez son objectif.

6. Quel est le but et la tendance du développement de la production d'approvisionnement ?

7. Quelles ébauches sont utilisées en génie mécanique ?

2. Notions de base sur les flans et leurs caractéristiques

2.1 Passation des marchés, concepts de base et définitions

Vide, selon GOST 3.1109-82, le sujet du travail est appelé, à partir duquel une pièce est fabriquée en modifiant la forme, la taille, les propriétés de surface et (ou) le matériau.

Il existe trois principaux types d'ébauches : profilés de construction mécanique, à la pièce et combinés. Les profils de construction mécanique sont constitués d'une section constante (par exemple, ronde, hexagonale ou tubulaire) ou périodique. Dans la production à grande échelle et en série, des produits laminés spéciaux sont également utilisés. Les ébauches de pièces sont obtenues par moulage, forgeage, emboutissage ou soudage. Les pièces combinées sont des pièces complexes obtenues en joignant (par exemple, en soudant) des éléments séparés et plus simples. Dans ce cas, vous pouvez réduire le poids de la pièce et utiliser les matériaux les plus appropriés pour les éléments les plus chargés.

Les pièces sont caractérisées par leur configuration et leurs dimensions, la précision des dimensions obtenues, l'état de la surface, etc.

Formes et dimensions de la pièce déterminent en grande partie la technologie de sa fabrication et de son traitement ultérieur. Précision dimensionnelle pièce est le facteur le plus important affectant le coût de fabrication d'une pièce. Dans ce cas, il est souhaitable d'assurer la stabilité des dimensions de la pièce dans le temps et dans les limites du lot fabriqué. La forme et les dimensions de la pièce, ainsi que l'état de ses surfaces (par exemple, le refroidissement des pièces moulées en fonte, la couche de tartre sur les pièces forgées) peuvent affecter de manière significative l'usinage ultérieur. Par conséquent, pour la plupart des pièces, une préparation préalable est nécessaire, qui consiste à leur donner un état ou un aspect tel qu'elles peuvent être usinées sur des machines à couper les métaux. Ce travail est effectué avec un soin particulier si le traitement ultérieur est effectué sur des lignes automatiques ou des complexes automatisés flexibles. Les opérations de pré-traitement comprennent le nettoyage, le dressage, le pelage, la découpe, le centrage et parfois le traitement des bases technologiques.

2.2 Tolérances, chevauchements et dimensions

Allocation d'usinage- il s'agit d'une couche de métal retirée de la surface de la pièce afin d'obtenir la forme et les dimensions de la pièce requises selon le dessin. Les tolérances ne sont attribuées qu'aux surfaces dont la forme et la précision dimensionnelle requises ne peuvent pas être atteintes par la méthode acceptée d'obtention d'une pièce.

Les indemnités sont divisées en général et opérationnel. Allocation totale pour le traitement- il s'agit d'une couche de métal nécessaire pour effectuer toutes les opérations technologiques nécessaires effectuées sur une surface donnée. Allocation de fonctionnement- il s'agit d'une couche de métal enlevée lors d'une opération technologique. La tolérance est mesurée le long de la normale à la surface en question. L'indemnité totale est égale à la somme de celles d'exploitation.

L'allocation optimale peut être déterminée par la méthode de calcul et d'analyse, qui est considérée dans le cours "Technologie du génie mécanique". Dans certains cas (par exemple, lorsque la technologie d'usinage n'a pas encore été développée), les tolérances pour le traitement de divers types de pièces sont sélectionnées en fonction de normes et d'ouvrages de référence.

Riz. 2.1. Tolérances, tours et dimensions du logement de roulement (a), bouchons (b) et arbre (dans): MAIS aigle, B zag, À zag, ré zag, ré′ zag, ré″ zag - les dimensions d'origine de la pièce; UN dét, B dét, À dét, ré" dét, ré"det, - dimensions de la pièce finie ; ré 1 , ré 2 , O" 1 , O" 1 , - cotes de travail de la pièce

La couche réelle de métal retirée lors de la première opération peut varier considérablement, car en plus de la surépaisseur de fonctionnement, il est souvent nécessaire de retirer le revêtement.

tour- il s'agit d'un excès de métal sur la surface de la pièce (au-delà de la tolérance), dû à des impératifs technologiques pour simplifier la configuration de la pièce afin de faciliter les conditions de sa fabrication. Dans la plupart des cas, le chevauchement est supprimé par usinage, moins souvent il reste dans le produit (pentes de forgeage, rayons de courbure accrus, etc.).

Lors du processus de conversion d'une pièce en pièce finie, ses dimensions acquièrent un certain nombre de valeurs intermédiaires, appelées dimensions de fonctionnement. Sur la fig. 2.1 les détails des différentes classes montrent les allocations, les tours et les dimensions de fonctionnement. Les dimensions de fonctionnement sont généralement apposées avec des écarts: pour les arbres - moins, pour les trous - plus.

2.3 Matériaux de construction

Le rôle du matériau structurel dans le processus technologique de fabrication de pièces de machines est extrêmement élevé. D'une part, le matériau de structure doit assurer la fabrication d'ébauches et de pièces aux coûts de production les plus bas. La part du coût des matériaux dans le coût des produits d'ingénierie est relativement élevée (par exemple, dans l'industrie des machines-outils, elle représente 60% du coût total, dans la fabrication de locomotives et de wagons - 70 ... 75%) et tend à augmenter. D'autre part, le choix correct du matériau structurel doit conférer aux pièces leurs propriétés de haute performance, leur durabilité et leur maintenabilité. Lors du choix d'un matériau structurel, il est nécessaire de prendre en compte ses propriétés opérationnelles, technologiques et économiques.

Propriétés de performance du matériau doit s'assurer que les pièces remplissent leurs fonctions de manière fiable. De ce point de vue, son choix se fait sur la base de calculs, d'expériences ou d'expériences d'exploitation de pièces similaires. Les données sur le choix des nuances de matériaux pour la fabrication de pièces fonctionnant dans certaines conditions sont généralement données dans des ouvrages de référence.

Propriétés technologiques(fluidité, aptitude à la déformation plastique, soudabilité) est un facteur important qui détermine la possibilité et l'efficacité du traitement d'un matériau donné par la méthode technologique choisie. Lors de la conception d'une pièce, le concepteur doit imaginer dès le début comment elle sera fabriquée, en commençant par la réception de la pièce et en terminant par la finition.

Les propriétés technologiques du matériau peuvent déterminer à l'avance la technologie ultérieure pour la fabrication des ébauches. Par exemple, si le banc de la machine est en fonte grise, la pièce ne peut être obtenue que par coulée. La fonte ne peut pas être traitée sous pression. Il n'est pratiquement pas soudable (du moins lors de la création de nouvelles structures) et ne permet quasiment pas de réparation par surfaçage. Les ébauches coulées des cadres nécessitent des traitements supplémentaires (vieillissement naturel, recuit à basse température, etc.) pour stabiliser leur forme et leurs dimensions.

L'efficacité économique le matériau de structure utilisé peut être estimé par son coût et sa rareté. L'efficacité économique d'un matériau de structure ne doit pas se réduire à son faible coût. Le choix du matériau est fortement influencé par la rentabilité des méthodes de fabrication des ébauches et de leur traitement ultérieur, qui est déterminée par les propriétés technologiques de ce matériau. De plus, avec la tendance actuelle à utiliser de plus en plus de matériaux de meilleure qualité et, par conséquent, plus chers, il est nécessaire d'examiner comment leur utilisation affectera la réduction du poids et du coût de la pièce en en général, pour augmenter sa durée de vie et sa maintenabilité.

2.4 Qualité des blancs

La qualité d'un produit industriel est un ensemble de propriétés qui déterminent son aptitude à satisfaire certains besoins conformément à sa destination. Certains des indicateurs les plus importants de la qualité des machines sont :

1) opérationnel, qui déterminent le niveau technique de la machine (sa perfection), sa fiabilité, ses caractéristiques esthétiques et autres ;

2) production et technologique, qui caractérisent principalement la fabricabilité de la conception de la machine et de ses éléments ;

3) économique, qui caractérisent le coût de fabrication, de fonctionnement et de réparation de la machine.

Dans la plupart des cas, la qualité de la pièce est évaluée par sa précision et la qualité de la couche de surface.

2.4.1 Précision de la pièce

En dessous de précision de la pièce sa conformité aux exigences du dessin et aux conditions techniques de sa fabrication est entendue. L'écart d'une pièce réelle par rapport aux exigences du dessin (ou de la norme) est appelé Erreur. Les erreurs sont inévitables à toutes les étapes de la fabrication de la pièce, il est donc presque impossible de produire une pièce absolument précise.

La précision des ébauches est caractérisée à la fois par des propriétés géométriques (écarts de forme et de taille) et physiques et mécaniques (par exemple, résistance, dureté, élasticité, conductivité électrique, etc.). Le premier groupe d'indicateurs a été étudié dans le cours "Interchangeabilité, standardisation et mesures techniques". Le deuxième groupe est assuré par le choix correct du matériau et la stabilité de la technologie de fabrication des flans.

Pour chaque méthode de fabrication des ébauches, une distinction est faite entre la précision réalisable et la précision économique. La précision qui peut être atteinte dans ce type de production par un ouvrier hautement qualifié dans les conditions les plus favorables est appelée réalisable. Précision économique atteint avec cette méthode technologique dans des conditions normales de production. Lors de la conception de processus technologiques, le technologue doit se concentrer sur la précision économique moyenne, qui est spécifiée dans la littérature de référence.

2.4.2 La qualité de la couche superficielle des flans

La qualité de la couche superficielle des pièces est l'ensemble de toutes les propriétés de service de la couche superficielle du matériau résultant de l'impact sur celle-ci d'un ou plusieurs procédés technologiques appliqués successivement. La couche superficielle de l'ébauche est qualitativement différente du matériau de l'âme de l'ébauche.

La qualité de la couche superficielle est caractérisée par deux groupes de paramètres : géométrique(ondulation, rugosité, sous-micro-rugosité) et physique et mécanique(composition chimique ; microstructure ; microdureté ; amplitude, signe et profondeur de propagation des contraintes résiduelles…).

La qualité de la couche de surface est déterminée par les propriétés du matériau et la technologie de fabrication de la pièce. Par exemple, après l'estampage à chaud, il y aura du tartre sur la surface de la pièce. La rugosité de surface de l'ébauche obtenue par emboutissage à froid est nettement inférieure à celle de l'ébauche obtenue par emboutissage à chaud, mais sa couche superficielle présente un écrouissage. Si la pièce a subi un traitement chimico-thermique, sa couche de surface a une composition chimique et une structure différentes de celles de la base.

Les paramètres géométriques de la qualité de la couche de surface et la précision de la pièce sont interdépendants dans un certain sens. Par exemple, si la billette est produite par coulée dans des moules en sable, les micro- et macro-rugosités ne permettent pas d'obtenir une grande précision dimensionnelle. Lors du choix du type de pièce et de la technologie de sa production, il est nécessaire de connaître la précision et la qualité de la couche superficielle de la pièce, qui peuvent être obtenues dans ce cas.

2.5
Manufacturabilité des ébauches

2.5.1 Concepts de base de la fabricabilité

Facilité de fabrication de la conception du produit, selon GOST 14.205-83, est un ensemble de propriétés de conception qui déterminent son adaptabilité pour atteindre des coûts optimaux de production, d'exploitation et de réparation pour des indicateurs de qualité, un volume de production et des conditions de travail donnés. Les tests de manufacturabilité sont obligatoires à toutes les étapes de la création du produit.

Les problèmes de fabricabilité doivent être abordés de manière globale, en commençant par la conception d'une pièce et le choix d'une méthode pour sa fabrication et en terminant par le processus d'usinage et d'assemblage de l'ensemble du produit. Une pièce élaborée pour la fabricabilité ne doit pas compliquer l'usinage ultérieur. La fabricabilité, en règle générale, est définie au stade de la conception, c'est pourquoi un haut niveau de formation technologique est requis de la part du concepteur.

La fabricabilité est un concept relatif. Une conception de la pièce peut être manufacturable pour un type de production donné et complètement non technologique pour un autre. La fabricabilité dépend également des capacités de production d'une entreprise (usine) donnée. Le développement de la base de production de l'entreprise (par exemple, l'introduction de machines CNC, d'équipements automatisés) modifie les exigences de fabricabilité. fabrication de la pièce de production

La procédure et les règles pour assurer la fabricabilité sont établies par des normes nationales. Les tendances modernes sont que le développement d'une conception pour la fabricabilité se déplace de plus en plus vers le stade de développement de la documentation de conception. Cela nécessite une coopération commerciale et créative des concepteurs et des technologues à la fois dans le choix du type de pièce et dans le développement de la technologie pour son traitement ultérieur.

2.5.2 Indicateurs de manufacturabilité

Il existe deux types d'indicateurs de fabricabilité : qualitatifs et quantitatifs.

Évaluation qualitative("bon - mauvais", "permis - inacceptable") est obtenu en comparant deux ou plusieurs options pour les blancs. Le critère dans ce cas est les données de référence et l'expérience du technologue et du concepteur. Habituellement, une telle évaluation est effectuée au stade de la conception préliminaire et précède toujours une évaluation quantitative.

Indicateurs quantitatifs permettent d'apprécier objectivement et assez précisément la fabricabilité des structures comparées. Le choix des indicateurs dépend de la destination de la pièce (ébauche), du type de fabrication et des conditions opératoires. Pour chaque détail, choisissez les leurs, les indicateurs les plus caractéristiques. En ce qui concerne les ébauches, l'intensité de main-d'œuvre de la fabrication, le coût technologique et le facteur d'utilisation du métal sont le plus souvent utilisés comme indicateurs de manufacturabilité.

La complexité de fabrication de la pièce représente le temps total consacré à la production de la pièce pour toutes les opérations technologiques. Les composants des normes de temps pour l'exécution du travail sur les opérations individuelles sont donnés dans les ouvrages de référence pertinents.

Dans les premiers stades de la conception, méthodes approximatives pour estimer la complexité. Par exemple, l'intensité de travail de la «méthode du poids» est estimée par l'intensité de travail d'une pièce typique, de forme, de précision et de technologie de fabrication similaires:

où J etc, J type - la complexité des ébauches conçues et standard, respectivement; g etc, g type - la masse des ébauches conçues et standard, respectivement.

Pour évaluer la fabricabilité, le rapport de l'intensité de travail de l'usinage à l'intensité de travail de l'obtention d'une pièce est également utilisé J fourrure / J zag. Plus ce rapport est petit, plus la pièce est technologiquement avancée (le volume d'usinage est réduit). Attitude J fourrure / J le zag dépend aussi du type de production (pour une seule production il est maximum).

Coût de production technologique Il est utilisé pour sélectionner la meilleure variante de l'approvisionnement dans les conditions d'un mode de production (atelier, usine). D'une manière générale, pour une partie, il se compose des éléments suivants :

C etc. = M + 3 + I.o + C environ, (2.2)

où M est le coût des matériaux de base consommables, roubles / pièce; 3 - salaires des ouvriers de production, roubles / pièce; Et agissant - compensation pour l'usure de l'équipement, roubles / pièce; C à propos - les coûts associés à la maintenance et au fonctionnement des équipements lors de la fabrication d'une pièce, r./pc.

Tous les éléments de coût sont interconnectés. Par exemple, un changement de type de pièce entraîne une modification du coût d'usinage. Une modification du matériau structurel peut entraîner une modification de la gamme d'équipements de traitement. Parmi les options comparées, choisissez celle dont le coût technologique est minime, quels que soient les composants individuels.

Taux d'utilisation des métaux- il s'agit d'une grandeur sans dimension, déterminée par le rapport de la masse du produit à la masse du métal consommé :

À je.m =G d /G p , (2.3)

où g d est la masse de la pièce finie ;

g p - la masse de tout le métal utilisé, y compris la masse des carottes, du flash, de la calamine, des rejets, etc.

Distinguer coefficient K cg production de métal, adapté aux ateliers d'approvisionnement, et facteur de précision du poids K w.t.:

À cg = g s / g p, (2.4)

où g 3 - masse de la pièce ;

K wt = g d/G s. (2.5)

Ceteris paribus, des valeurs plus élevées sont plus favorables. K leur. Pour évaluer l'effet de la fabricabilité de la pièce sur le facteur d'utilisation du métal, il faut se rappeler que

À je m = À cg À Vermont. (2.6)

2.5.3 Assurer la fabricabilité des ébauches au stade de la conception

La tâche d'assurer la fabricabilité des ébauches doit être résolue en tenant compte de l'interaction de tous les services de l'usine (concepteurs, technologues, fournisseurs techniques, etc.) et des conditions de production spécifiques (présence de certains équipements, matériaux, zones de l'usine). Les moyens d'améliorer la fabricabilité dépendent largement du type de production, de la taille du lot, du type de pièce et d'autres facteurs. Par conséquent, seules quelques recommandations pour améliorer la fabricabilité des ébauches sont données ci-dessous.

1. Il est souhaitable que les contours de la pièce soient une combinaison des formes géométriques les plus simples.

2. La forme et les dimensions des éléments individuels de la pièce (congés, pentes, etc.) doivent être unifiées.

3. La précision dimensionnelle et la rugosité de surface des pièces doivent être économiquement justifiées.

4. Il est souhaitable d'utiliser autant que possible des méthodes pour obtenir des flans qui ne nécessitent pas d'élimination ultérieure des copeaux (Fig. 2.2).

5. S'il est impossible de se passer d'un traitement mécanique, il faut s'efforcer de le réduire au maximum en réduisant le nombre et la longueur des surfaces traitées (Fig. 2.3).

La conception de la pièce doit permettre la possibilité de sa fabrication en tant que composite de deux pièces ou plus (Fig. 2.4).

Riz. 2.2. Goujon réalisé par découpage (o) et roulage (b)

Riz. 2.3. Exemples de réduction du volume d'usinage en réduisant la longueur des surfaces usinées (a) et en réduisant leur nombre (b)

Riz. 2.4. Construction monobloc (o) et composite (b) détails

question test

1. Qu'est-ce qu'un blanc ? Comment sont classés les blancs ?

2. Qu'est-ce que le chevauchement et l'allocation ; dans quels cas sont-ils nommés et comment sont-ils déterminés ?

3. Comment le matériau affecte-t-il le choix de la manière d'obtenir la pièce ? Donne des exemples.

4. Quels types d'indicateurs caractérisent la qualité de la pièce ?

Quelle est la précision réalisable et économique d'une pièce ? Comment la précision spécifiée affecte-t-elle le coût de la pièce et de la pièce finie ?

Qu'entend-on par qualité de la couche superficielle de la pièce et quels facteurs l'affectent ?

7. Qu'entend-on par fabricabilité d'une pièce et par quels indicateurs est-elle évaluée ?

8. Comment la fabricabilité des ébauches est-elle assurée au stade de la conception ?

Classification des méthodes d'obtention des ébauches

Vide
- un objet de production, à partir duquel une pièce est obtenue par diverses méthodes en modifiant la forme, la taille, les propriétés physiques et mécaniques du matériau, la qualité de surface.

Il existe quatre types d'ébauches en génie mécanique - enroulé (fil ou ruban enroulé dans une émeute), barre (tiges, bandes, tiges), pièce (pièces moulées, pièces forgées, pièces de barres) et poudre (poudres pressées, granulés, comprimés) pour obtenir des pièces en plastique, métal-céramique et céramique.

Un très grand nombre de pièces peut être obtenu à partir d'ébauches de bobines de grande longueur, un plus petit nombre à partir d'ébauches de barres et une seule pièce à partir d'ébauches de pièces. Les pièces de petite taille et de faible poids sont fabriquées de manière appropriée à partir d'ébauches de bobines et de barres.Pour obtenir un taux d'utilisation matière élevé, il est nécessaire d'utiliser des ébauches dont la forme et la taille sont proches de la pièce finie. À partir de poudres et de granulés, des ébauches ou des pièces finies sont obtenues, dont le traitement ultérieur n'est presque pas nécessaire.

Les principales méthodes de fabrication des ébauches sont illustrées à la figure 1.

Choisir la bonne méthode pour obtenir une pièce signifie déterminer un processus technologique rationnel pour l'obtenir, en tenant compte du matériau de la pièce, des exigences de précision de sa fabrication, des conditions techniques, des caractéristiques opérationnelles et de la production en série. Le génie mécanique dispose d'un grand nombre de façons d'obtenir des pièces. L'approximation maximale des formes géométriques et des dimensions de la pièce aux dimensions et à la forme de la pièce finie est la tâche principale de la production de flans. La forme, les dimensions et la marque du matériau de la pièce spécifiée par le concepteur déterminent en grande partie la technologie de fabrication. Ainsi, le choix du type de pièce se produit dans le processus de conception, car lors du calcul des pièces pour la résistance, la résistance à l'usure ou lors de la prise en compte d'autres indicateurs de caractéristiques de fonctionnement, le concepteur part des propriétés physiques et mécaniques du matériau de la partie.

Le coût de fabrication d'une pièce est influencé par des facteurs de conception, de production et technologiques. La mesure dans laquelle l'influence des facteurs des premier et deuxième groupes est prise en compte dans la pièce permet de juger de la fabricabilité de la pièce.

En dessous de

fabricabilité de la pièce Il est d'usage de comprendre comment cette pièce répond aux exigences de production et assure la durabilité et la fiabilité de la pièce pendant le fonctionnement. La sortie d'une ébauche technologique à une échelle de production donnée garantit des coûts de production, des coûts de production, une intensité de main-d'œuvre et une consommation de matière minimaux. La solution optimale pour le choix des pièces ne peut être trouvée qu'à la condition d'une analyse complète de l'impact sur le coût de tous les facteurs, y compris la méthode d'obtention de la pièce. Dans le coût de fabrication d'une pièce, une part non négligeable est le coût de la matière.Les méthodes suivantes sont les plus largement utilisées pour obtenir des ébauches en génie mécanique : moulage, traitement de déformation plastique, découpe, soudage, ainsi qu'une combinaison de ces méthodes. Chacune des méthodes contient un grand nombre de façons d'obtenir des blancs.
Fonderie
- obtenir des billettes en versant du métal en fusion d'une composition chimique donnée dans un moule dont la cavité a la forme d'une billette.
traitement de déformation plastique
- les procédés technologiques basés sur la mise en forme plastique du métal.
Soudage
- un procédé technologique pour obtenir des joints permanents à partir de métaux et d'alliages grâce à la formation de liaisons atomiques-moléculaires entre les particules des pièces à assembler.
Coupe
- obtention d'une pièce à partir de produits laminés obtenus par déformation plastique, découpage ou découpage.

Choisir une méthode pour obtenir une pièce est une tâche difficile. La méthode d'obtention d'une pièce doit être économique, garantir une haute qualité de la pièce, productive et ne nécessitant pas beaucoup de main-d'œuvre. Pour la production à petite échelle et à l'unité, l'utilisation d'acier laminé à chaud, de pièces moulées obtenues dans des moules sablo-argileux, de pièces forgées obtenues par forgeage est typique comme ébauches. Cela entraîne des surépaisseurs importantes, une intensité de travail importante des usinages ultérieurs.

Dans les conditions de production à grande échelle et en série, les méthodes d'obtention des ébauches sont rentables : forgeage à chaud ; moulage sous pression, moulage sous pression, moulage en coquille, moulage de précision. L'utilisation de ces méthodes peut réduire considérablement les tolérances, réduire la complexité de fabrication des pièces.

Les matériaux pour la fabrication des ébauches doivent avoir la marge nécessaire de certaines propriétés technologiques - malléabilité, estampabilité, fluidité, soudabilité, usinabilité. Pour les matériaux déformables, une propriété technologique nécessaire est la plasticité technologique. Des exigences particulièrement strictes en matière de plasticité technologique sont imposées aux alliages, à partir desquels les pièces sont obtenues par travail à froid par pression - extrusion, étirage, flexible, moulage.

Si le métal a une faible fluidité, une forte tendance à se contracter, il n'est pas recommandé d'utiliser le moulage sous pression, car en raison de la faible conformité du moule métallique, des contraintes de coulée, une distorsion de coulée et des fissures peuvent se produire. Il est conseillé d'utiliser la coulée en coquille et la coulée en moules sablo-argileux.

Pour les pièces critiques et fortement chargées (arbres, engrenages, roues dentées), pour lesquelles certaines exigences sont imposées sur la qualité du métal et sur les propriétés physiques et mécaniques, il est conseillé d'utiliser des pièces forgées, car lors du processus de déformation, une fine -une structure fibreuse granuleuse et directionnelle est créée, ce qui augmente considérablement les propriétés physiques et mécaniques propriétés mécaniques du matériau. L'utilisation de méthodes précises garantit une propreté de surface suffisante et une grande précision de la pièce. L'amélioration du forgeage et de l'emboutissage permet d'obtenir des paramètres de rugosité et une précision dimensionnelle correspondant aux opérations d'usinage voire de finition. Le calibrage, l'extrusion à froid fournissent des pièces finies (rivets, écrous, boulons).

Critères de choix

méthode d'obtention des blancs initiaux le plus souvent déterminé par le programme de production :

Avec de gros volumes de production, il faut s'efforcer d'approcher au maximum la configuration et les dimensions de la pièce initiale aux dimensions de la pièce finie (facteur d'utilisation du métal);
Avec de petits volumes de production, les coûts minimaux doivent être considérés comme un choix rationnel.

Les principaux facteurs influant sur le choix des ébauches initiales sont également (hors programme de production) :

Type de matériau traité ;
Configuration et dimensions ; lester;
Des conditions de fonctionnement;
Rentabilité de la méthode elle-même pour obtenir des blancs initiaux.

Les principales méthodes d'obtention des blancs initiaux:

En génie mécanique, la majeure partie des ébauches est fabriquée dans des fonderies en versant du métal dans des moules, dans des ateliers de forgeage et d'emboutissage - par traitement sur des marteaux et des presses de forgeage et d'emboutissage. Les principaux facteurs influençant le choix de la méthode d'obtention des ébauches initiales sont le coût et le programme annuel de production.

Production de billettes par coulée

La masse des pièces moulées peut atteindre 300 tonnes et la longueur jusqu'à 20 m.Les matériaux les plus courants pour les moules de coulée sont les suivants: mélanges sable-argile et sable-résine, acier, fonte, alliages, céramiques, etc. la fonte à haute résistance a une fluidité élevée, ce qui permet d'obtenir une épaisseur de paroi de 3-4 mm. La fonte malléable est sujette à la fissuration et à d'importantes

stresse. Les aciers alliés à teneur élevée en manganèse ont une bonne fluidité, ce qui rend difficile l'obtention de pièces moulées à parois minces.
Coulée dans des moules sablo-argileux
sont divisés en trois groupes :Une fois fabriqués à partir de mélanges sable-argile (pour les métaux ferreux et non ferreux de toute taille et de tout poids ;semi-permanent - à partir de matériaux réfractaires (chamotte, magnésite, etc.) - pour l'obtention de plusieurs dizaines d'olivesPermanent en métaux et alliages

Pour les pièces moulées, la fonte, l'acier, les alliages de cuivre, l'aluminium, etc. sont utilisés.

Coulée en coquille
- fournit une précision dimensionnelle de qualité 13-14 et la valeur du paramètre de rugosité Ra = 6,3 µm. Le moule est une coquille composée de composés de moulage avec des résines thermoplastiques et thermodurcissables, qui sont placés dans une boîte avec du sable ou de la grenaille avant de le couler avec du métal. Un équipement coûteux est nécessaire et le moule lui-même est utilisé une seule fois. Cette méthode convient donc à la production de masse, à grande et moyenne échelle, pesant jusqu'à 100 kg.
Moulage sous pression
. Pièces moulées (en fonte et en acier) d'une épaisseur de paroi de 5 mm,Qualité 12-14 exactement arête, rugositéRa = 12,5...3,2 µm et pesant jusqu'à 200 kg. Ils sont utilisés dans la production en série et en série, une productivité plus élevée est 2 à 5 fois inférieure au coût. Les inconvénients de la coulée comprennent la faible résistance des moules lors de la coulée du fer et de l'acier, la formation d'un refroidissement des pièces moulées en fonte, qui nécessite une opération supplémentaire (recuit); fissuration possible dans les pièces moulées complexes. Les moules de refroidissement sont fabriqués à partir de fonte, d'acier, de cuivre et d'aluminium ; détachable ou secouant. Les moules de refroidissement multi-sièges sont courants.
Moulage de précision.
- pièces moulées en alliages non ferreux, acier et fonte pesant de quelques grammes à 300 kg. Appliquerdans la production de masse, moyenne et grande échelle dans la fabrication de petites et complexes formes. L'essence du processus de moulage de précision est l'utilisation d'un modèle unique monobloc précis, selon lequel un moule à coque en céramique monobloc est fabriqué, où le métal en fusion est coulé après que le modèle a été retiré du moule par combustion , évaporation ou dissolution. Cette méthode peut être utilisée pour produire des pièces moulées de précision à partir de divers alliages d'une épaisseur de 0,8 mm ou plus avec de petites tolérances d'usinage. La précision dimensionnelle des pièces moulées correspond aux qualifications 8-11,Ra = 2,5 μm, les tolérances d'usinage pour les pièces moulées jusqu'à 50 mm sont de 1,4 mm et jusqu'à 500 mm - environ 3,5 mm. Le rapport de précision des pièces moulées en poids peut atteindre 0,85 à 0,95, ce qui réduit considérablement la quantité de coupe et de déchets métalliques en copeaux. L'utilisation de matériaux facilement démontables pour la fabrication de modèles (à base de paraffine, de colophane, de polystyrène, d'urée ou de polystyrène), sans avoir recours au démontage du moule, permet de chauffer la matière fondue avant de couler le métal à des températures élevées, ce qui améliore considérablement le remplissage du moule et permet d'obtenir des pièces moulées de forme très complexe à partir de presque n'importe quel alliage. Les inconvénients comprennent une forte intensité de travail et une augmentation consommation de matériel pour le système de vanne avec une petite sortie.
Moulage par injection.
Le métal en fusion remplit le moule à grande vitesse (jusqu'à 35 m/s), ce qui garantit une densité de matériau, une précision et une qualité de surface élevées. Recevoir des pièces moulées en acier, métaux non ferreux et fonte. La masse des pièces moulées peut aller de plusieurs grammes à 50 kg, l'épaisseur de paroi est de 1,0 ... 0,8 mm; huit-12 degrés de précisionRa = 12,5- 3,2 µm ; utilisé dans la production de masse et à grande échelle. Productivité élevée et possibilité d'obtenir des pièces de forme complexe avec une structure à grain fin, mais le coût des moules est élevé et leur durabilité est faible. Principalement utilisé pour les métaux et alliages non ferreux.
Moulage par aspiration sous vide
les pièces moulées sont obtenues principalement à partir de métaux non ferreux et d'alliages, dans une moindre mesure à partir d'acier et de fonte. Les pièces moulées ont une épaisseur de paroi allant jusqu'à 1 mm. Cette méthode est utilisée dans la production de masse et en série, généralement pour obtenir des pièces moulées à partir d'alliages coûteux.
Centrifuge et autres types de coulée
- pièces moulées en fonte, acier, métaux non ferreux et alliages. Ils sont utilisés dans la production en série et en série pour les pièces moulées creuses et à parois minces (telles que les corps de révolution) de configuration complexe, par exemple, les manchons, les bagues, les chemises, etc. Le processus est réalisé en versant du métal dans un moule métallique rotatif . Sous l'action des forces centrifuges, des particules de métal en fusion sont projetées à la surface du moule et, en se solidifiant, prennent sa forme. La coulée est refroidie de l'extérieur (du moule) et de l'intérieur (du côté de la surface libre) par rayonnement et convection d'air. La solidification du métal sous pression entraîne le compactage du métal et une augmentation des propriétés mécaniques, en même temps, les gaz et les impuretés non métalliques sont séparés et déplacés sur la surface interne de la pièce moulée, ce qui doit être pris en compte lors de calculer les allocations pour les produits avec une surface de travail interne.

D'autres méthodes de coulée sont également utilisées : continue, sous laitier, brûlage, estampage à l'état fondu, etc.

continu et semi-continu
les pièces moulées sont obtenues à partir de fonte, d'acier, d'alliages d'aluminium et de magnésium; en masse et en sérieproduction pour fournir une section transversale de longueur illimitée (châssis de machines-outils de coupe de métaux, boîtiers d'équipements hydrauliques et pneumatiques, tuyaux), etc.
Coulée sous laitier électroconducteur
recevoir des pièces moulées en aciers et alliages aux propriétés mécaniques améliorées pesant jusqu'à 300 tonnes; en production par lots pour obtenir des ébauches pour les pièces critiques des moteurs marins, des rouleaux, des turbines, etc.
Moulage par pression
recevoir des pièces moulées en alliages d'aluminium et de magnésium; dans la production de masse et en série pour les pièces à parois minces (jusqu'à 2 mm) et de grande taille (1000x3000mm).

Estampage par fusion

recevoir des pièces moulées à partir de métaux et alliages non ferreux, d'acier et de fonte en production de masse et en série Pour la fabrication de pièces moulées en forme d'une épaisseur de paroi allant jusqu'à 8 mm d'une configuration simple avec des propriétés mécaniques élevées.

Réalisation d'ébauches initiales par déformation plastique

Le forgeage à la machine est produit

sur les marteaux et presses hydrauliques . En production unique et à petite échelle - le moyen le plus économique d'obtenir des ébauches de haute qualité; peut être le seul moyen possible de récolter une grande masse.

Débouchés : ébauches pesant jusqu'à 250 tonnes d'une forme simple ; sur les marteaux dans les bagues d'appui et les matrices jusqu'à 10 kg, tandis que l'épaisseur de paroi de la pièce atteint 3-2,5 mm, précision

Qualité 14-16 , et la valeur du paramètre de rugosité de surface estRa = 25-12,5 µm ; pour l'acier, parfois les métaux et alliages non ferreux.
Estampillage
- dans les conditions de production de masse et à grande échelle, le forgeage à chaud est plus rentable que le forgeage. Limitations : jusqu'à 100 kg, bien qu'il soit possible d'obtenir des pièces forgées jusqu'à 3 tonnes et plus, mais le plus souvent pesant jusqu'à 30 kg. Utilisé pour obtenir des pièces forgées à partir d'acier, de métaux non ferreux et d'alliages. Habituellement, la pièce initiale pour l'emboutissage est de l'acier laminé. Le forgeage à chaud est effectué sur des marteaux, le forgeage horizontal(GKM), des presses à forger à chaud (CGSHP) et des presses à vis.

Les opérations de formage de feuilles comprennent le dressage (redressage), l'emboutissage façonné (gaufré), le bordage, le formage, le sertissage, la distribution.

feuille d'estampage
- les dimensions des ébauches vont de quelques centimètres à 7 m avec une épaisseur de paroi de 0,1 à 100 mm ; précision - qualité 11-12, et avec étalonnage supplémentaire - qualité 9-10.
en forme de
estampage (en relief) permet d'obtenir divers évidements et saillies, des raidisseurs... sur des pièces planes L'emboutissage redistribue le volume de métal dans la zone locale. Lors du bordage d'un trou, l'épaisseur du matériau au bord des côtés est considérablement réduite.
débarquement
- modification partielle de la forme d'une pièce en barre sur des machines spéciales de frappe à froid, par exemple, frappe de têtes de boulons, de vis, de rivets, etc.

Les alliages métalliques (acier de différentes qualités, alliages de métaux non ferreux, ainsi que bimétalliques) et les matériaux non métalliques (textolite, carton comprimé, caoutchouc, feutre) sont produits par des méthodes d'emboutissage. Selon le type d'ébauches, les matériaux métalliques peuvent être divisés en laminés (plus de 300 mm de large), rubans, feuilles, bandes, fils et produits laminés ronds (en bobines), barres et produits laminés de différentes sections. Les matériaux non métalliques sont généralement fournis sous forme de feuilles ou de bandes.

Pièces initiales obtenues par métallurgie des poudres

Les principales matières premières sont les poudres de fer, de nickel, de cobalt, de molybdène, de tungstène et d'autres métaux. Les produits sont formés par pressage à froid dans des moules fermés suivi d'un frittage. Par exemple, un arbre à cames de moteur fritté à partir de poudre d'une longueur de 447 mm et d'un poids de 2,5 kg permet non seulement d'économiser 75% de poids par rapport à la fonte, mais également d'augmenter de 7 fois la résistance à l'usure de l'arbre.

Matériaux métallo-céramiques.
Par exemple, le bronze graphite (85...88% cuivre, 8...10% étain, 3...5% graphite) peut être utilisé dans la fabricationroulements dans lesquels il n'y a pratiquement pas de lubrifiant supplémentaire. Il existe des matériaux cermet antifriction à base de cuivre et de fer. Les propriétés des produits finis céramique-métal dépendent largement de la densité des briquettes pressées à partir de poudre et de la répartition de la densité sur le volume. Les briquettes sont pressées sous une pression de 2500...4000 Pa pour le bronze graphite et de 4000...5000 Pa pour le sulfure de fer. Le frittage du bronze-graphite est effectué pendant 2...3 heures à une température de 760...780 °C, et le matériau sulfuré de fer - 1...1,5 heures à une température de 1130...1150 °C . La complexité de la forme des pièces détermine la possibilité de leur emboutissage final ou la nécessité d'un usinage supplémentaire après frittage, ce qui affecte largement la productivité et le coût.

Dans des conditions de production de masse et à grande échelle, il est économiquement possible d'obtenir des ébauches dont la forme et la taille se rapprochent le plus des pièces finies. Dans ce cas, le coût des ébauches augmente, mais la quantité d'usinage est considérablement réduite.

Dans des conditions de production unique et à petite échelle, les pièces sont éloignées en taille et en forme de la pièce finie, c'est-à-dire qu'elles ont des tolérances importantes pour l'usinage. Parmi les nombreuses manières possibles d'obtenir la pièce, il est nécessaire de choisir celle qui est économiquement viable.

Le choix définitif de la méthode est établi sur la base de calculs :

A) le coût de la méthode d'obtention des ébauches initiales ;
B) le coût du processus d'usinage lui-même.

Questions et tâches pour la maîtrise de soi

Définir le terme "préparation".
Nommez les types de préparations.
Précisez les méthodes de fabrication des ébauches.
Qu'entend-on par fabricabilité de la pièce ?
Expliquer l'essentiel des principales méthodes d'obtention des ébauches : coulée, soudure, déformation plastique, découpe.
Énumérer les principales propriétés technologiques des ébauches.
Indiquez les principales méthodes de coulée et leur essence.
Quelle est l'essence de la méthode de coulée dans les moules carapaces ?
Comment se fait le moulage de précision ?
Comment sont élaborés les modèles d'investissement ?
Énumérez les avantages et les inconvénients du moulage par injection.
Énumérez les avantages et les inconvénients de la coulée centrifuge.
Comment est classée la production d'ébauches par déformation plastique ?
Qu'est-ce que la métallurgie des poudres ?
Comment les ébauches sont-elles obtenues par métallurgie des poudres ?
Quel est le calibrage des pièces en métal-céramique ?

Derniers articles

2022-06-08 17:49:00
Tarifs et équipements pour Skylink Internet Equipement pour se connecter à Internet depuis SkyLink
2022-05-28 07:46:52
Résoudre certains problèmes de la version Android de Mortal Kombat X Mobile
2022-05-28 07:46:52
Comment apprivoiser un perroquet ?

Articles populaires

Le choix des éditeurs

2022-05-16 11:43:03

Que faut-il pour ouvrir une entreprise individuelle ?
Salutations, chers lecteurs! Aujourd'hui, nous allons parler de la façon d'ouvrir une adresse IP par vous-même en 2020 rapidement et facilement. Dans cet article, je vais vous expliquer étape par étape...
2022-05-16 11:43:03

Évaluation de la productivité du travail des gestionnaires et des spécialistes en gestion du personnel Règles de base de la rémunération
L'activité de travail est un effort visant à atteindre un certain résultat. C'est la principale caractéristique de l'œuvre. Il * verb * toujours...
2022-05-16 11:43:03

Exigences de qualité
On peut dire que les exigences de base pour la qualité des produits ou services fournis sont une combinaison de ses caractéristiques et propriétés, qui en ...
2022-05-16 11:43:03

Ressources en tourbe Extraction de tourbe de broyage
Tolkacheva Elizaveta Sergeevna 9 "G" classe MOU "École secondaire n ° 58" Pertinence du sujet De nombreux pays étrangers ont une économie développée, grâce à un puissant ...
2022-05-07 03:07:16

Société par Actions Fermée Transtelecom
TTK est l'un des cinq principaux opérateurs de télécommunications russes. Le principal actionnaire de TTK est Russian Railways, qui détient 99,99 % des actions de la Société. Compagnie...