Tipuri de semifabricate în inginerie mecanică. Principii de bază pentru alegerea unei metode de obținere a semifabricatelor Semifabricate și producție semifabricate

02.09.2020

Tipul de spate	Acțiune spatii libere	Tipul de spate	Acțiune spatii goale,
Structuri sudate		Piese forjate:
turnări	39,65	ștampilat
inclusiv din:		lingouri
fontă	28.28	Produse din pulberi metalice	0,05
deveni
metale neferoase	2,07

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

Concepte de bază ale semifabricatelor și caracteristicile acestora

Achiziții, concepte de bază și definiții

Un semifabricat, conform GOST 3.1109-82, este un obiect de muncă, din care o piesă este realizată prin schimbarea formei, dimensiunii, proprietăților suprafeței și (sau) materialului.

Există trei tipuri principale de semifabricate: profile de construcție de mașini, piese și combinate. Profilele de construcție de mașini sunt realizate dintr-o secțiune constantă (de exemplu, rotundă, hexagonală sau țeavă) sau periodică. La scară largă și productie in masa folosiți și o închiriere specială. Piesele semifabricate sunt obținute prin turnare, forjare, ștanțare sau sudare. Piesele combinate sunt piese complexe obținute prin îmbinarea (de exemplu, sudarea) unor elemente separate, mai simple. În acest caz, este posibil să se reducă masa piesei de prelucrat și să se utilizeze cele mai potrivite materiale pentru mai multe elemente încărcate.

Piesele de prelucrat se caracterizează prin configurația și dimensiunile lor, precizia dimensiunilor obținute, starea suprafeței etc.

Formele și dimensiunile piesei de prelucrat determină în mare măsură tehnologia atât pentru fabricarea acesteia, cât și pentru prelucrarea ulterioară. Precizia dimensională a piesei de prelucrat este cel mai important factor care influențează costul de fabricație a unei piese. În acest caz, este de dorit să se asigure stabilitatea dimensiunilor piesei de prelucrat în timp și în limitele lotului fabricat. Forma și dimensiunile piesei de prelucrat, precum și starea suprafețelor acesteia (de exemplu, răcirea pieselor turnate de fier, stratul de sol pe forjate) pot afecta semnificativ prelucrarea ulterioară. Prin urmare, pentru majoritatea pieselor de prelucrat, este necesar pregătire prealabilă, care consta in că li se oferă o astfel de stare sau formă în care pot fi prelucrate masini-unelte. Această lucrare este efectuată cu atenție în special dacă prelucrarea ulterioară este efectuată pe linii automate sau flexibile " complexe automatizate. Operațiunile de preprocesare includ curățarea, îndreptarea, decojirea, tăierea, centrarea și uneori prelucrarea bazelor tehnologice.

Alocații, ture și dimensiuni

Adaosul de prelucrare este un strat de metal îndepărtat de pe suprafața piesei de prelucrat pentru a obține forma și dimensiunile piesei cerute de desen. Alocațiile sunt atribuite numai acelor suprafețe a căror formă și precizie dimensională cerute nu pot fi atinse prin metoda acceptată de obținere a piesei de prelucrat.

Alocațiile sunt împărțite în generale și operaționale. Alocația totală pentru prelucrare este un strat de metal necesar pentru a efectua toate operațiunile tehnologice necesare efectuate pe o suprafață dată. Alocația de funcționare este un strat de metal îndepărtat în timpul unei operațiuni tehnologice. Alocația se măsoară de-a lungul normalei la suprafața în cauză. Indemnizația totală este egală cu suma celor de exploatare.

Mărimea alocației afectează în mod semnificativ costul de fabricație al piesei. O alocație supraestimată crește costul forței de muncă, consumul de material, scule de tăiere și electricitate. O alocație subestimată necesită utilizarea unor metode mai scumpe pentru obținerea unei piese de prelucrat, complică instalarea piesei de prelucrat pe mașină și necesită o calificare mai înaltă a lucrătorului. În plus, este adesea cauza căsătoriei în timpul prelucrării. Prin urmare, alocația alocată trebuie să fie optimă pentru condițiile de producție date.

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

Alocația optimă poate fi determinată prin metoda de calcul și analitică, care este luată în considerare la cursul „Tehnologia ingineriei mecanice”. În unele cazuri (de exemplu, când tehnologia de prelucrare nu a fost încă dezvoltată), cotele de prelucrare diferite feluri spațiile sunt selectate conform standardelor și cărților de referință.

Stratul de metal efectiv îndepărtat în timpul primei operațiuni poate varia foarte mult, deoarece pe lângă alocația de funcționare, este adesea necesară eliminarea suprapunerii.

Suprapunerea este un exces de metal pe suprafața piesei de prelucrat (depășind alocația), datorită cerințelor tehnologice de simplificare a configurației piesei de prelucrat pentru a facilita condițiile pentru producerea acesteia. În cele mai multe cazuri, suprapunerea este îndepărtată prin prelucrare, mai rar rămâne în produs (pantele de forjare, razele de curbură crescute etc.).

În procesul de transformare a unei piese de prelucrat într-o piesă finită, dimensiunile acesteia capătă o serie de valori intermediare, care se numesc dimensiuni operaționale. În Fig.2.1. pe piesele din diferite clase sunt prezentate cotele, ture și dimensiuni operaționale. Dimensiunile de funcționare sunt de obicei fixate cu abateri: pentru arbori - minus, pentru găuri - plus.

Alegerea metodei de obținere a semifabricatelor

Capacitățile tehnologice ale principalelor metode de obținere a semifabricatelor

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

Turnarea produce tagle de aproape orice dimensiune, atât configurații simple, cât și foarte complexe. În acest caz, piesele turnate pot avea cavități interne complexe cu suprafețe curbe care se intersectează la unghiuri diferite. Precizia dimensională și calitatea suprafeței depind de metoda de turnare. Unele metode speciale de turnare (turnare sub presiune, turnare prin investiție) pot produce semifabricate care necesită prelucrare minimă.

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

Prelucrarea metalelor prin presiune este utilizată pentru obținerea de profile de construcție de mașini, semifabricate forjate și ștanțate.

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

Forjarea este utilizată pentru fabricarea semifabricatelor într-o singură producție. În producția de semifabricate foarte mari și unice (cu o greutate de până la 200...300 de tone), forjarea este singura cale posibilă tratament cu presiune. Ștanțarea vă permite să obțineți semifabricate care sunt mai aproape în configurație de piesa finită (cu o greutate de până la 350...500 kg). Cavitățile interne ale pieselor forjate au o configurație mai simplă decât piesele turnate și sunt situate numai de-a lungul direcției de mișcare a corpului de lucru al ciocanului (presa). Precizia și calitatea semifabricatelor produse prin forjare la rece nu este inferioară preciziei și calității turnărilor obținute prin metode speciale de turnare.

Prin tratarea sub presiune, piesele de prelucrat sunt obținute din metale suficient de ductile. Proprietățile mecanice ale unor astfel de semifabricate sunt întotdeauna mai mari decât cele ale celor turnate. Prelucrarea prin presiune creează o macrostructură metalică fibroasă, care trebuie luată în considerare la dezvoltarea tehnologiei de proiectare și fabricare a piesei de prelucrat. De exemplu,. la o roată dinţată din produse laminate (Fig. 3.1, a), direcţia fibrelor nu contribuie la creşterea rezistenţei dinţilor. La fabricarea unei piese de prelucrat prin ștanțare dintr-o bandă (Fig. 3.1.6) sau răsturnarea dintr-o bară (Fig. 3.1, c), se poate obține o aranjare mai favorabilă a fibrelor.

Semifabricatele sudate sunt realizate prin diverse metode de sudare, de la arc electric la electrozgură. Într-un număr de cazuri, sudarea simplifică fabricarea unei piese de prelucrat, în special a unei configurații complexe. Punctul slab al țaglei sudate este sudarea sau zona afectată de căldură. De regulă, rezistența lor este mai mică decât metalul de bază. În plus, proiectarea incorectă a piesei de prelucrat sau tehnologia de sudare poate duce la defecte (deformare, porozitate, solicitări interne) care sunt greu de corectat prin prelucrare.

Piesele de prelucrat combinate de configurație complexă dau un efect economic semnificativ în fabricarea elementelor piesei de prelucrat prin ștanțare, turnare, laminare, urmată de îmbinarea lor prin sudare. Piesele combinate sunt folosite la fabricarea arborilor cotiți mari, a cadrelor echipamentelor de forjare și presare, a cadrelor mașinilor de construcții etc.

În prezent, este promițător obținerea de semifabricate din materiale plastice și pulbere. trăsătură caracteristică astfel de semifabricate este că pot corespunde ca formă și dimensiune cu forma și dimensiunea pieselor finite și necesită doar un mic, mai des; a tuturor finisajelor-prelucrare.

Principii de bază pentru alegerea unei metode de obținere a semifabricatelor

Aceeași parte poate fi realizată din semifabricate obținute în diferite moduri. Unul dintre principiile fundamentale pentru alegerea unei piese de prelucrat este să se concentreze pe o astfel de metodă de fabricație care să îi ofere o aproximare maximă față de piesa finită. În acest caz, consumul de metal, volumul de prelucrare și ciclul de producție pentru fabricarea piesei sunt reduse semnificativ. Cu toate acestea, în timp ce în producție de achiziții cheltuieli crescute pentru echipamente tehnologiceși echipamente, repararea și întreținerea acestora. Prin urmare, atunci când alegeți o metodă de obținere a unei piese de prelucrat, este necesar să se efectueze o analiză tehnică și economică a două etape de producție - achiziție și prelucrare. Metodologia de analiză tehnică și economică este dată în Capitolul 9.

Dezvoltarea proceselor tehnologice pentru fabricarea semifabricatelor trebuie efectuată pe baza principiilor tehnice și economice. Conform principiului tehnic, cel selectat proces tehnologic trebuie să se asigure pe deplin că toate cerințele desenului și specificații pentru piesa de prelucrat;

În conformitate cu principiul economic, fabricarea semifabricatului trebuie efectuată cu costuri de producție minime.

Din mai multe opțiuni posibile pentru procesul tehnologic, cu altele condiții egale alegeți cel mai economic, cu eficiență egală - cel mai productiv. Dacă sunt stabilite sarcini speciale, de exemplu, eliberarea urgentă a unora produse importante, alți factori pot fi decisivi (mai mult performanta ridicata, timp minim de pregătire a producției etc.).

Factori care determină alegerea unei metode de obținere a semifabricatelor

Forma și dimensiunile piesei de prelucrat

Cele mai complexe semifabricate pot fi produse prin diferite metode de turnare. Turnarea în matrițe de nisip și modelele din ceară pierdută permit obținerea semifabricatelor de formă complexă cu diferite cavități și găuri. În același timp, unele metode de turnare (de exemplu, turnarea prin injecție) propun anumite restricții privind forma turnării și condițiile pentru fabricarea acesteia. .

Spaturile obținute prin ștanțare ar trebui să aibă o formă mai simplă. Fabricarea găurilor și cavităților prin ștanțare este dificilă în unele cazuri, iar utilizarea turelor crește brusc cantitatea de prelucrare ulterioară.

Pentru piesele care au o configurație simplă, adesea piesa de prelucrat este; inchiriere - (tije, tevi etc.). Deși în acest caz volumul de prelucrare crește, o astfel de țagle poate fi destul de economică datorită costului scăzut al produselor laminate, a absenței aproape completă a operațiunilor pregătitoare și a posibilității de automatizare a procesului de prelucrare.

Pentru turnare și forjare, dimensiunile piesei de prelucrat sunt practic nelimitate. Adesea - parametrul limitativ în acest caz sunt anumite dimensiuni minime (de exemplu, grosimea minimă a peretelui turnării, greutatea minimă a forjarii). Ștanțarea și cele mai multe tehnici speciale de turnare limitează masa piesei de prelucrat la câteva zeci sau sute de kilograme.

Forma (grupul de complexitate) și dimensiunile (masa) pieselor turnate și forjate afectează costul acestora. În plus, masa piesei de prelucrat afectează mai activ, deoarece costurile echipamentelor, sculelor, încălzirii etc. sunt asociate cu aceasta. O reducere semnificativă a costului de fabricație a semifabricatelor turnate și ștanțate are loc cu o creștere a greutății acestora de la 2 la 30 kg.

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

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

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

Ca exemplu, să comparăm semifabricate obținute prin turnare în matrițe de nisip și sub presiune. În primul caz, se obține o suprafață brută inexactă. La prelucrarea unei astfel de piese de prelucrat prin tăiere, apare o sarcină neuniformă asupra tăietorului, care, la rândul său, reduce precizia prelucrării. Acest lucru este evident mai ales la prelucrarea suprafețelor interne.

În al doilea caz, suprafața piesei de prelucrat are o înălțime redusă de microrugozități, dar datorită de mare viteză răcirea și lipsa conformității formei în stratul superficial al metalului, se creează tensiuni de tracțiune reziduale. Acesta din urmă poate duce la deformare și fisuri de turnare. Uneori, tensiunile reziduale nu sunt detectate imediat, ci în timpul prelucrării ulterioare. Îndepărtarea stratului de metal de pe suprafață perturbă echilibrul tensiunilor și duce la deformarea piesei finite.

Proprietățile tehnologice ale materialului piesei de prelucrat

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

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

Dacă semifabricate din același material sunt obținute prin metode diferite (turnare, formare, sudare), atunci acestea vor avea proprietăți neidentice, deoarece în timpul procesului de fabricație a semifabricatului, proprietățile materialului se modifică. Astfel, metalul turnat se caracterizează printr-o dimensiune relativ mare a granulelor, neomogenitatea compoziției chimice și a proprietăților mecanice pe secțiunea turnării, prezența tensiunilor reziduale etc. Metalul după tratarea sub presiune are o structură cu granulație fină, o anumită orientare a boabelor (fibrilație). Întărirea are loc după prelucrarea la rece. Metalul laminat la rece este de 1,5-3,0 ori mai puternic decât metalul turnat. Deformarea plastică a metalului duce la anizotropia proprietăților: rezistența de-a lungul fibrelor este de aproximativ 10...15% vycGe decât în direcția transversală.

Sudarea duce la crearea unor structuri neomogene în sudarea în sine și în zona apropiată de sudare. Neomogenitatea depinde de metoda și modul de sudare. Cele mai dramatice diferențe de proprietăți sudură obţinut prin sudare manuală cu arc. Electrozgură și automată sudare cu arc oferă cea mai înaltă calitate și cusătură uniformă.

Program de lansare a produsului

Programul de lansare a produsului, de ex. numarul de produse produse pe o anumita perioada de timp (de obicei un an) este unul dintre cei mai importanti factori in determinarea alegerii unei metode de producere a semifabricatelor. Influența sa pentru fiecare proces tehnologic poate fi urmărită cu ușurință prin costul unei piese de prelucrat:

Сzar=d+6/П (3,1)

sau lot de producție:

C \u003d a P + b,

unde a - costurile curente (costul consumabilelor, salariu principalii muncitori, costul de exploatare a echipamentelor și sculelor etc.); b - costuri unice (pentru echipamente, unelte, amortizarea și repararea acestora); P - dimensiunea lotului de producție, buc.

Este evident că o creștere a dimensiunii lotului duce la o scădere a costului piesei de prelucrat. Cu toate acestea, această reducere a costurilor nu este simplă. Cu o creștere a lotului de producție peste valoarea lui P, - este necesară introducerea echipament adițional, echipamente tehnologice. Dependenţa costului de mărimea lotului capătă în acest caz un caracter mai complex (în trepte) (Fig. 3.2).

Compararea a două (sau mai multe) variante de procese tehnologice pentru fabricarea semifabricatelor poate fi realizată grafic (Fig. 3.3). Punctul de intersecție oferă un lot critic de producție de PC, care împarte zonele de aplicare rațională a unui anumit proces tehnologic.

Programul de lansare vă permite, de asemenea, să determinați limitele de aplicare viabile din punct de vedere economic. diverse metode obţinerea de semifabricate (Fig. 3.4).

Fig.3.2. Dependența costului C al unui lot de semifabricate (1) și al unui semifabricat (2) de dimensiunea lotului de producție П:

P1, P2 - valori critice ale dimensiunilor lotului

Fig.3.3. Comparația prețului de cost C al proceselor tehnologice de fabricare a piesei de prelucrat (opțiunile 1 și 2) în funcție de dimensiunea lotului de producție

Fig.3.4. Plumbul (a) și dependența costului piesei de prelucrat de metoda de fabricație a acesteia și de dimensiunea lotului de producție (b)

Capabilitățile de producție ale întreprinderii

La organizarea producției unui nou tip de semifabricate, pe lângă dezvoltarea proceselor tehnologice, este necesar să se stabilească necesitatea de noi echipamente, zone de producție, relații de cooperare, „punerea în scenă a materialelor suplimentare, energie electrică, apă etc.: În in acest caz, alegerea echipamentelor, sculelor si materialelor se face pe baza unei analize tehnico-economice prealabile.

Atunci când proiectați un proces tehnologic pentru o întreprindere existentă, acesta ar trebui să fie asociat cu capacitățile acestei întreprinderi. Pentru a face acest lucru, este necesar să aveți informații despre tipul și cantitatea de echipamente disponibile, zonele de producție, posibilitățile unei baze de reparații, servicii de suport etc.

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

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

Durata pregătirii tehnologice a producției

În procesul de pregătire tehnologică a producției, sunt rezolvate următoarele sarcini: proiectarea procesului- dezvoltarea proceselor tehnologice, hărți de traseu etc.; raționalizare-calculări ale intensității forței de muncă a operațiunilor și consumului de material al pieselor; proiectarea si producerea echipamentelor principale si auxiliare si a echipamentelor tehnologice.

Complexitatea perioadei de pregătire tehnologică a producției constă în faptul că toate lucrările trebuie efectuate cât mai curând posibil cu o intensitate și un cost minim de muncă. O prelungire a perioadei de pre-producție poate duce la uzura produsului, o scădere a rentabilității investiției de capital etc. Prin urmare, este de dorit să începeți pregătirea chiar și în timpul proiectării produsului.

Durata și volumul pregătirii tehnologice a producției este determinată de complexitatea produsului fabricat, de natura proceselor tehnologice aplicate și de tipul de producție. Cu cât este mai mare numărul și complexitatea echipamentului folosit, cu atât volumul și durata antrenamentului sunt mai mari. În ceea ce privește producția în masă și în serie pregătire tehnologică realizată în detaliu. În producția unică, pregătirea tehnologică se limitează la dezvoltarea datelor minime necesare producției. Detalierea acestora este atribuită serviciilor tehnologice ale magazinului. În unele cazuri (de exemplu, pentru a elimina „gâturile de sticlă” în producție), pentru a reduce perioada de pregătire, se alege o metodă de producere a semifabricatelor care necesită costuri minime pentru producerea echipamentelor, uneltelor și sculelor necesare implementării. a acestui proces tehnologic.

Metodă de alegere a unei metode de obținere a semifabricatelor

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

Apoi, pe baza programului de producție dat, se stabilește configurația și dimensiunile pieselor și ansamblurilor principale, precum și capacitățile de producție ale întreprinderii, tipul și natura viitorului. proces de producție(singur, în serie sau în masă; grup sau în linie).

În conformitate cu proiectarea piesei și cerințele cerinte tehnice stabiliți principalii factori (vezi clauza 3.3) care determină alegerea tipului piesei de prelucrat și a tehnologiei de fabricație a acesteia. Factorii trebuie aranjați în ordinea descrescătoare a importanței lor.

Analizând gradul de influență a factorilor discutați mai sus, se selectează unul sau mai multe procese tehnologice care asigură semifabricate de calitatea cerută. În același timp, se verifică și posibilitatea utilizării spațiilor combinate. În etapa preliminară de selecție cea mai buna cale obținând spații libere, puteți utiliza așa-numita matrice a influenței factorilor (Tabelul 3.1). Evaluarea fiecărui factor din acesta se face „plus - minus” sau folosind coeficientul gravitație specifică(de la 0 la 1). Cea mai bună metodă este considerată a fi cea cu mai multe plusuri sau o sumă mai mare de coeficienți.

După selectarea mai multor opțiuni de obținere a semifabricatelor pentru fiecare dintre ele, se precizează următoarele: succesiunea operațiilor efectuate (de exemplu ștanțarea pe presă, apoi pe GCM; laminarea, apoi ștanțarea și sudarea), echipamentul utilizat, de bază și materiale auxiliare. Dacă niciuna dintre metodele selectate pentru obținerea semifabricatelor nu prezintă anumite avantaje, câteva dintre cele mai acceptabile semifabricate și procese tehnologice pentru producerea lor sunt proiectate pe o bază extinsă.

3.1. Un exemplu de proiectare a matricei de influență a factorilor

Pentru procesele tehnologice dezvoltate se determină principalii indicatori tehnici și economici și, pe baza analizei acestora, se alege cel mai rațional. Apoi, se dezvoltă un proces tehnologic detaliat pentru metoda de producție selectată și se realizează studiul de fezabilitate al acesteia.

Rata consumului de metal și greutatea țaglelor

Rata de consum de material, kg, pe unitate, produse poate fi exprimată prin următoarea formulă:

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

unde Cd este masa piesei finite; Artă. o-masa deșeurilor tehnologice; Gz. o este masa deșeurilor de recoltare.

Greutatea piesei finite<3д можно рассчитать по формулам на основании данных чертежа или непосредственного обмера, а в случае особо сложной конфигурации детали - контрольным взвешиванием образца.

Masa deșeurilor tehnologice Gt. o, m reprezintă pierderea materială inevitabilă pentru această producție, care poate fi calculată după cum urmează:

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

unde bt.p. h-pierderi tehnologice de material pentru deseuri, flash, profit, gating, sistem; (Ztp m-pierderi tehnologice de material sub formă de cote și ture. Deșeurile tehnologice sunt direct dependente de tipul de producție.

Masa deșeurilor de recoltare Sz. o nu are legătură directă cu procesul de fabricație al piesei. Este determinat de termenii de livrare a metalului sau materialului. De exemplu, deșeurile unei bare din cauza nemultiplității lungimii sale cu lungimea piesei de prelucrat, deșeurile de bandă în timpul ștanțării la rece a pieselor dintr-o tablă etc.

Masa deșeurilor tehnologice și de achiziții scade pe măsură ce procesele tehnologice se îmbunătățesc și se aplică metode avansate de procesare. În orice tip de producție, este necesar să se străduiască reducerea ratelor de consum de materiale prin reducerea deșeurilor tehnologice și de achiziții. Această sarcină este relevantă în special în producția de masă. În producția de masă s-au născut metode fără deșeuri de fabricare a produselor (de exemplu, producția de șuruburi și șuruburi dintr-o bară prin captare la rece).

Masa cu care piesa de prelucrat intră în prelucrarea preliminară se numește masa piesei de prelucrat. Greutatea piesei de prelucrat, kg

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

Cerințe pentru semifabricate în ceea ce privește post-procesarea

Pe lângă consumul minim de metal și intensitatea muncii, pieselor de prelucrat se impun o serie de cerințe în ceea ce privește prelucrarea ulterioară a acestora. Aceste cerințe includ: cotele minime de procesare; amenajarea rațională a taluzelor de turnătorie și ștanțare; precizie dimensională crescută; minimizarea sau eliminarea completă a straturilor defecte etc.

Minimizarea alocațiilor reduce numărul de treceri și tranziții de prelucrare și astfel reduce costul acesteia.

Pantele de ștanțare și turnare limitează posibilitatea utilizării suprafețelor individuale ale piesei de prelucrat ca baze tehnologice pentru prelucrare, reduc precizia prelucrării. Printr-o alegere adecvată a metodei de obținere a piesei de prelucrat, proiectantul își poate crea cea mai acceptabilă formă, ceea ce permite prelucrarea mecanică cu cele mai mici costuri de muncă. Principala cerință aici este o astfel de aranjare a planului de despărțire al matriței sau matriței, în care suprafețele de montare ale piesei de prelucrat să fie lipsite de pante și urme ale despărțirii.

Precizia dimensiunilor semifabricatelor obținute prin diferite metode variază de la sutimi la câteva zeci de milimetri. Desigur, în acest caz, dorința de a obține precizia piesei de prelucrat cât mai aproape posibil de cerințele desenului piesei finite. În acest caz, uneori este posibil să se facă fără prelucrare mecanică. În special, cerințele privind acuratețea pieselor de prelucrat și stabilitatea dimensională cresc atunci când acestea sunt prelucrate pe mașini automate cu bară, mașini de tip „centru de prelucrare”, în sisteme de producție flexibile, complexe robotizate etc. Precizia scăzută a pieselor de prelucrat în producția automată este adesea cauza defecțiunii sistemelor și liniilor complexe. Prin urmare, precizia pieselor de prelucrat înainte de începerea lor pentru prelucrare în producția automată trebuie adesea îmbunătățită prin pretratarea suprafețelor de bază.

Prezența unui strat defect pe suprafața de prelucrat, pe de o parte, duce la o creștere a toleranțelor, pe de altă parte, la o scădere a durabilității sculei de tăiere. Stratul defect pentru turnarea din fontă, obținut în matrițe de nisip pe modele din lemn, este de 1 ... 5 mm, pentru forjare - 1,5 ... 3 mm, pentru forjate ștanțate - 0,5. .1.5, pentru oțel laminat la cald - 0,5 ... 1,0 mm. Fără a lua în considerare influența factorilor de mai sus asupra prelucrării ulterioare, este imposibil să alegeți în mod competent o metodă pentru obținerea unei piese de prelucrat.

Influența preciziei și calității stratului de suprafață al piesei de prelucrat asupra structurii prelucrării acesteia

Suprafețele pieselor sunt împărțite în prelucrate și neprelucrate. În acest sens, toate piesele din inginerie mecanică pot fi împărțite în trei grupuri. Prima grupă include piese a căror acuratețe și calitate a stratului de suprafață poate fi asigurată printr-una sau alta metodă de obținere a unei piese de prelucrat fără nicio prelucrare mecanică.Reprezentanții tipici ai unor astfel de piese sunt piesele obținute prin ștanțare la rece din materiale plastice, pulberi metalice feroase și non -metale feroase, precum și (mai puțin frecvent) prin metode de turnare de precizie și ștanțare la cald. A doua grupă este letal ", în care trebuie prelucrate toate suprafețele. Necesitatea prelucrării aici se poate datora a două motive: lipsa metodelor pentru obţinerea unei piese de prelucrat care să asigure acurateţea şi calitatea suprafeţei cerute conform stratului de desen, sau inoportunea economică (cost ridicat) a obţinerii calităţii cerute a piesei folosind metodele tehnologice disponibile pentru obţinerea semifabricatelor. A treia grupă este formată din piese. în care unele dintre suprafețe nu sunt prelucrate, iar cele mai precise, executive și suprafețe sunt așchii. Al treilea grup este cel mai numeros și ocupă o poziție intermediară între primele două. Producția de piese din primul grup este cea mai ieftină. Acesta deschide calea către o tehnologie fără deșeuri sau cel puțin cu deșeuri reduse. Una dintre cele mai importante tendințe în dezvoltarea ingineriei mecanice se manifestă în dorința pentru o astfel de producție. Cu toate acestea, nivelul scăzut al celor mai multe dintre metodele cele mai comune în prezent de producere a semifabricatelor îl obligă să aibă ateliere mecanice în structura oricărei fabrici de mașini, în care semifabricatele sunt transformate în piese prin eliminarea cotelor pentru prelucrare de pe suprafețele lor.

Astfel, principala tendință în producția de semifabricate este de a crește acuratețea și de a îmbunătăți calitatea stratului de suprafață al semifabricatului. Cu toate acestea, atingerea acestor calități cu un program de producție mic poate să nu fie viabilă din punct de vedere economic, deoarece costul sculelor pentru procesele de achiziție poate depăși economiile la prelucrare.

Să luăm în considerare ceea ce s-a spus pe exemplul unei piese (Fig. 3.5), cărora toate suprafețele prelucrate au numere atribuite. Precizia și rugozitatea suprafețelor numerotate sunt diferite. Suprafețele 2, 3, 4, 6, 7, 8 și 9 necesită prelucrare într-o singură etapă (rindeluire, frezare sau strunjire). Suprafața 1, care este suprafața de bază, necesită utilizarea prelucrării în două etape (finisare și frezare brută).

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Ministerul Educației și Științei R.K.

Semipalatinsk Stat Colegiul de Inginerie Electrică

Subiect:Tipuri de semifabricate în inginerie mecanică

Lector: Oyshieva G.S.

Student: Taishybaev Ch.B.

Semey-2015

Un semifabricat este un produs din care o piesă este realizată prin modificarea formei, dimensiunilor, proprietăților suprafeței și (sau) materialului. Pentru a obține o piesă dintr-o piesă de prelucrat, aceasta este supusă unei prelucrări mecanice, în urma căreia, prin îndepărtarea unui strat de material de pe suprafețele individuale (sau pe toate) acesteia, forma geometrică, dimensiunea și proprietățile suprafeței piesei specificate de se obţin proiectantul din desen. Stratul de material care este îndepărtat se numește alocație. Este necesar să se asigure în mod fiabil caracteristicile geometrice și curățenia suprafețelor de lucru ale piesei. Valoarea alocației depinde de adâncimea defectelor de suprafață și este determinată de tipul și metoda de obținere a piesei de prelucrat, greutatea și dimensiunile acesteia.

Există următoarele tipuri de spații libere:

Defectele care afectează rezistența și aspectul piesei de prelucrat trebuie corectate. Specificațiile tehnice trebuie să indice tipul defectului, caracteristicile cantitative ale acestuia și metodele de corectare (tăiere, sudare, impregnare cu diverse compoziții chimice, îndreptare).

Producția de achiziții este parte integrantă a oricărei fabrici de autotractoare, formând prima redistribuire tehnologică.

O piesa de prelucrat de fiecare tip poate fi realizata prin una sau mai multe metode legate de cea de baza. Deci, de exemplu, o turnare poate fi obținută prin turnare în forme de nisip sau coajă, într-o matriță de răcire etc.

Semifața poate fi bucată (măsurată) sau continuă, de exemplu, o bară laminată la cald, din care se pot obține semifabricate individuale prin tăiere.

Seboturile ceramice structurale sunt utilizate pentru piese sub tensiune termică și (sau) care funcționează în medii agresive.

Semifabricate laminate (obținute prin tăiere);

Semotoarele laminate sunt utilizate în producția unică și în masă. Materialul laminat al profilului selectat este tăiat în piese semifabricate, din care piesele sunt realizate prin prelucrare ulterioară. Perfecțiunea piesei de prelucrat este determinată de apropierea profilului laminat selectat de secțiunea transversală a piesei (ținând cont de alocațiile de prelucrare).

Se obișnuiește să se distingă semifabricate în funcție de forma care reflectă trăsăturile caracteristice ale metodei tehnologice de bază de fabricare a acestora.

Blankurile unei configurații simple (cu suprapuneri) sunt mai ieftine, deoarece nu necesită echipamente tehnologice complexe și costisitoare la fabricație. Cu toate acestea, astfel de semifabricate necesită o prelucrare ulterioară intensivă a forței de muncă și un consum crescut de material. Evident, pentru fiecare metodă specifică de fabricare a unei piese de prelucrat, există o precizie optimă și un rezultat optim.

Blankurile obținute prin metalurgia pulberilor pot corespunde ca formă și dimensiune pieselor finite și necesită o prelucrare minoră, adesea doar de finisare.

Piesa de prelucrat înainte de prima operațiune tehnologică a procesului de fabricație a piesei se numește originală.

Pe lângă cotele în timpul prelucrării, sunt eliminate cotele, care alcătuiesc o parte din volumul piesei de prelucrat, uneori adăugate pentru a simplifica procesul tehnologic de producție a acesteia.

Turnarea produce semifabricate de aproape orice dimensiune, configurație simplă și foarte complexă, din aproape toate metalele și aliajele, precum și din alte materiale (plastice, ceramică etc.). Calitatea turnării depinde de condițiile de cristalizare a metalului în matriță, determinate de metoda de turnare. În unele cazuri, formarea de defecte (slăbire de contracție, porozitate, fisuri la cald sau la rece) este posibilă în interiorul pereților pieselor turnate, care sunt adesea detectate numai după prelucrarea brută.

Semifabricatele forjate și ștanțate, precum și profilele de construcție de mașini, sunt obținute prin tratarea sub presiune a metalelor. Forjarea este utilizată în producția unică și la scară mică, precum și în fabricarea de semifabricate mari, unice și semifabricate cu cerințe deosebit de ridicate pentru proprietățile în vrac ale materialului. Ștanțarea vă permite să obțineți semifabricate aproape în configurație de piesa finită. Proprietățile mecanice ale pieselor de prelucrat obținute prin tratarea sub presiune sunt mai mari decât cele turnate. Profilele de constructii de masini sunt produse prin laminare, presare, trefilare.

Semifabricatele bazei pentru prelucrare marcate pe desen ar trebui să servească drept baze inițiale pentru fabricarea și verificarea echipamentelor tehnologice (modele și montajele), acestea trebuie să fie curate și netede, fără bavuri, resturi de spruce, profituri, ridicări, turnare și pante de ștanțare.

Suprafețele pieselor turnate trebuie să fie curate și să nu prezinte arsuri, joncțiuni, contracție, captivitate, aluviuni și deteriorări mecanice. Piesa de prelucrat trebuie curățată sau tăiată, punctele de alimentare ale sistemului de închidere, golurile, bavurile și alte defecte trebuie curățate, curățarea îndepărtată. Cavitățile pieselor turnate trebuie curățate cu atenție în special. Suprafețele exterioare neprelucrate ale pieselor de prelucrat, atunci când sunt verificate de o riglă, nu ar trebui să aibă abateri de la dreptate mai mult decât cele specificate. Piesele de prelucrat, în care abaterea de la rectitudinea axei (curbură) afectează calitatea și precizia mașinii, sunt supuse obligatoriu îmbătrânirii naturale sau artificiale conform procesului tehnologic, care asigură îndepărtarea tensiunilor interne, și îndreptarea.

Obținut prin turnare (turnare);

Obținut prin metode de metalurgie a pulberilor.

Obținut prin tratare sub presiune (ebarase forjate și ștanțate);

Blankurile primite pentru prelucrare trebuie să respecte specificațiile aprobate. Prin urmare, acestea sunt supuse controlului tehnic conform instrucțiunilor relevante care stabilesc metoda de control, frecvența, numărul de blancuri verificate ca procent din ieșire etc. De obicei, verificați compoziția chimică, proprietățile mecanice ale materialului, structura, prezența defectelor interne, dimensiunile, greutatea piesei de prelucrat.

Dezvoltarea ingineriei mecanice a dus la apariția semifabricatelor obținute din ceramică structurală.

Semifabricatele sudate și combinate sunt realizate din elemente constitutive separate conectate între ele folosind diferite metode de sudare. Într-o piesă de prelucrat combinată, în plus, fiecare componentă este o piesă de prelucrat independentă de tipul corespunzător (turnare, ștanțare etc.), realizată prin metoda selectată conform unui proces tehnologic independent. Seboturile sudate și combinate simplifică foarte mult crearea structurilor de configurație complexă. Proiectarea incorectă a piesei de prelucrat sau tehnologia incorectă de sudare pot duce la defecte (deformare, porozitate, solicitări interne) care sunt greu de corectat prin prelucrare.

Pentru piesele de prelucrat cu configurație complexă, cu găuri și cavități interne (cum ar fi părțile corpului), dimensiunile și locația suprafețelor sunt verificate în magazinul de semifabricate. Pentru a face acest lucru, piesa de prelucrat este instalată pe mașină, folosind bazele sale tehnologice, simulând schema de instalare adoptată pentru prima operație de prelucrare. Abaterile în dimensiunile și forma suprafețelor trebuie să respecte cerințele desenului piesei de prelucrat. Semifabricatele trebuie să fie realizate din materialul indicat pe desen, să aibă proprietățile mecanice corespunzătoare, să nu aibă defecte interne (pentru piese turnate - friabilitate, cochilii, incluziuni străine; pentru forjare - porozitate și delaminare, fisuri în incluziuni de zgură, "ardezie" ruptură, cereale grosiere, incluziuni de zgură; pentru structuri sudate - lipsă de fuziune, porozitate metalului de sudură, incluziuni de zgură).

detaliu structural ceramic necompletat

Găzduit pe Allbest.ru

...

Documente similare

Descrierea metodelor de obținere a semifabricatelor din clasa „ax”. Analiza comparativă a designului semifabricatelor din produse lungi. Metode de obținere a semifabricatelor prin ștanțare. Caracteristicile structurale ale semifabricatului forjat. Indemnizații pentru prelucrare.

lucrare de termen, adăugată 02.08.2016

Valoarea alocațiilor de prelucrare, ture și dimensiunile operaționale ale pieselor de prelucrat. Metoda de alegere a metodei de obținere a acestora. Formele și dimensiunile de bază, precum și acuratețea și calitatea stratului de suprafață. Proprietățile tehnologice ale materialului piesei de prelucrat.

prezentare, adaugat 26.12.2011

Conceptul și tipurile de produse. Imaginea condiționată a punctelor de referință. Bazele în inginerie mecanică și eroarea de bază a pieselor de prelucrat. Concepte despre scopul oficial al produsului, suprafețe executive și auxiliare. Necesitatea prelucrarii suprafetelor libere.

prezentare, adaugat 26.10.2013

Automatizarea calculului permiselor pentru prelucrarea semifabricatelor pentru piese de mașini. Valoarea totelor de prelucrare pentru intervalele de dimensiuni ale pieselor cilindrice. Metode de preparare. Factori care afectează repartizarea cotelor pe etape de procesare.

teză, adăugată 14.11.2011

Descrierea metodelor de obținere a semifabricatelor din clasa „ax”, o descriere comparativă a modelelor semifabricatelor: din produse lungi și produse ștanțate, calcul și justificare a eficienței economice a producției. Stabilirea indemnizațiilor pentru prelucrare.

lucrare de termen, adăugată 14.06.2015

Caracteristicile procesului de automatizare a calculului alocațiilor pentru prelucrarea pieselor de prelucrat ale pieselor de mașini. Determinarea cantității de alocații de prelucrare pentru diverse game de dimensiuni ale pieselor de prelucrat cilindrice obținute prin turnare, ștanțare, forjare.

teză, adăugată 07.07.2011

Alegerea metodei optime de obținere a piesei de prelucrat, oferind fabricabilitate și cost minim. Dezvoltarea unei rute de prelucrare a piesei. Selectia echipamentelor si instrumentelor tehnologice. Determinarea tolerantelor intermediare, tolerantelor si dimensiunilor.

lucrare de termen, adăugată 26.02.2014

Lucrarea este dedicată tehnologiei de fabricare a pieselor ceramice. Analiza chimica si prepararea materiilor prime ceramice. Măcinarea fină și amestecarea componentelor. Metodele prin care se realizează turnarea. Prelucrarea mecanică a pieselor nearse.

rezumat, adăugat 18.01.2009

Scopul și condițiile de lucru ale piesei din ansamblu. Alegerea metodei optime de obținere a piesei de prelucrat. Compoziția chimică și proprietățile mecanice ale oțelului. Ștanțarea și tratamentul termic al semifabricatelor. Decaparea pieselor forjate din oțel. Metode de control luminiscent și magnetic.

test, adaugat 12.11.2015

Numirea și tendința de dezvoltare a producției de achiziții. O structură aproximativă a producției de semifabricate în inginerie mecanică. Preparate și caracteristicile acestora. Cote, ture și dimensiuni, alegerea metodei de obținere. Rata consumului de metal și masa piesei de prelucrat.

În inginerie mecanică, o piesă de prelucrat este numită obiect de muncă, din care o piesă este realizată prin schimbarea formei, dimensiunii, proprietăților suprafețelor și (sau) materialului. Producția de achiziții este o fază inițială integrală a oricărei producții de construcție de mașini.

Se obișnuiește să se distingă semifabricate în funcție de forma care reflectă trăsăturile caracteristice ale metodei tehnologice de bază de fabricare a acestora. Există următoarele tipuri de spații libere:

1) obținut prin turnare (turnare);
2) obținute prin tratare sub presiune (ebarase forjate și ștanțate);
3) semifabricate din produse laminate;
4) semifabricate sudate și combinate;
5) obținut prin metode de metalurgie a pulberilor.

Semifața poate fi bucată (măsurată) sau continuă, de exemplu, o bară laminată la cald, din care se pot obține semifabricate de piese individuale prin tăierea acesteia în timpul procesului de fabricație.

Dezvoltarea ingineriei mecanice a dus la apariția unui alt tip de semifabricate obținute din ceramică structurală.

Un blank din fiecare tip poate fi obținut prin una sau mai multe metode (metode) legate de cea de bază. De exemplu, o turnare poate fi obținută prin turnare în nisip, forme de coajă, într-o matriță de răcire etc.

Turnarea produce tagle de aproape orice dimensiune, atât configurații simple, cât și foarte complexe din aproape toate metalele și aliajele. Calitatea turnării depinde de condițiile de cristalizare a metalului în matriță, determinate de metoda de turnare. În unele cazuri, formarea de defecte (slăbire de contracție, porozitate, fisuri la cald și la rece) este posibilă în interiorul pereților de turnare, care sunt detectate numai după prelucrarea brută.

Semifabricatele forjate și ștanțate, precum și profilele de construcție de mașini, sunt obținute prin tratarea sub presiune a metalelor. Forjarea este utilizată în producția unică, la scară mică, precum și în fabricarea de semifabricate foarte mari, unice și semifabricate cu cerințe deosebit de ridicate pentru proprietățile în vrac ale materialului. Ștanțarea vă permite să obțineți semifabricate care sunt aproape în configurație de partea finită. Proprietățile mecanice ale pieselor de prelucrat obținute prin tratarea sub presiune sunt mai mari decât cele turnate. Profilele de constructii de masini sunt produse prin laminare, presare, trefilare.

Semotoarele laminate sunt utilizate în producția unică și în masă. Materialul laminat al profilului selectat este transformat în piese semifabricate (măsurate) prin tăiere, din care piesele sunt realizate prin prelucrare ulterioară. Perfecțiunea piesei de prelucrat este determinată de apropierea profilului laminat selectat de secțiunea transversală a piesei (inclusiv alocațiile de prelucrare).

Semifabricatele sudate și combinate sunt realizate din elemente constitutive separate conectate prin diferite metode de sudare. Într-o piesă de prelucrat combinată, în plus, fiecare componentă este o piesă de prelucrat independentă de tipul corespunzător (turnare, ștanțare etc.), realizată prin metoda selectată conform unui proces tehnologic independent. Seboturile sudate și combinate simplifică foarte mult crearea structurilor de configurație complexă. Proiectarea incorectă a piesei de prelucrat sau tehnologia incorectă de sudare pot duce la defecte (deformare, porozitate, tensiuni interne) care sunt greu de corectat prin prelucrare.

Piesele de prelucrat obţinute prin metodele metalurgiei pulberilor, ca formă şi mărime, pot corespunde pieselor finite şi necesită doar o mică prelucrare de finisare.

Seboturile ceramice structurale sunt folosite pentru a crea piese sub tensiune termică și (sau) care funcționează în medii agresive.

Piesa de prelucrat înainte de prima operațiune tehnologică a procesului de fabricație a piesei se numește piesa de prelucrat originală.

Informațiile despre spațiile libere ale principalelor tipuri sunt oferite în Anexa 3.

Alegerea unui semifabricat constă în determinarea secvențială a tipului și a metodei de fabricație a acestuia, pe baza căreia se plasează o comandă și se dezvoltă un proces tehnologic pentru fabricarea acestuia.

Alegerea piesei de prelucrat este sarcina proiectantului mașinii. Decizia luată de acesta este obligatorie pentru tehnolog. Tehnologul efectuează selecția semifabricatelor dacă tipul și metoda lor de fabricare nu sunt indicate în documentația de proiectare. Date inițiale pentru selecție: desenul unei piese cu cerințe tehnice pentru fabricație, indicând greutatea acesteia și gradul materialului; producția anuală, pe baza căreia se face o concluzie despre tipul de producție propus; date despre capacitățile tehnologice și resursele de producție.

Pentru piesele tipice de inginerie mecanică, alegerea este mult simplificată: sunt utilizate numai soluții tehnologice dovedite (standard). De exemplu, discurile instalațiilor cu turbine cu gaz sunt produse în mod unic prin tratare sub presiune.

Alegerea se face doar dacă există soluții alternative. Nu există criterii formale pentru alegerea tipului de piese de prelucrat. Alegerea începe cu o analiză a datelor privind capacitățile (resursele) tehnologice ale producției. În același timp, se ține cont de capacitățile atelierelor de achiziții (disponibilitatea echipamentelor adecvate). Timpul planificat de pregătire a producției afectează și alegerea (lucrări de proiectare, producție de ștampile, modele, matrițe). Tipurile de semifabricate care sunt imposibil de vândut (de exemplu, lipsa unei turnătorii proprii și imposibilitatea achiziționării de piese turnate prin cooperare) sunt excluse din considerare. De obicei, alegerea se face ca urmare a analizei documentației de proiectare pentru caracteristicile individuale (private). Tabelul 3.5 prezintă principalele caracteristici utilizate cel mai frecvent la alegerea tipului de piese de prelucrat.

Tabelul 3.5

Principalele caracteristici utilizate la alegerea tipului de piese de prelucrat

	Posibil valorile	Tipuri prioritare de spații libere	cometariu
Forma părții			O parte a unei forme simple este limitată la suprafețe cilindrice și plane, nu are cavități interne complexe și este orientată de-a lungul oricărei axe. Exemplu: arbore treptat mediu
Forma părții			Un detaliu de formă complexă este limitat, printre altele, de suprafețe modelate, are cavități interne extinse, inclusiv cele surde. Exemplu: capac cutie de viteze, carter
Achiziții proprietăți material	Fluiditate: satisfăcător nesatisfăcător		Prezența în calitatea materialului a unei indicații a proprietăților de turnare îmbunătățite (de exemplu, oțel 45L) face turnarea un tip prioritar de piese de prelucrat. Semifabricatele din fontă pot fi obținute numai prin turnare
	Sudabilitate: satisfăcător nesatisfăcător		Proprietățile de recoltare pot fi interpretate mai larg - în analiză este permisă utilizarea conceptelor: „proprietăți de turnare”, „proprietăți plastice”. Scala de notare ar putea fi mai diferențiată
	Plastic: satisfăcător nesatisfăcător	OD, P, PM (OD, P)
	Prelucrabilitate: satisfăcător nesatisfăcător

Sfarsitul

	Posibil valorile	Tipuri prioritare de spații libere	cometariu
Densitate material			„Densitatea materialului” și „orientarea structurală” reprezintă cerințe speciale pentru materialul piesei. Dacă este necesar, multe cerințe speciale de materiale pot fi extinse

Orientare structurilor	Necesar

Specific Preț material			Poate fi utilizat un criteriu numeric. Cu cât compoziția chimică a materialului este mai complexă, cu atât costul unitar al acestuia este de obicei mai mare.

proprietate			Detaliu de înaltă responsabilitate - un detaliu al cărui eșec implică consecințe catastrofale asociate cu o amenințare la adresa vieții umane

Tip de producție	singur		Odată cu creșterea producției de serie, tipurile de semifabricate devin viabile din punct de vedere economic, ale căror metode de fabricație de bază necesită costuri semnificative.
	Serial
	Masa	Oh, od, pm, ck

Notă. O - turnare; OD - obtinut prin tratament sub presiune; P - inchiriere; SC - sudate sau combinate; PM - obținut prin metalurgia pulberilor; () - excluzând; * - orice (prioritate egală a speciilor).

Pentru fiecare caracteristică, se determină un subset de tipuri acceptabile de piese de prelucrat din întregul set de selecție și, dacă este posibil, se stabilesc prioritățile acestora. În acest caz, se folosesc reguli euristice (Tabelul 3.6). Prioritatea egală a tipurilor de spații libere pe orice bază permite excluderea acestui atribut din considerare. Vederea selectată are cea mai mare prioritate dintre cele luate în considerare și este situată la intersecția subsecțiunilor specificate. Dacă nu se intersectează, fac compromisul necesar. Datorită cardinalității scăzute a setului de alegere, decizia luată este adesea lipsită de ambiguitate și nu necesită optimizare. La alegerea tipului de achiziție (mai ales dacă există alternative), decizia poate fi luată pe baza unei comparații a valorilor volumelor de producție rentabile (Tabelul 3.7).

Tabelul 3.6

Reguli de bază pentru alegerea tipului de piese de prelucrat


Forma părții	Dacă forma piesei este complexă, atunci tipul de piese de prelucrat selectat ar trebui să se asigure că acesta din urmă este cât mai aproape posibil de forma piesei finite.
Proprietățile materialelor de recoltare	Proprietatea de achiziție prioritară acordă prioritate tipului corespunzător de achiziție. Cu prioritate egală a proprietăților, se acordă preferință celui mai economic tip
Cerințe materiale speciale	Prezența unor cerințe speciale pentru materialul piesei face ca tipul de piese de prelucrat care asigură îndeplinirea acestor cerințe să devină o prioritate
Costul unitar al materialului	Cu cât costul specific al materialului este mai mare, cu atât este mai prioritar tipul piesei de prelucrat, care aduce forma acesteia cât mai aproape de forma piesei finite.
O responsabilitate	Responsabilitatea piesei face ca principiul tehnic al luării deciziilor tehnologice să fie o prioritate
Tip de producție	Cu cât este mai mare volumul de producție de piese (semifare), cu atât mai dificil de implementat din punct de vedere tehnic tipurile de semifabricate devin justificate economic.

Tabelul 3.7

Volume rentabile de producție de semifabricate din materiale pulbere pe bază de fier, bucăți/an

dificultăți spatii libere
	fara calibrare	cu calibrare
	Greutatea piesei de prelucrat, g

3.4. Alegerea și justificarea metodei de fabricație a piesei de prelucrat 107

Sfarsitul

dificultăți spatii libere	Tipul piesei de prelucrat asociat	Volumul producției de semifabricate din materiale pulbere
		fara calibrare	cu calibrare
		Greutatea piesei de prelucrat, g







	Formare (ștanțare)

Exemplul 3.7. Detaliul scândură (Fig. 3.4) este un element al dispozitivului de asamblare. În timpul funcționării, suferă sarcini statice minore. Material: otel 45. Tip productie: serie.

Rezultatele analizei în funcție de principalele caracteristici utilizate la alegerea tipului de semifabricate sunt prezentate în Tabelul 3.8.

Orez. 3.4.

Tabelul 3.8

Rezultatele analizei

Concluzie. Tipul de pregătire – închiriere.

Exemplul 3.8. Detaliul pârghiei (Fig. 3.5) este un element al transmisiei mecanismului de construcție. În timpul funcționării, suferă sarcini de încovoiere variabile în funcție de semne. Material: otel 45L. Tip de producție: pe scară largă.

Orez. 3.5.

Rezultatele analizei sunt prezentate în Tabelul 3.9.

Tabelul 3.9

Rezultatele analizei

Concluzie. Tipul piesei de prelucrat - turnare.

Exemplul 3.9. Detaliul came (Fig. 3.6) este un element al dispozitivului de comandă al unui articol special. Material: otel 20X. Tip de producție: în serie.

Orez. 3.6.

Rezultatele analizei sunt prezentate în tabel. 3.10.

Tabelul 3.10

Rezultatele analizei

Concluzie. Tip de preparare - prelucrare prin presiune.

Sistemul de caracteristici utilizat la alegerea tipului de piese de prelucrat (vezi Tabelul 3.5) este deschis și, dacă este necesar, poate fi completat.

După alegerea tipului, este selectată o metodă de fabricare a piesei de prelucrat. Pe măsură ce configurația piesei de prelucrat devine mai complexă, suprapunerile și alocațiile scad, precizia dimensiunilor și parametrilor locației suprafețelor crește, echipamentul tehnologic al atelierului de prelucrat devine mai complicat și mai scump, iar costul piesei de prelucrat crește , dar în același timp, intensitatea muncii și costul prelucrării ulterioare a piesei de prelucrat scade, iar rata de utilizare a materialului crește. Blankurile cu o configurație simplă sunt mai ieftine, deoarece fabricarea lor nu necesită echipamente tehnologice complexe și costisitoare, cu toate acestea, fabricarea unor astfel de semifabricate necesită o prelucrare ulterioară cu forță de muncă intensivă și un consum crescut de material.

Atunci când alegeți o metodă de fabricație, piesa de prelucrat nu a fost încă proiectată, prin urmare, se folosesc date despre proiectarea și parametrii tehnologici ai piesei, dacă este necesar, îngroșându-le.

Atunci când alegeți o metodă de turnare, acestea țin cont de calitatea materialului, greutatea, dimensiunile piesei (blank), grosimea minimă a peretelui turnării, suprafața sau lungimea maximă a peretelui, diametrul minim și adâncimea maximă atât a traversului, cât și a orbului. găuri, valori specificate ale indicatorilor de calitate a turnării.

Atunci când alegeți o metodă de prelucrare prin presiune, acestea pornesc de la clasa piesei, masa piesei (piesa de prelucrat), dimensiuni, prezența găurilor în pereții laterali, prezența cavităților interne și a flanșelor și valorile specificate. a indicatorilor de calitate ai piesei de prelucrat.

Atunci când alegeți spații libere, sunt utile următoarele recomandări practice:

1. Într-o singură producție de serie, arborii din oțel cu o diferență în diametrele treptei de până la 10 mm ar trebui să fie fabricați din oțel rotund laminat la cald. Cu o diferență mai mare, piesa de prelucrat ar trebui să fie realizată prin forjare în matrițe deschise de bază sau prin forjare la cald în matrițe deschise fixe.
2. Billete din bucse din fonta, flanse, angrenaje si alte piese sub forma de corpuri de revolutie cu gauri axiale, este indicat sa se obtina turnare pe nisip pe modele din lemn sau metal in timpul turnarii masinii, precum si turnarea matritei. Odată cu creșterea volumelor de producție, utilizarea turnării centrifuge devine justificată. Orificiul este vărsat dacă diametrul său în piesă este mai mare de 30 mm.
3. Cu un diametru exterior al acelorași piese de până la 60-70 mm, dar din oțel, sunt fabricate din bare laminate la cald.
4. Când diametrul exterior al acelorași piese este mai mare de 60-70 mm, se recomandă obținerea unei piese de prelucrat prin forjare în matrițe deschise cu spate sau forjare la cald în matrițe deschise fixe. În acest caz, orificiul este cusut dacă diametrul piesei este mai mare de 30 mm, iar lungimea nu depășește două diametre.
5. Semnele de pârghii din fontă, furci, console se obțin prin turnarea în matrițe de nisip în timpul turnării la mașină sau manual, în majoritatea cazurilor din modele din lemn. Găurile din bosele sunt scurse dacă diametrele lor în părți sunt mai mari de 30 mm.
6. Billetele de pârghii din oțel, furcile, consolele se obțin de obicei prin forjare liberă cu suprapuneri care le simplifică forma, dar măresc cantitatea de prelucrare.
7. Semnele de părți ale corpului din fontă sunt obținute cel mai adesea prin turnarea în matrițe de nisip pe modele din lemn în timpul turnării manuale sau la mașină.

Chiar și în cadrul aceluiași tip de semifabricat, numărul de metode alternative de fabricație concurente poate fi semnificativ. Cel mai oportun este să se efectueze selecția deciziilor alternative cu privire la metoda de fabricare a piesei de prelucrat pe baza rezultatelor unui studiu de fezabilitate.

Când comparați semifabricate de diferite tipuri și metode de fabricație, puteți utiliza următoarele criterii:

1) Utilizarea maximă a materialului Lor: metoda pentru care valoarea AG MI este mai mare este de preferat:

unde A "im/ - coeficientul de utilizare al materialului în /-a metodă de fabricare a piesei de prelucrat; m 3i - masa piesei de prelucrat cu metoda i-a de fabricare a acesteia; / și d - greutatea piesei;

2) consum minim de material: este de preferat ca metoda pentru care masa piesei de prelucrat t 3 minim:

Consum redus de material La. atunci când utilizați piesa de prelucrat selectată în comparație cu oricare /-a dintre opțiunile sale:

Pentru cele mai preliminare estimări aproximative ale metodelor alternative de fabricare a semifabricatelor de același tip, puteți utiliza criteriul pentru costul relativ minim al semifabricatelor Z 0:

Unde Z 0i - costul relativ al piesei de prelucrat pentru metoda i-a; U t - costul unitar relativ al piesei de prelucrat la i-a metoda de fabricație (Tabelul 3.11).

Tabelul 3.11

Costul unitar relativ al pieselor turnate

Sfarsitul

Notă. În condiții reale de producție, valorile costului unitar relativ pot diferi semnificativ de tabel!

Avand in vedere ca PH MI/ = m a / m 3i , noi scriem:

O alegere preliminară a tipului și metodei de obținere a semifabricatelor poate să nu conducă la o singură opțiune.În acest caz, este recomandabil să schițați procesele tipice de fabricație pentru opțiuni alternative (atât semifabricatul original în sine, cât și piesa) și apoi să efectuați o comparație economică a opțiunilor, pe baza rezultatelor cărora să se ia o decizie finală.

O comparație economică a opțiunilor goale atunci când se ia o decizie finală poate fi efectuată:

1) la costul tehnologic al piesei de prelucrat;
2) costul de magazin al piesei de prelucrat;
3) costul de fabricație a piesei;
4) costuri reduse pentru fabricarea piesei de prelucrat;
5) costul redus de fabricație a piesei.

Costul tehnologic al unei piese de prelucrat reflectă costurile asociate cu implementarea procesului de fabricare a acesteia în condiții specifice de producție (într-un anumit atelier), reprezentând în același timp doar o parte din costul atelierului. Comparațiile din punct de vedere al costului tehnologic sunt posibile numai atunci când producția de semifabricate conform opțiunilor comparate se realizează în magazine de același tip (turtorie, forjare, sudură). Costul tehnologic al piesei de prelucrat

unde C zp - salariile principale și suplimentare ale lucrătorilor din producția de achiziții; C 0 - costul de exploatare, întreținere și reparare a echipamentelor; Cu co - costul întreținerii și reparației echipamentelor; C la - costul de exploatare și reparare a clădirilor industriale; C a - costul deprecierii echipamentelor și sculelor.

Costul tehnologic al piesei de prelucrat poate fi determinat aproximativ:

unde C h / - standardul costurilor de producție pe o oră de muncă a utilajului de recoltare utilizat în a / -a operațiune; / bucată, - norma de timp pentru /-a operație de fabricare a piesei de prelucrat.

Costul de atelier al piesei de prelucrat C tsz este utilizat atunci când se compară diferitele sale tipuri și metode (turnare și tratament sub presiune; turnare cu nisip, turnare prin injecție etc.):

unde C m - costul materialelor; C zp - salariile lucrătorilor principali și auxiliari ai producției de achiziții; Z- capul superior al magazinului (Z= 150-800%).

unde C, - costul a 1 kg de material; /Sunt - masa totală de material consumată pe piesă de prelucrat; C 03 - prețul 1 kg deșeuri vândute; /caseta 03 - masa deșeurilor vândute.

Mai precis decât (3.10), costul magazinului poate fi definit ca

unde C tz - costul tehnologic al piesei de prelucrat; C m - costul materialelor; Suz - cheltuielile generale ale magazinului sunt determinate de costul echipamentului (locul de munca) pentru 1 ora.

Comparația după costul magazinului poate fi recomandată pentru produse relativ omogene.

Costul de fabricație a unei piese oferă o imagine mai completă a costurilor interdependente ale producției unei piese de prelucrat și prelucrarea acesteia ulterioară. Calculele costurilor ar trebui efectuate numai pentru acele elemente de cost care se modifică în opțiunile comparate. Costul materialelor de bază și salariile lucrătorilor principali este de până la 80% din cost, astfel încât o comparație a opțiunilor de fabricare a unei piese cu diferite semifabricate inițiale poate fi efectuată folosind aceste două elemente. Costul de fabricație al piesei

Unde M - costuri materiale; L- salariile principalilor muncitori implicati in prelucrarea semifabricatelor.

Costul materialelor de bază (marturi), ținând cont de eliminarea deșeurilor, este determinat de formulă

unde // zag - prețul semifabricatului, rub./buc.; t 0 - masa deșeurilor pe o parte, kg/buc; C 0- preţul deşeurilor, rub./kg.

Prețurile materialelor, semifabricatelor și deșeurilor sunt determinate conform listelor de prețuri angro actuale:

unde /i 3 - rata de consum de material pe parte (masa piesei de prelucrat), kg / bucată; Cm- prețul curent cu ridicata pe unitate de masă de material, rub./kg; Pentru TK - coeficient de transport și costuri de achiziție (1,05-1,08 pentru metale feroase; 1,00-1,02 pentru alte metale).

Numeric

unde /i d este masa piesei, kg.

Costul materialelor auxiliare M ns determinate în funcție de ratele de consum din fabrică și conform listelor de prețuri relevante pentru materiale cu adaos de costuri de transport și achiziție (8-10%).

Calculul conform (3.8)-(3.16) poate fi efectuat folosind datele .

Alegerea piesei inițiale este asociată cu adoptarea unei soluții tehnologice adecvate, a cărei implementare necesită costuri de producție obligatorii.

Costurile enumerate P g legate de varianta /-a a oricărei soluții tehnologice, sunt determinate de formula

unde Su este costul de producție pentru varianta i-a a soluției tehnologice; Kj- investiții de capital conform opțiunii /-a; E- coeficient de eficienţă economică comparativă.

Până în anii 1990 la determinarea costurilor reduse s-a utilizat coeficientul standard de eficienta economica comparativa E n. Pentru inginerie mecanică?„ = 0,12. Perioada standard de rambursare pentru investițiile de capital suplimentare este de 8,3 ani.

Dacă există mai multe opțiuni pentru o soluție tehnologică, cea mai bună dintre ele corespunde valorii mai mici a costurilor reduse. Sens E alegeți în intervalul 0,12 1. Valoare mai mare E corespunde unei perioade mai scurte de rambursare a investițiilor de capital suplimentare. Această perioadă poate fi limitată, de exemplu, de perioada de rambursare a unui împrumut luat, printre altele, pentru implementarea soluției tehnologice avute în vedere.

Alegerea semifabricatelor se realizează cel mai adesea în funcție de costurile reduse de fabricație a piesei. În același timp, unul dintre termenii din (3.17) poate fi folosit și ca criteriu. Piesa de prelucrat poate fi aleasă, de exemplu, în funcție de valoarea minimă a costului tehnologic total de fabricație a piesei C? :

unde C tz - costul tehnologic al piesei de prelucrat; C 0 - costul prelucrarii.

Metodologia de determinare a costului tehnologic al piesei de prelucrat este descrisă mai sus.

Costul prelucrării (C 0), - pe operația /-a considerată este determinat de formula

unde / buc / - timp bucata pentru / operatii de prelucrare, min; 0 pz; - costuri orare reduse pentru exploatarea utilajelor utilizate în /-a operațiune, rub./h.

Unde toi- timpul principal total pentru /-a operațiune luată în considerare;

Tabelul 3.12

Valorile coeficientului

Sfarsitul

Costurile orare reduse asociate cu funcționarea unei mașini de un anumit grup și tip sunt determinate de formulă

unde 3 este salariul de bază și suplimentar al operatorului și reglatorului pentru ora fizică de funcționare a utilajului, ținând cont de contribuțiile de asigurări sociale, rub./h; la lună - coeficient de întreținere multi-mașină (Tabelul 3.13); Despre rm - costuri orare pentru functionarea locului de munca, rub./h; E- coeficient de eficiență economică comparativă; K o - investiții de capital în echipamente aferente orei de funcționare a acestuia, rub./h; ^ - investiţii de capital în clădiri industriale, aferente orei de funcţionare a utilajului, rub./h.

Tabelul 3.13

Valorile coeficientului de întreținere multi-mașină / s mo

Sfarsitul

Salariile de bază și suplimentare ale operatorului și ale reglatorului pe oră de funcționare a echipamentului, ținând cont de contribuțiile de asigurări sociale, se propun să fie determinate prin formula

unde / 0 - tariful orar al operatorului (operator de mașini) din categoria corespunzătoare; la si - coeficient ţinând cont de salariul ajustatorului. Dacă operatorul mașinii instalează el însuși mașina, de exemplu, în producția unică și în masă, atunci la n= 1,0. în producția de masă k n = 1,1 - 1,15.

Tariful orar se stabilește în funcție de cărțile sau standardele de referință actuale privind tariful și calificarea stabilite de departamentul de muncă și salarii al întreprinderii. Acestea iau în considerare condițiile de muncă și forma de plată a acesteia (lucrări la bucată sau în funcție de timp).

Costurile orare pentru funcționarea locului de muncă O sunt determinate de formula

Unde O- costuri orare pentru funcționarea locului de muncă de bază în regim de funcționare în două schimburi, rub./h; L hz - coeficientul de cost orar care arată de câte ori costurile asociate cu funcționarea unui anumit loc de muncă (mașină) sunt mai mari decât aceleași costuri pentru mașina de bază.

Cu o selecție adecvată a locului de muncă de bază pentru a determina valoarea Despre rm puteți folosi raportul

Unde K mch - coeficientul oră mașină (Tabelul 3.14.). Pentru spațiul de lucru de bază K mh = 1.0. Cu o sarcină redusă pe mașină (factor de sarcină mai mic de 0,6), este posibilă corectarea în jos a valorii de 0 rm.

Estimarea investitiilor de capital in echipamente si cladiri industriale, legate de ora de functionare a utilajului (LA 0b și respectiv ^), se presupun următoarele rapoarte: pentru producția în serie:

pentru producția de masă:

unde Z/ o6 - prețul cu ridicata al echipamentului, rub.; - coeficientul de transport și costurile de achiziție (? tz \u003d 1,10-1,15); 5 P - suprafata de productie ocupata de utilaje, tinand cont de pasaje, m 2; cu w - cost de 1 m 2 suprafață de producție, rub / m 2; q- numarul de utilaje acceptat pe operatie; / bucată - bucată timp, min; în g - producție anuală de piese, buc.

Tabelul 3.14

Valorile coeficientului oră mașină K mch pentru mașini de diferite grupe și tipuri

Grupuri, tipuri de mașini		Grupuri, tipuri de mașini
Tăiere, lucru: lamă de ferăstrău circular		Alezarea cu diametrul axului retractabil, mm:
Strunguri de debitat cu cel mai mare diametru al piesei de prelucrat, mm: 300 800 2 000 4 000		Alezarea cu diametrul axului retractabil, mm:
		Găurire cu cel mai mare diametru de găurire, mm:
Turnul turelei cu cel mai mare diametru al barei prelucrate, mm:		Frezare cu dimensiunile suprafeței de lucru a mesei, mm: 320 x 1 250 1830 x 3965 2500 x 8500
Strunguri semi-automate cu tăiere multiplă cu diametrul cel mai mare al piesei de prelucrat, mm:		Rideau longitudinal cu dimensiunile suprafeței de lucru a mesei, mm: 1.250 x 6.000 ZbOOx 12.000
		Rindea transversală

Sfarsitul

Grupuri, tipuri de mașini		Grupuri, tipuri de mașini
Strunguri semiautomate cu mai multe ax: cu șase axe cu patru axe		Slotting
		Retrageri:
Mașini automate cu turelă multi-ax cu cel mai mare diametru de bară, mm:		Tăiere dintate cu cel mai mare diametru al roților prelucrate, mm:
Carnocaruselul cu cel mai mare diametru al piesei de prelucrat, mm: 650 2 000 5 000 10 000	4.5 11,0	șlefuirea suprafeței
		Slefuire fara centru
		Slefuire cilindrica cu cel mai mare diametru al piesei de prelucrat, mm:
		Ascutire

Suprafața de producție ocupată de echipament, ținând cont de pasaje, este determinată de formulă

unde 5 0b este suprafața de producție ocupată de echipament; la dp-coeficient ținând cont de suprafața suplimentară de producție (pentru culoar, alei, etc.). Sens la dp depinde de marime S o6:

Unde P - numărul de operaţii de prelucrare a piesei de prelucrat în procesul tehnologic de fabricare a piesei.

Utilizarea metodologiei de mai sus la selectarea pieselor de prelucrat necesită o determinare preliminară a compoziției TP pentru fabricarea piesei, determinarea modurilor de prelucrare, precum și caracteristicile economice ale funcționării locului de muncă pentru fiecare operațiune.

Folosit în MSTU. N.E. Tehnica lui Bauman de alegere a unei opțiuni goale se bazează pe utilizarea criteriului costurilor minime reduse pentru fabricarea unei piese. Compararea opțiunilor goale se realizează în perechi: opțiunile de bază și propuse (noi) sunt comparate. Calculul este efectuat pentru o parte.

Costul tehnologic de fabricație a unei piese C d este determinat de formula

unde L / d - costul materialelor consumate pentru fabricarea unei piese; 3 0 - salariile lucrătorilor angajați în prelucrarea semifabricatelor; A o - taxele de amortizare pentru echipamente.

Se crede că costul materialelor consumate pentru fabricarea unei piese este determinat de costul materialului piesei de prelucrat:

unde /i p - rata consumului de material; / i 3 - masa piesei de prelucrat (/ i p * / i 3).

Prima expresie este mai precisă și ar trebui folosită dacă sunt disponibile date despre ratele de consum. În absența unor astfel de date, puteți utiliza a doua formulă.

Pentru variantele de bază și noi de semifabricate, conform formulei (3.29), se determină valorile corespunzătoare ale costului materialelor M d și L / ".

Salariile lucrătorilor angajați în prelucrarea piesei de prelucrat sunt determinate de formulă

unde / sr - valoarea medie a tarifului orar al lucrătorului, rub./h; G d - complexitatea prelucrării piesei de prelucrat, h.

Valoarea lui G d poate fi determinată prin însumarea timpilor de calcul al piesei pentru operațiile procesului de prelucrare a piesei pentru fiecare dintre opțiunile comparate. Cu o laboriozitate cunoscută a prelucrării versiunii de bază a piesei de prelucrat T® valoarea intensității muncii pentru noua opțiune poate fi determinată prin formulă

unde /u®, /u" - masa piesei de prelucrat conform opțiunilor de bază și, respectiv, noi.

Deduceri de amortizare L o6 definit ca suma deducerilor pentru fiecare echipament utilizat la prelucrarea piesei de prelucrat:

Unde A^j - taxele de amortizare pentru j-a-a echipament folosit în exploatare /; q- numărul de echipamente utilizate în exploatare /; t - numărul total de operații în prelucrarea piesei de prelucrat.

Valoarea contabilă a fiecărei piese de echipament A r bo, aferentă unei operații specifice de prelucrare a piesei de prelucrat, poate fi determinată prin formula

unde am despre - prețul cu ridicata al echipamentelor; la TK - raportul costurilor de transport, la p= 1,05... 1,10; - rata de ocupare a unui anumit

echipament prin efectuarea prelucrării acestei piese de prelucrat.

unde / buc - timp bucată, min; F d - fondul anual efectiv al timpului de lucru al echipamentului, în funcție de modul de funcționare selectat, h; ? 3 - factorul de sarcină al echipamentului.

Pentru producție unică la b= 0,8...0,9; seria medie la 3 = 0,65...0,75; masa - la 3= 0,6...0,65. Ajutor de amortizare pentru un echipament

Unde aQ- procentul de amortizare.

Dacă operația i-a folosește q unități ale aceluiași echipament y, atunci

Investițiile de capital pentru fiecare dintre opțiunile comparate pentru fabricarea pieselor sunt definite ca valoarea contabilă totală a echipamentului utilizat în fiecare operațiune, atribuită unei părți:

Costuri reduse I; pentru fabricarea unei piese dintr-un semifabricat al variantei corespunzătoare este determinată de formula:

Valorile rezultate ale costurilor reduse pentru bază (I 6) și noi (GR 1) opțiunile sunt comparate. Mai preferabilă este varianta piesei de prelucrat, corespunzătoare valorii mai mici a costurilor reduse pentru fabricarea piesei.

Dacă, de exemplu, o nouă versiune a piesei de prelucrat este mai de preferat decât cea de bază (I 6 > GG), efectul economic (3), raportat la o parte, poate fi determinat prin formula:

Efect economic anual De exemplu de la utilizarea unei opțiuni de piese de prelucrat mai preferate

Unde în g - producția anuală de piese.

Dacă este necesar, pot fi determinați indicatori economici suplimentari, de exemplu, perioada de rambursare a investițiilor de capital suplimentare:

Metodele prezentate reflectă doar partea costisitoare a soluției tehnologice asociată cu alegerea piesei de prelucrat. Pentru o alegere obiectivă a celei mai eficiente soluții, sunt de preferat criteriile care reflectă nu numai latura de cost, ci și efectul benefic al soluției. Cea mai promițătoare este utilizarea unor criterii relative precum „efectul/costurile benefice”.

La alegerea pieselor de prelucrat, raportul ar putea fi folosit ca un astfel de criteriu

unde (AG ȘI A - rata de utilizare a materialului pentru varianta y-a a piesei de prelucrat; Pijamale - costuri reduse pentru fabricarea unei piese dintr-o piesa de prelucrat j-a optiune.

Varianta mai preferată a piesei de prelucrat corespunde unei valori mai mari K B2j .În funcție de sarcinile tehnologice specifice, pot fi utilizate și alte caracteristici ale efectului benefic asociat cu alegerea rațională a pieselor de prelucrat.

La implementarea proiectului, este recomandabil să explicați pe scurt utilizarea metodologiei de selecție a piesei de prelucrat selectate. Pentru obiectivitatea alegerii, este mai bine să efectuați calculele necesare folosind două metode diferite, să comparați și să analizați rezultatele acestora.

Atunci când alegeți semifabricate într-un proiect de curs, dificultatea este adesea cauzată de lipsa de informații despre indicatorii tehnici și economici ai producției de semifabricate, care sunt și ei în continuă schimbare în funcție de situația economică generală. Este posibil să se utilizeze date din diverse surse (inclusiv industriale), valori relative, schimb de informații etc.

Cea mai mare valoare a acestei etape de proiectare este stăpânirea unei abordări metodice a selecției pieselor de prelucrat.

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

1.1 Tipuri de producție

În producția de inginerie, există trei tipuri principale: în masă, în serie și single. Apartenența producției la unul sau altul este determinată de gradul de specializare a locurilor de muncă, gama obiectelor de producție, forma de mișcare a acestor obiecte prin locuri de muncă.

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

K Z.O,=SAU, (1.1)

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

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

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

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

De aici

În consecință, producția la șantier este la scară largă.

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

Specificații ale diferitelor tipuri de producție de semifabricate

trăsătură caracteristică	Productie
	singular	serial	masiv
Repetabilitate a loturilor (serie)	Dispărut	periodic	Producția continuă a acelorași semifabricate
Echipamente tehnologice	universal	Universal, parțial specializat și special	Utilizarea pe scară largă a echipamentelor speciale și a liniilor automate
corpuri de fixare	În mare parte universală	Special, personalizabil	Speciale, adesea legate organic de echipamente
Instrument	În mare parte versatil	Universal și special	Predominant special
Calificarea muncitorului		Variat	Scăzut (în prezența ajustatorilor cu înaltă calificare)
Cost redus al piesei finite			Cel mai scăzut

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

Producție unică se remarcă prin fabricarea în cantități unice a unei game largi de produse nerepetate sau repetate la intervale nedeterminate la locurile de muncă care nu au o specializare anume (cu excepția profesională). În producția unitară, un procent semnificativ din operațiunile tehnologice sunt efectuate manual.

Caracteristicile tehnice ale diferitelor tipuri de producție de semifabricate conform principalelor caracteristici sunt prezentate în tabel. 1.1. Creșterea gradului de specializare a locurilor de muncă, mișcarea continuă și directă a obiectelor de producție prin acestea, adică trecerea de la producția single la serială și de la producția de serie la producția de serie, permite utilizarea mai largă a echipamentelor speciale și a echipamentelor tehnologice, procese tehnologice avansate, metode avansate. de organizare a muncii și în cele din urmă - pentru a crește productivitatea muncii, a reduce costul de producție, a îmbunătăți calitatea acesteia.

1.2 Procese de producție și tehnologice

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

Zona necesară procesului de producție se numește zona de productie. Se numește timpul calendaristic necesar pentru realizarea unui proces de producție recurent ciclu de producție.

Conform GOST 3.1109-82, o parte a procesului de producție care conține acțiuni intenționate pentru a schimba starea obiectului muncii se numește proces tehnologic.În timpul implementării procesului tehnologic, are loc o schimbare consistentă a formei, mărimii, proprietăților materialului sau semifabricatului în vederea obținerii unui produs care să îndeplinească cerințele tehnice specificate. Procesul tehnologic are propria sa structură și se desfășoară la locul de muncă.

Funcționare tehnologică- o parte completă a procesului tehnologic, efectuată la un singur loc de muncă și care acoperă toate acțiunile secvențiale ale lucrătorului (sau grupului de lucrători) și echipamentele pentru fabricarea piesei de prelucrat sau prelucrarea acesteia (una sau mai multe în același timp). Parte a zonei de producție a atelierului, unde se află unul sau mai mulți executanți ai lucrărilor și o piesă de echipament sau o parte a transportorului deservite de aceștia, precum și echipamentele și articolele de producție. la locul de muncă. Producția modernă de produse de inginerie mecanică este de neconceput fără echipamente și scule tehnologice.

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

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

1.3 Principii, forme și metode de organizare a producției

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

Specializare- una dintre formele de diviziune a muncii, care constă în faptul că întreprinderea în ansamblu și diviziunile sale individuale fabrică produse dintr-o gamă limitată. Reducerea gamei de produse fabricate la fiecare loc de muncă, loc, atelier și fabrică duce la o creștere a producției de produse cu același nume, la o îmbunătățire a indicatorilor economici prin utilizarea unor echipamente speciale și mai productive, o creștere a gradului de mecanizare și automatizare a tuturor proceselor, dobândirea deprinderilor de muncă de către lucrători, îmbunătățirea organizării muncii, organizarea producției în linie etc. Reducerea gamei de produse produse este facilitată de standardizarea, normalizarea și unificarea produsele și componentele acestora.

În ceea ce privește producția blank, principiul specializării poate fi urmărit cu ușurință pe fundalul diferitelor tipuri de producție. Astfel, în condițiile de producție unitară în structura unei fabrici de mașini, cel mai adesea este prevăzută o turnătorie, în care semifabricate din fontă, oțel și aliaje neferoase sunt produse în diferite departamente folosind diverse echipamente. În condițiile producției în serie și în masă, structura fabricii poate avea ateliere independente separate: oțel, turnătorie de fier, turnare neferoasă. O concentrare mare a producției de același tip de semifabricate duce la crearea unor fabrici specializate în producția de semifabricate din anumite materiale, o anumită categorie de greutate, complexitate și alte caracteristici. Prin urmare, în țara noastră există fabrici de oțel, turnătorie de fier, forjare și ștanțare etc. Industria ingineriei din SUA, de exemplu, se caracterizează prin faptul că, în anii 50 ai secolului actual, producția de semifabricate era separată în principal de asamblarea mecanică. . Respectarea principiului specializării afectează semnificativ formele și metodele de organizare a proceselor tehnologice.

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

Fundatia forma grupului organizarea producției - gruparea semifabricatelor fabricate în funcție de design omogen și caracteristici tehnologice. Se caracterizează prin unitatea echipamentelor tehnologice și specializarea locurilor de muncă.

formular inline caracterizată prin specializarea fiecărui loc de muncă, executarea coordonată și ritmată a tuturor operațiunilor procesului tehnologic pe baza ciclului de eliberare, amplasarea locurilor de muncă într-o succesiune corespunzătoare succesiunii operațiilor tehnologice. Forma fluxului de producție se realizează sub forma unei linii de producție. Liniile de producție, pe care semifabricatele sunt fabricate alternativ, în loturi, se numesc linii cu flux variabil. Sunt tipice pentru producția de serie și sunt utilizate la fabricarea semifabricatelor similare structural, cu reajustarea corespunzătoare a echipamentelor și a sculelor. Dacă toate procesele de pe linia de producție sunt automatizate, atunci linia de producție se numește automată.

1.4
Conceptul de sistem unificat de pregătire tehnologică a producției

La începutul anilor șaptezeci ai secolului actual, a Sistem unificat de pregătire tehnologică a producției(ESTPP). ESTPP este un sistem de organizare și management al pregătirii tehnologice a producției stabilit de standardele de stat, care prevede utilizarea pe scară largă a proceselor tehnologice standard progresive, a echipamentelor și echipamentelor tehnologice standard, a mijloacelor de mecanizare și automatizare a proceselor de producție, a lucrărilor de inginerie și management.

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

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

1.5 Scopul și tendința de dezvoltare a producției de achiziții

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

În inginerie mecanică se folosesc semifabricate care sunt obținute prin turnare, formare, sudare, precum și din materiale plastice și pulbere (Tabelul 1.2). Producția modernă de semifabricate are capacitatea de a forma semifabricate cu cea mai complexă configurație și cele mai diverse dimensiuni și precizie.

O structură aproximativă pentru producția de semifabricate în inginerie mecanică

întrebări de testare

1. Care sunt tipurile de producție? Enumerați caracteristicile lor principale.

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

3. Ce se înțelege prin echipamente și echipamente tehnologice?

4. Care sunt formele de organizare a proceselor tehnologice?

5. Dați definiția ECTPP și descrieți scopul acestuia.

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

7. Ce semifabricate sunt folosite în inginerie mecanică?

2. Concepte de bază despre semifabricate și caracteristicile acestora

2.1 Achiziții, concepte de bază și definiții

gol, conform GOST 3.1109-82, se numește subiectul muncii, din care se face o piesă prin schimbarea formei, mărimii, proprietăților suprafeței și (sau) materialului.

Există trei tipuri principale de semifabricate: profile de construcție de mașini, piese și combinate. Profilele de construcție de mașini sunt realizate dintr-o secțiune constantă (de exemplu, rotundă, hexagonală sau țeavă) sau periodică. În producția pe scară largă și în masă, se folosesc și produse laminate speciale. Piesele semifabricate sunt obținute prin turnare, forjare, ștanțare sau sudare. Piesele combinate sunt piese complexe obținute prin îmbinarea (de exemplu, sudarea) unor elemente separate, mai simple. În acest caz, este posibil să se reducă masa piesei de prelucrat și să se utilizeze cele mai potrivite materiale pentru mai multe elemente încărcate.

Piesele de prelucrat se caracterizează prin configurația și dimensiunile lor, precizia dimensiunilor obținute, starea suprafeței etc.

Formele și dimensiunile piesei de prelucrat determina în mare măsură tehnologia atât a fabricării sale, cât și a prelucrării ulterioare. Precizie dimensională piesa de prelucrat este cel mai important factor care afectează costul de fabricație a unei piese. În acest caz, este de dorit să se asigure stabilitatea dimensiunilor piesei de prelucrat în timp și în limitele lotului fabricat. Forma și dimensiunile piesei de prelucrat, precum și starea suprafețelor acesteia (de exemplu, răcirea pieselor turnate de fier, stratul de sol pe forjate) pot afecta semnificativ prelucrarea ulterioară. Prin urmare, pentru majoritatea pieselor de prelucrat este necesară o pregătire prealabilă, care constă în faptul că li se oferă o astfel de stare sau aspect în care să poată fi prelucrate pe mașini de tăiat metal. Această activitate este efectuată cu o atenție deosebită dacă procesarea ulterioară este efectuată pe linii automate sau complexe automate flexibile. Operațiunile de preprocesare includ curățarea, îndreptarea, decojirea, tăierea, centrarea și uneori prelucrarea bazelor tehnologice.

2.2 Alocații, suprapuneri și dimensiuni

Alocație de prelucrare- este un strat de metal indepartat de pe suprafata piesei de prelucrat pentru a obtine forma si dimensiunile piesei cerute conform desenului. Alocațiile sunt atribuite numai acelor suprafețe a căror formă și precizie dimensională cerute nu pot fi atinse prin metoda acceptată de obținere a piesei de prelucrat.

Alocațiile sunt împărțite în generale și operaționale. Alocația totală pentru procesare- acesta este un strat de metal necesar efectuării tuturor operațiunilor tehnologice necesare efectuate pe o suprafață dată. Indemnizație de funcționare- acesta este un strat de metal îndepărtat în timpul unei operații tehnologice. Alocația se măsoară de-a lungul normalei la suprafața în cauză. Indemnizația totală este egală cu suma celor de exploatare.

Mărimea alocației afectează în mod semnificativ costul de fabricație al piesei. O alocație supraestimată crește costul forței de muncă, consumul de material, scule de tăiere și electricitate. O alocație subestimată necesită utilizarea unor metode mai scumpe pentru obținerea unei piese de prelucrat, complică instalarea piesei de prelucrat pe mașină și necesită o calificare mai înaltă a lucrătorului. În plus, este adesea cauza căsătoriei în timpul prelucrării. Prin urmare, alocația alocată ar trebui să fie optimă pentru condițiile de producție date.

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

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

Orez. 2.1. Alocații, ture și dimensiuni ale carcasei rulmentului (a), dopuri (b)și arborele (în): DAR ouă, B zag, LA zag, D zag, D′ zag, D″ zag - dimensiunile originale ale piesei de prelucrat; A det, B det, LA det, D"det, D"det, - dimensiunile piesei finite; D 1 , D 2 , O" 1 , O" 1 , - dimensiunile de operare a piesei de prelucrat

Stratul real de metal îndepărtat în prima operație poate varia foarte mult, deoarece, pe lângă alocația de operare, este adesea necesară îndepărtarea suprapunerii.

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

În procesul de transformare a unei piese de prelucrat într-o piesă finită, dimensiunile acesteia capătă o serie de valori intermediare, care se numesc dimensiuni de operare. Pe fig. 2.1 detaliile diferitelor clase arată alocațiile, turele și dimensiunile de funcționare. Dimensiunile de funcționare sunt de obicei fixate cu abateri: pentru arbori - minus, pentru găuri - plus.

2.3 Materiale de construcție

Rolul materialului structural în procesul tehnologic de fabricare a pieselor de mașini este extrem de ridicat. Pe de o parte, materialul structural ar trebui să asigure fabricarea semifabricatelor și a pieselor la cele mai mici costuri de producție. Ponderea costului materialelor în costul produselor de inginerie este relativ mare (de exemplu, în industria mașinilor-unelte este de 60% din costul total, în fabricarea de locomotive și vagoane - 70 ... 75%) și tinde să crească. Pe de altă parte, alegerea corectă a materialului structural ar trebui să ofere pieselor proprietățile lor de înaltă performanță, durabilitate și întreținere. Atunci când alegeți un material structural, este necesar să țineți cont de proprietățile sale operaționale, tehnologice și economice.

Proprietățile de performanță ale materialului trebuie să se asigure că piesele își îndeplinesc în mod fiabil funcțiile. Din acest punct de vedere, alegerea sa se face pe baza calculelor, experimentelor sau experienței de operare a unor piese similare. Datele privind alegerea claselor de materiale pentru fabricarea pieselor care funcționează în anumite condiții sunt de obicei date în cărțile de referință.

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

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

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

2.4 Calitatea semifabricatelor

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

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

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

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

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

2.4.1 Precizia piesei de prelucrat

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

Precizia semifabricatelor este caracterizată atât de proprietăți geometrice (abateri de formă și dimensiune), cât și de proprietăți fizice și mecanice (de exemplu, rezistență, duritate, elasticitate, conductivitate electrică etc.). Prima grupă de indicatori a fost studiată la cursul „Interschimbabilitate, standardizare și măsurători tehnice”. Al doilea grup este asigurat de alegerea corectă a materialului și stabilitatea tehnologiei de fabricație a semifabricatului.

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

2.4.2 Calitatea stratului de suprafață al semifabricatului

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

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

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

Parametrii geometrici ai calității stratului de suprafață și precizia piesei de prelucrat sunt interrelaționați într-un anumit sens. De exemplu, dacă țagla este produsă prin turnare în forme de nisip, atunci micro- și macro-rugozitățile nu permit obținerea unei precizii dimensionale ridicate. Atunci când alegeți tipul piesei de prelucrat și tehnologia producției sale, este necesar să se cunoască acuratețea și calitatea stratului de suprafață al piesei de prelucrat, care poate fi obținută în acest caz.

2.5
Fabricabilitatea semifabricatelor

2.5.1 Concepte de bază de fabricabilitate

Fabricabilitatea designului produsului, conform GOST 14.205-83, este un set de proprietăți de proiectare care determină adaptabilitatea acestuia pentru a atinge costuri optime în producție, exploatare și reparare pentru indicatorii de calitate, volumul de producție și condițiile de lucru date. Testarea de fabricabilitate este obligatorie în toate etapele creării produsului.

Problemele de fabricabilitate trebuie abordate într-o manieră cuprinzătoare, începând de la etapa de proiectare a unei piese de prelucrat și alegerea unei metode de fabricare a acesteia și terminând cu procesul de prelucrare și asamblare a întregului produs. O piesă de prelucrat elaborată pentru fabricabilitate nu ar trebui să complice prelucrarea ulterioară. Fabricabilitatea, de regulă, este stabilită în etapa de proiectare, prin urmare, proiectantului este necesar un nivel înalt de pregătire tehnologică.

Fabricabilitatea este un concept relativ. Un design al piesei de prelucrat poate fi fabricabil pentru un anumit tip de producție și complet netehnologic pentru altul. Fabricabilitatea depinde și de capacitățile de producție ale unei anumite întreprinderi (instalație). Dezvoltarea bazei de producție a întreprinderii (de exemplu, introducerea de mașini CNC, echipamente automate) modifică cerințele de fabricabilitate. fabricabilitatea piesei de producție

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

2.5.2 Indicatori de fabricabilitate

Există două tipuri de indicatori de fabricabilitate: calitativi și cantitativi.

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

Indicatori cantitativi fac posibilă evaluarea obiectivă și destul de exactă a fabricabilității structurilor comparate. Alegerea indicatorilor depinde de scopul piesei (blank), tipul de producție și condițiile de funcționare. Pentru fiecare detaliu, alegeți proprii, cei mai caracteristici indicatori. În ceea ce privește semifabricatele, intensitatea forței de muncă a producției, costul tehnologic și factorul de utilizare a metalului sunt cel mai adesea utilizate ca indicatori ai fabricabilității.

Complexitatea fabricării piesei de prelucrat reprezintă timpul total petrecut cu producția piesei de prelucrat pentru toate operațiunile tehnologice. Componentele normelor de timp pentru efectuarea lucrărilor la operațiuni individuale sunt prezentate în cărțile de referință relevante.

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

Unde T etc, T tip - complexitatea semifabricatelor proiectate și, respectiv, standard; G etc, G tip - masa semifabricatelor proiectate și, respectiv, standard.

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

Costul de producție tehnologic Se utilizează pentru a selecta cea mai bună variantă de achiziție în condițiile unei singure metode de producție (atelier, fabrică). În termeni generali, pentru o parte, acesta constă din următoarele elemente:

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

unde M este costul materialelor de bază consumabile, ruble / bucată; 3 - salariile muncitorilor de producție, ruble / bucată; Și acționare - compensare pentru uzura echipamentului, ruble / piesa; C despre - costurile asociate cu întreținerea și exploatarea echipamentelor în timpul fabricării unei piese, r./buc.

Toate elementele de cost sunt interconectate. De exemplu, o schimbare a tipului piesei de prelucrat determină o modificare a costului de prelucrare. O modificare a materialului structural poate determina o modificare a gamei de echipamente de proces. Din variantele comparate, alege-o pe cea pentru care costul tehnologic este minim, indiferent de componentele individuale.

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

La i.m =G d /G p , (2.3)

Unde G d este masa piesei finite;

G p - masa întregului metal utilizat, inclusiv masa sprue, flash, calam, rebuturi etc.

Distinge coeficientul K c.g ieșire de metal, potrivite în atelierele de achiziții și factor de precizie a greutății K w.t.:

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

Unde G 3 - masa piesei de prelucrat;

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

Ceteris paribus, valorile mai mari sunt mai favorabile. K lor. Pentru a evalua efectul fabricabilității piesei de prelucrat asupra factorului de utilizare a metalului, trebuie reținut că

La i.m = La c.g La v.t. (2,6)

2.5.3 Asigurarea fabricabilității semifabricatelor în faza de proiectare

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

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

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

3. Precizia dimensională și rugozitatea suprafeței pieselor de prelucrat trebuie să fie justificate din punct de vedere economic.

4. Este de dorit să se folosească cât mai mult posibil metode de obținere a semifabricatelor care nu necesită îndepărtarea ulterioară a așchiilor (Fig. 2.2).

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

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

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

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

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

întrebări de testare

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

2. Ce este suprapunerea și alocația; în ce cazuri sunt numiți și cum sunt determinati?

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

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

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

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

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

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

Clasificarea metodelor de obținere a semifabricatelor

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

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

Un număr foarte mare de piese poate fi obținut din semifabricate de bobine de lungime mare, un număr mai mic din semifabricate de bară și doar o singură bucată din semifabricate de piese. Se recomandă ca piesele mici ca dimensiune și greutate să fie realizate din bobine și semifabricate de bare.Pentru a obține o rată ridicată de utilizare a materialului, este necesar să folosiți piese semifabricate care sunt apropiate ca formă și dimensiune de piesa finită. Din pulberi și granule se obțin piese semifabricate sau piese finite, a căror prelucrare ulterioară aproape nu este necesară.

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

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

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

Sub

fabricabilitatea piesei de prelucrat Este obișnuit să înțelegem cum această piesă de prelucrat îndeplinește cerințele de producție și asigură durabilitatea și fiabilitatea piesei în timpul funcționării. Eliberarea unui semifabricat tehnologic pe o scară dată de producție asigură costuri minime de producție, cost primar, intensitate a forței de muncă și consum de materiale. Soluția optimă pentru alegerea pieselor de prelucrat poate fi găsită numai cu condiția unei analize cuprinzătoare a impactului asupra costului tuturor factorilor, inclusiv al metodei de obținere a piesei de prelucrat. În costul de fabricație a unei piese, o proporție semnificativă este costul materialului.Următoarele metode sunt cele mai utilizate pentru obținerea semifabricatelor în inginerie mecanică: turnare, prelucrare prin deformare plastică, tăiere, sudare, precum și o combinație a acestor metode. Fiecare dintre metode conține un număr mare de moduri de a obține spații libere.
Casting
- obtinerea taglelor prin turnarea metalului topit de o compozitie chimica data intr-o matrita a carei cavitate are forma unei tagle.
prelucrarea deformarii plastice
- procese tehnologice care se bazează pe modelarea plastică a metalului.
Sudare
- un proces tehnologic de obţinere a îmbinărilor permanente din metale şi aliaje ca urmare a formării de legături atomo-moleculare între particulele pieselor de prelucrat ce urmează a fi îmbinate.
Tăiere
- obţinerea unei piese de prelucrat din produse laminate obţinute prin deformare plastică, tăiere sau tăiere.

Alegerea unei metode de obținere a unei piese de prelucrat este o sarcină dificilă. Metoda de obținere a unei piese de prelucrat trebuie să fie economică, să asigure o calitate înaltă a piesei, productivă și nu laborioasă. Pentru producția la scară mică și dintr-o singură piesă, este tipică ca semifabricate utilizarea oțelului laminat la cald, a pieselor turnate obținute în matrițe de nisip-argilă, a pieselor forjate obținute prin forjare. Acest lucru determină alocații mari, o intensitate semnificativă a forței de muncă pentru prelucrarea ulterioară.

În condițiile producției pe scară largă și în masă, metodele de obținere a semifabricatelor sunt profitabile: forjare la cald; turnare sub presiune, turnare sub presiune, turnare coajă, turnare de investiții. Utilizarea acestor metode poate reduce semnificativ cotele, reduce complexitatea fabricării pieselor.

Materialele pentru fabricarea semifabricatelor trebuie să aibă marja necesară a anumitor proprietăți tehnologice - maleabilitate, imprimabilitate, fluiditate, sudabilitate, prelucrabilitate. Pentru materialele deformabile, o proprietate tehnologică necesară este plasticitatea tehnologică. Cerințe deosebit de stricte pentru plasticitatea tehnologică sunt impuse aliajelor, din care piesele sunt obținute prin prelucrare la rece prin presiune - extrudare, trefilare, flexibile, turnare.

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

Pentru piesele critice, puternic încărcate (arbori, roți dințate, roți dințate), pentru care se impun anumite cerințe asupra calității metalului și asupra proprietăților fizice și mecanice, se recomandă utilizarea forjatelor, deoarece în procesul de deformare o fină -se creeaza structura fibroasa granulatoare, directionala, care mareste semnificativ proprietatile fizice si mecanice.proprietati mecanice ale materialului. Utilizarea unor metode precise asigură o curățenie suficientă a suprafeței și o precizie ridicată a pieselor de prelucrat. Îmbunătățirea forjarii și ștanțarii asigură parametrii de rugozitate și precizie dimensională corespunzătoare operațiilor de prelucrare și chiar finisare. Calibrarea, extrudarea la rece asigură piese finite (nituri, piulițe, șuruburi).

Criterii de alegere

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

Cu volume mari de producție, ar trebui să se străduiască să aproximeze la maximum configurația și dimensiunile piesei inițiale de dimensiunile piesei finite (factor de utilizare a metalului);
Cu volume mici de producție, costurile minime ar trebui considerate o alegere rațională.

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

Tipul materialului prelucrat;
Configuratie si dimensiuni; greutate;
Conditii de operare;
Eficiența costurilor a metodei în sine pentru obținerea spațiilor inițiale.

Principalele metode de obținere a spațiilor inițiale:

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

Productie de tagle prin turnare

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

stresuri. Otelurile aliate cu continut crescut de mangan au o fluiditate buna, ceea ce face dificila obtinerea de piese turnate cu pereti subtiri.
Turnare în forme de nisip-argilă
sunt împărțite în trei grupe:O data realizat din amestecuri nisip-argilă (pentru metale feroase și neferoase de orice dimensiune și greutate;semipermanente - din materiale refractare (şamotă, magnezită etc.) - să se obţină câteva zeci de măslinePermanent realizate din metale si aliaje

Pentru turnare se folosesc fonta, otelul, aliajele de cupru, aluminiul etc.

Turnarea cochiliei
- asigura o acuratete dimensionala de calitate 13-14 si valoarea parametrului de rugozitate Ra = 6,3 µm. Matriza este o carcasă formată din compuși de turnare cu rășini termoplastice și termorigide, care se pun într-o cutie cu nisip sau împușcătură înainte de a o turna cu metal. Este necesar un echipament scump, iar matrița în sine este folosită o singură dată, astfel încât această metodă este adecvată în producția de masă, la scară mare și la scară medie, cu o greutate de până la 100 kg.
Turnare sub presiune
. Piese turnate (din fontă și oțel) cu o grosime a peretelui de 5 mm,12-14 exact calitate awn, rugozitateRa = 12,5...3,2 um și cântărind până la 200 kg. Sunt utilizate în producția de serie și în masă, productivitatea mai mare este de 2-5 ori mai mică decât costul. Dezavantajele turnării includ rezistența scăzută a matrițelor la turnarea fontei și a oțelului, formarea unui răcire a turnării din fontă, ceea ce necesită o operație suplimentară (recoace); posibila fisurare in piese turnate complexe. Formele Chill sunt realizate din fontă, oțel, cupru și aluminiu; detasabil sau tremurat. Formele de răcire cu mai multe locuri sunt comune.
Turnare de investiții.
- piese turnate din aliaje neferoase, otel si fonta cu o greutate de la cateva grame la 300 kg. aplicaîn producția de masă, la scară mare și medie în fabricarea de forme mici și complexe. Esența procesului de turnare cu investiții este utilizarea unui model precis dintr-o singură piesă, conform căruia se realizează o matriță de coajă ceramică dintr-o singură bucată, în care metalul topit este turnat după ce modelul este scos din matriță prin ardere. , evaporare sau dizolvare. Această metodă poate fi utilizată pentru a produce piese turnate de precizie din diferite aliaje cu o grosime de 0,8 mm sau mai mult, cu adaosuri de prelucrare mici. Precizia dimensională a pieselor turnate corespunde cu 8-11 calificări,Ra = 2,5 μm, permisele de prelucrare pentru piese turnate cu dimensiunea de până la 50 mm sunt de 1,4 mm și până la 500 mm dimensiune - aproximativ 3,5 mm. Coeficientul de precizie al turnaturilor în greutate poate ajunge la 0,85 -0,95, ceea ce reduce dramatic cantitatea de tăiere și deșeuri metalice în așchii. Utilizarea materialelor ușor demontabile pentru fabricarea modelelor (pe bază de parafină, colofoniu, polistiren, uree sau polistiren), fără a recurge la demontarea matriței, face posibilă încălzirea topiturii. înainte de turnarea metalului la temperaturi ridicate, ceea ce îmbunătățește semnificativ umplerea matriței și face posibilă obținerea de piese turnate de o formă foarte complexă din aproape orice aliaj. Dezavantajele includ intensitatea ridicată a muncii și creșterea consum de material pentru sistemul de porți cu o putere mică.
Turnare prin injecție.
Topitura metalică umple matrița la viteză mare (până la 35 m/s), ceea ce asigură o densitate ridicată a materialului, precizie și calitate a suprafeței. Primiti piese turnate din otel, metale neferoase si fonta. Masa pieselor turnate poate fi de la câteva grame până la 50 kg, grosimea peretelui este de 1,0 ... 0,8 mm; opt-12 grade de precizieRa = 12,5-3,2 um ; utilizate în producția de masă și pe scară largă. Productivitate ridicată și posibilitatea de a obține piese de prelucrare de formă complexă cu o structură cu granulație fină, dar costul matrițelor este mare și durabilitatea lor este scăzută. Folosit în principal pentru metale și aliaje neferoase.
Turnare cu aspirație în vid
turnările se obțin în principal din metale și aliaje neferoase, într-o măsură mai mică din oțel și fontă. Piesele turnate au o grosime a peretelui de până la 1 mm. Această metodă este utilizată în producția de masă și în serie, de obicei pentru a obține piese turnate din aliaje scumpe.
Centrifugă și alte tipuri de turnare
- piese turnate din fonta, otel, metale neferoase si aliaje. Ele sunt utilizate în producția de masă și în serie pentru piese turnate tubulare și cu pereți subțiri (cum ar fi corpurile de revoluție) de configurație complexă, de exemplu, manșoane, bucșe, căptușeli etc. Procesul se realizează prin turnarea metalului într-o matriță rotativă de metal. . Sub acțiunea forțelor centrifuge, particulele de metal topit sunt aruncate la suprafața matriței și, solidificându-se, iau forma. Turnarea este răcită din exterior (din matriță) și din interior (din partea suprafeței libere) datorită radiației și convecției aerului. Solidificarea metalului sub presiune duce la compactarea metalului și la o creștere a proprietăților mecanice, în același timp, gazele și impuritățile nemetalice sunt separate și deplasate pe suprafața interioară a turnării, ceea ce trebuie luat în considerare atunci când calcularea cotelor pentru produsele cu suprafață de lucru internă.

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

continuu si semi-continuu
turnările sunt obținute din aliaje de fontă, oțel, aluminiu și magneziu; în masă și în serieproducție pentru a asigura o secțiune transversală de lungime nelimitată (cadre de mașini-unelte de tăiat metal, carcase de echipamente hidraulice și pneumatice, țevi) etc.
Turnare cu zgură electrică
primiți piese turnate din oțeluri și aliaje cu proprietăți mecanice îmbunătățite, cu o greutate de până la 300 de tone; în producție în loturi pentru obținerea semifabricatelor pentru părți critice ale motoarelor marine, role, turbine etc.
Strângeți turnarea
primiți piese turnate din aliaje de aluminiu și magneziu; în producție în masă și în serie pentru piese de prelucrat cu pereți subțiri (până la 2 mm) și de dimensiuni mari (1000x3000mm).

Ștanțare prin topire

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

Producerea semifabricatelor inițiale prin deformare plastică

Se produce forjare la mașină

pe ciocane și prese hidraulice . În producția unică și la scară mică - cel mai economic mod de a obține semifabricate de înaltă calitate; poate fi singura modalitate posibilă de a recolta o masă mare.

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

14-16 calitate , iar valoarea parametrului rugozității suprafeței esteRa = 25-12,5 um ; pentru oțel, uneori metale neferoase și aliaje.
Ștampilare
- în condițiile producției în masă și pe scară largă, forjarea la cald este mai profitabilă decât forjarea. Limitări: până la 100 kg, deși se pot obține piese forjate de până la 3 tone și mai mult, dar mai des cântărind până la 30 kg. Folosit pentru a obține piese forjate din oțel, metale neferoase și aliaje. De obicei, piesa de prelucrat inițială pentru ștanțare este oțel laminat. Forjarea la cald se realizează pe ciocane, forjare orizontalămașini (GKM), prese cu manivelă de forjare la cald (CGSHP) și prese cu șurub.

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

ștanțarea foii
- dimensiunile semifabricatelor variază de la câțiva centimetri până la 7 m cu o grosime a peretelui de 0,1-100 mm; precizie - calitate 11-12, iar cu calibrare suplimentară - calitate 9-10.
în formă
(în relief) ștanțare folosit pentru a obtine diverse goluri si proeminente, rigidizari, etc pe semifabricate plate.Stampirea redistribuie volumul de metal in zona locala. Când flanșați o gaură, grosimea materialului de la marginea părților laterale este redusă semnificativ.
debarcare
- modificarea parțială a formei unei piese de tip bară la mașinile speciale de captare la rece, de exemplu, antetul capetelor de șuruburi, șuruburi, nituri etc.

Aliajele metalice (oțel de diferite grade, aliaje de metale neferoase, precum și cele bimetalice) și materialele nemetalice (textolit, pressboard, cauciuc, pâslă) sunt produse prin metode de ștanțare. După tipul de semifabricate, materialele metalice pot fi împărțite în laminate (peste 300 mm lățime), benzi, foi, benzi, sârmă și produse laminate rotunde (în bobine), bare și produse laminate de diverse secțiuni. Materialele nemetalice sunt de obicei furnizate sub formă de foi sau benzi.

Piese inițiale de prelucrat obținute prin metalurgia pulberilor

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

Materiale metalo-ceramice.
De exemplu, grafitul de bronz (85...88% cupru, 8...10% staniu, 3...5% grafit) poate fi folosit la fabricare.rulmenți în care practic nu există un lubrifiant suplimentar. Exista materiale cermet antifrictiune pe baza de cupru si fier. Proprietățile produselor finite ceramice-metalice depind în mare măsură de densitatea brichetelor presate din pulbere și de distribuția densității în volum. Brichetele sunt presate sub presiune de 2500...4000 Pa pentru grafit de bronz și 4000...5000 Pa pentru material sulfurat de fier. Sinterizarea bronzului-grafit se efectuează timp de 2...3 ore la o temperatură de 760...780 °C, iar materialul sulfurat cu fier - 1...1,5 ore la o temperatură de 1130...1150 °C . Complexitatea formei pieselor determină posibilitatea presării finale a acestora sau necesitatea unei prelucrari suplimentare după sinterizare, care afectează în mare măsură productivitatea și costul.

În condiții de producție în masă și pe scară largă, este convenabil din punct de vedere economic să se obțină semifabricate care sunt cele mai apropiate ca formă și dimensiune de piesele finite. În acest caz, costul semifabricatelor crește, dar cantitatea de prelucrare este redusă semnificativ.

În condițiile producției dintr-o singură piesă și la scară mică, piesele de prelucrat sunt departe ca dimensiune și formă de piesa finită, adică au permisiuni semnificative pentru prelucrare. Dintre numeroasele modalități posibile de obținere a piesei de prelucrat, este necesar să o alegeți pe cea viabilă din punct de vedere economic.

Alegerea finală a metodei se stabilește pe baza calculelor:

A) costul metodei de obținere a spațiilor inițiale;
B) costul procesului de prelucrare în sine.

Întrebări și sarcini pentru autocontrol

Definiți termenul „preparat”.
Numiți tipurile de preparate.
Precizați metodele de fabricare a semifabricatelor.
Ce se înțelege prin fabricabilitatea piesei de prelucrat?
Explicați esența principalelor metode de obținere a semifabricatelor: turnare, sudare, deformare plastică, tăiere.
Enumerați principalele proprietăți tehnologice ale semifabricatelor.
Indicați principalele metode de turnare și esența acestora.
Care este esența metodei de turnare în forme de coajă?
Cum se face turnarea pentru investiții?
Cum se fac modelele de investiții?
Enumerați avantajele și dezavantajele turnării prin injecție.
Enumerați avantajele și dezavantajele turnării centrifuge.
Cum este clasificată producția de semifabricate prin deformare plastică?
Ce este metalurgia pulberilor?
Cum se obțin semifabricatele prin metalurgia pulberilor?
Ce este calibrarea pieselor metalo-ceramice?

ultimele articole

2022-06-08 17:49:00
Tarife și echipamente pentru Skylink Internet Echipamente pentru conectarea la Internet de la SkyLink
2022-05-28 07:46:52
Rezolvarea unor probleme versiunea Android a mortal kombat x mobile
2022-05-28 07:46:52
Cum să faci un papagal îmblânzit?

Articole populare

Alegerea editorilor

2022-05-16 11:43:03

Ce este necesar pentru a deschide o întreprindere unică?
Salutări, dragi cititori! Astăzi vom vorbi despre cum să deschideți un IP pe cont propriu în 2020 rapid și ușor. În acest articol, vă voi oferi pas cu pas...
2022-05-16 11:43:03

Evaluarea productivității muncii a managerilor și specialiștilor în managementul personalului Reguli de bază de remunerare
Activitatea de muncă este un efort îndreptat în mod oportun către obținerea unui anumit rezultat. Aceasta este caracteristica principală a lucrării. El intotdeauna...
2022-05-16 11:43:03

Cerințe de calitate
Putem spune că cerințele de bază pentru calitatea produselor sau serviciilor oferite sunt o combinație a caracteristicilor și proprietăților sale, care în ...
2022-05-16 11:43:03

Resurse de turbă Măcinarea extracției turbei
Tolkacheva Elizaveta Sergeevna 9 MOU clasa „G” „Școala secundară nr. 58” Relevanța subiectului Multe țări străine au o economie dezvoltată, datorită unei puternice ...
2022-05-07 03:07:16

Societate pe acțiuni închisă Transtelecom
TTK este unul dintre cei cinci principali operatori de telecomunicații ruși. Principalul acționar al TTK este Russian Railways, care deține 99,99% din acțiunile Companiei. Companie...