Raamatu teine trükk sisaldab kaasaegseid ideid masinaehitusdetailide tooriku ratsionaalse viisi valimise kohta. Arvesse võetakse toorikute saamise tehnoloogilisi omadusi, mis tagavad nende kõrge kvaliteedi minimaalse kuluga. Eraldi on välja toodud detailide valmistatavuse parandamise aluspõhimõtted erinevate toorikute saamise meetodite jaoks. Vaadeldakse metallide ja sulamite tehnoloogiliste omaduste mõju saadud osade kvaliteedile ja efektiivsusele. Eraldi peatükis on välja toodud peamised põhimõtted toorikute väiketootmise efektiivsuse tõstmiseks. Raamatus sisalduvaid andmeid, matemaatilist sõnastust ja mõningate ülesannete lahendamise algoritme saab kasutada teadmiste vormistamisel toorikute tootmise tehnoloogiliste protsesside automatiseeritud projekteerimissüsteemide väljatöötamiseks. Raamat on mõeldud masinaehitusettevõtete insener-tehnilistele töötajatele, kes tegelevad tooriku tootmise ja töötlemise tehnoloogiliste protsesside väljatöötamisega ning on kasulik ka kõrgkoolide üliõpilastele, magistrantidele ja masinaehituse keskeriõppeasutuste üliõpilastele. ehitus- ja metallurgia erialad.
TEISE VÄLJAANDE EESSÕNA.
Materiaalsete ressursside säästmise vajadus seab kõrged nõudmised toorikute ratsionaalsele valikule, nende valmistatavuse tasemele, mis määrab suuresti tootmise tehnoloogilise ettevalmistuse maksumuse, toodete maksumuse, töökindluse ja vastupidavuse. Toorikute saamise õige meetodi valimine tähendab selle hankimiseks ratsionaalse tehnoloogilise protsessi määramist, võttes arvesse detaili materjali, selle valmistamise täpsuse nõudeid, tehnilisi tingimusi, tööomadusi ja seeriatootmist.
TEISE VÄLJAANDE EESSÕNA.
Peatükk 1. MATERJALID KAASAEGSES TEHNIKAS.
Peatükk 2. TOOORIKU VORMIMISVIISID.
Peatükk 3. TOOTMISOSAD.
4. peatükk
Peatükk 5. TOORIKIDE VÄIKESERIATOOTMISE OMADUSED.
LISA 1.
LISA 2
BIBLIOGRAAFIA.
Laadige mugavas vormingus tasuta alla e-raamat, vaadake ja lugege:
Laadige alla raamat Toorikute tootmine masinaehituses, Afonkin M.G., Zvyagin V.B., 2007 - fileskachat.com, kiire ja tasuta allalaadimine.
Järgmised õpetused ja raamatud.
osakondTehnoloogia alused masinaehituses
Masinaehituses tuleks eristada kolme peamist tehnoloogilist etappi:
Toorikute tootmine teostatakse kahel viisil:
plastilise deformatsiooni meetod;
valamise meetod.
Toorikute valmistamine plastilise deformatsiooni meetodil. Osade saamiseks kasutatakse erinevaid toorikuid. Metallist toorikud valmistatakse valamise, valtsimise, sepistamise, stantsimise ja muude meetoditega.
Plastilise deformatsiooni meetodeid kasutatakse toorikute valmistamiseks terasest, värvilistest metallidest ja nende sulamitest, samuti plastist, kummist, paljudest keraamilistest materjalidest jne. Plastilise deformatsiooni meetodite laialdane kasutamine on tingitud nende kõrgest tootlikkusest ja toodangu kõrgest kvaliteedist. tooted.
Tehnoloogia oluliseks ülesandeks on saada toorikud, mis oleksid oma kuju ja suuruse poolest võimalikult lähedased valmisdetailidele. Plastilise deformatsiooni meetoditega saadud toorikutel on minimaalsed töötlusvarud ja mõnikord pole see üldse vajalik. Paraneb metallist tooriku struktuur ja selle mehaanilised omadused pärast plastilist deformatsiooni.
Metalli vormimine põhineb plastilisel deformatsioonil. Seda meetodit kasutatakse metallidest ja sulamitest toorikute ja toodete valmistamiseks, mis kaaluvad mitmest grammist kuni sadade tonnideni. Metalli vormimine hõlmab: valtsimist, sepistamist, stantsimist, pressimist ja tõmbamist. See on üks progressiivseid ja laialt levinud meetodeid masinaosade toorikute saamiseks.
Metalli vormimine põhineb töödeldava materjali plastilisusel. Plastilisus on materjali võime välisjõudude mõjul muuta oma kuju pöördumatult ja kokkuvarisemata. Survega töötlemisel muutub tooriku kuju ilma selle massi muutmata. Survetöödelda saab ainult neid materjale, millel on külmas või kuumutatud olekus plastilisus. Näiteks malmi ei saa survetöötlusega töödelda. Sulamite plastilisus sõltub nende koostisest, deformatsioonitemperatuurist (mida kõrgem on temperatuur, seda suurem on plastilisus, kuid deformatsioonitemperatuur ei tohiks ületada 0,4 Tsula), deformatsiooniastmest (deformatsiooniastme suurenemisega plastilisusest). väheneb).
Tahkete ainete plastiline deformatsioon tekib aatomite nihkumise tagajärjel piki kristallograafilisi tasapindu, kus asub suurim arv aatomeid. Kristallvõre moonutamise – külmas olekus deformatsiooni käigus kõvenemise – tulemusena muutuvad kristalli omadused: suureneb kõvadus, tugevus, rabedus; vähenenud plastilisus, viskoossus, korrosioonikindlus, elektrijuhtivus. Plastiliste omaduste taastamiseks, kõvenemise välistamiseks viiakse läbi dekristallisatsioonilõõmutamine, mille järel materjal omandab oma varasemad omadused. Sel juhul läheb ebastabiilsest kõvenemisolekust materjal järk-järgult üle stabiilsesse tasakaaluolekusse.
Rullimine on kõige levinum vormimismeetod. Umbes 90% kogu sulatatavast terasest ja enamik värvilistest metallidest ja sulamitest valtsitakse. Valtsimise olemus on tooriku plastiline deformatsioon valtspingi pöörlevate rullide vahel.
Valtsmetalli kasutatakse vahetult masinate konstruktsioonides, seadmete mehhanismides, sellest valmistatakse sildade metallkonstruktsioone, ferme, peenraid, neetitud ja keevitatud tooteid, raudbetoonkonstruktsioone jne; see toimib ka masinatöökodade toorikuna, samuti järgnevaks sepistamiseks ja stantsimiseks.
Valtsitud toote ristlõike geomeetrilist kuju nimetatakse selle profiiliks, erineva suurusega profiilide komplekti nimetatakse sortimendiks. Valtsitud toodete valik on väga mitmekesine ja jaguneb viide rühma:
1. Pikad tooted, mis on jagatud kahte alarühma:
a) lihtsa geomeetrilise kujuga profiilid (ristkülik, ruut, ring jne);
b) keeruka kujuga geomeetriliste kujundite profiilid (kanal, rööp, I-tala jne).
2. Lehtmetall, mis on samuti jagatud kahte alarühma:
a) õhuke leht (terasele paksusega 0,2–4 mm; värviliste metallide jaoks - 0,05–2 mm);
b) paks leht (terase puhul 4–60 mm ja värviliste metallide puhul kuni 25 mm). Lehtmetalli paksusega alla 0,2 mm nimetatakse fooliumiks.
3. Torude valtsimine jaguneb:
a) õmblusteta torud (terasele läbimõõduga 30–650 mm);
b) keevitatud torud (terasele läbimõõduga 10 -1420 mm).
4. Perioodiline rent. Selle valtstoodete rühma profiilid on toorik, mille geomeetriline kuju ja ristlõikepindala muutuvad perioodiliselt kogu pikkuses. Perioodilist valtsimist kasutatakse toorikuna järgnevaks stantsimiseks.
5. Erilaenutus. See hõlmab rattaid, rõngaid, rehve, kuullaagriid ja muid valmistooteid.
Valtsimistootmise peamised tehnilised ja majanduslikud näitajad on järgmised: metalli tarbimine 1 tonni valmistoodete kohta; valtspingi tunnitootlikkus; veeremiskiirus; peaajamite koguvõimsus (kW); väljund põhiajamite võimsusühiku kohta; heade valtstoodete saagis (%); kütusekulu 1 tonni sobiva valtstoodete kohta (tuhat cal), energiat (kWh); toote kvaliteet; tootmiskulud sortimendi liikide kaupa; tööviljakus. Need tehnilised ja majanduslikud näitajad iseloomustavad töövahendite olemasolu ja kasutamist – nende olulisuse ja erikaalu poolest põhiosa ettevõtte põhivarast. Metallikulu 1 tonni toodete kohta arvutatakse järgmise valemiga:
kus a, b Ja c- metalli kadu valtsimise ajal vastavalt jäätmete, lõikejääkide ja jääkide jaoks, t;
G- valmis valtstoodete kaal, t;
K p-kulukoefitsient, mis iseloomustab kulutatud metalli kogust 1 tonni sobivate valtstoodete kohta.
Veeremiskiirust saab määrata järgmise valemiga:
kus D on rullide läbimõõt, mm;
n on rullide pöörete arv minutis.
Valtsimistehase tunnitoodang R:
kus 3600 on sekundite arv 1 tunnis;
T- veeremisperiood, s;
IN- valuplokkide mass, t.
Valtsimise tootmiskulude struktuuris moodustavad umbes 90% metallikulud. Sellest võime järeldada, et kõige tõhusamad tegurid tootmiskulude vähendamiseks valtsimistööstuses on: metallikadude vähendamine töötlemisetappides; miinushälvetega valtstoodete tootmine; abielu vähenemine jäätmete ringlussevõtt.
Sepistamine ja stantsimine on laialdaselt kasutatavad metallivormimismeetodid. Need on toodete valmistamise meetodid, mida nimetatakse sepisteks. Sepistamine on ainuvõimalik viis valmistada suuri, üle 250 tonni kaaluvaid esemeid, nagu hüdrogeneraatori võllid, turbiinikettad, laevamootorite väntvõllid, valtspingi rullid jne.
Sepistamist nimetatakse "vabaks", kuna haamri või pressi löökide toimel plastiliselt deformeerunud metall liigub vabalt selles suunas, kus tal on kõige väiksem takistus.
Spetsiaalseid vorme sepistamiseks ei kasutata. Toorik, mis on valuplokk, profiil või perioodiline valtsimine, asetatakse plaadile (alasile). Vaheldumine teatud põhi- ja abioperatsioonide järjestuses on vaba sepistamisprotsess. Tasuta sepistamisoperatsioonid hõlmavad: häirimist, augustamist, läbimurdmist, painutamist, lõikamist, keeramist jne.
Toodete vastuvõtmisel mahutempliga kasutatakse spetsiaalseid seadmeid - templeid. Templid on metallvorm, millel on süvend, mille mõõtmed ja konfiguratsioon vastavad tulevase osa mõõtmetele ja konfiguratsioonile.
Sepistamisel on sepistamise ees mitmeid eeliseid. Sepistamise abil saab valmistada keeruka konfiguratsiooni, suurema mõõtmete täpsuse ja pinnakvaliteediga sepiseid. Töötlemisvaru on oluliselt (3-4 korda) väiksem kui sepistamisel ja sellest tulenevalt väheneb metalli kadu laastudeks ja hilisema töötluse maht. Lisaks on stantsimine kordades produktiivsem kui sepistamine. Seetõttu on seeria- ja masstootmises majanduslikult otstarbekam kasutada mahustantsimist.
Stantsisepistamisega saadud sepiste maksimaalne kaal on 3 tonni.
Lisaks mahutemplile on leht. Lehtstantsimise esialgne toorik on lehtmetall. Õhukesest lehtvaltstoodetest osade valmistamiseks kasutatakse külmstantsimist, paksu lehe algtoorikuga (paksusega üle 10 mm) kasutatakse kuumstantsimist.
Lehtstantsimisel toodetakse laias valikus osi, nagu seibid, rõngad, tassid, kronsteinid, puksid, kinnitusdetailid, auto vooder jne. pehmest, roostevabast ja muudest terastest; samuti sulamitest, mis põhinevad vasel, alumiiniumil, magneesiumil jne. Leht sepistamisoperatsioonid on: lõikamine, lõikamine piki kontuuri, augustamine, painutamine, tõmbamine, pressimine, ääristamine jne.
Lehtstantsi eelised on: kõrge tootlikkus (ühest templist 30 000 - 40 000 detaili vahetuses), saadavate detailide kõrge mõõtmete täpsus ja pinnakvaliteet, laialdased võimalused protsesside automatiseerimiseks.
Ka tõmbeprotsess kuulub metallide survega töötlemise juurde. Joonistamine on töödeldava detaili plastilise moodustamise protsess, tõmmates see läbi joonistusstantsi või joonistuspingi joonestuslaua ava. Selle tulemusena omandab töödeldav detail ristlõike, mille suurus ja kuju vastavad selle ava suurusele ja kujule.
Esialgne toorik joonistamiseks on valtsitud ja pressitud metall. Joonistamine on külm survetöötlus, mille käigus toorik karastatakse. Kõvenemise eemaldamiseks viiakse läbi dekristalliseeriv lõõmutamine. Kuni 0,001 mm läbimõõduga traadi tõmbamisel saadakse erineva profiiliga vardad.
Tehnoloogilised protsessid toorikute saamiseks valumeetoditega. Valamine on üks olulisemaid ja levinumaid toorikute ja masinaosade valmistamise meetodeid. Valamiseks kasutatakse erineva konfiguratsiooni, massi suurust toorikud erinevatest metallidest ja sulamitest - malmist, terasest, alumiiniumist, vasest, magneesiumist ja muudest sulamitest.
Valamine on kõige lihtsam ja odavam ning mõnikord ka ainus viis toodete saamiseks.
Valamisprotsess seisneb selles, et sulametall valatakse eelnevalt ettevalmistatud valuvormi, mille õõnsus oma suuruse ja konfiguratsiooni poolest vastab tulevase tooriku kujule ja mõõtmetele. Pärast jahutamist ja tahkumist eemaldatakse töödeldav detail (või osa) vormist. Valutooteid nimetatakse valanditeks.
Vormid võivad olla ühekordsed (ühe valandi valmistamiseks) ja püsivad (mitmekordseks kasutamiseks).
Kvaliteetsete valandite saamiseks peavad valusulamitel olema teatud omadused: hea voolavus, vähene kokkutõmbumine, madal segregatsioon (sulami keemilise koostise ja struktuuri heterogeensus kogu valu paksuse ulatuses).
Olenevalt sellest, millisesse vormi (püsi- või ühekordselt) metall valatakse ja kuidas valamine toimub, on olemas üks või teine valumeetod. Praegu toodetakse kuni 60% rauast ja terasest valanditest liiv-savi vormidesse valamisel. Suure mõõtmete täpsusega, hea pinnakvaliteedi ja parema metallstruktuuriga valandite saamiseks kasutatakse spetsiaalseid valumeetodeid (jahutusvormis, rõhu all, tsentrifugaalmeetodil, investeerimismudelite järgi jne).
Liiv-savi ühekordselt kasutatavates vormides valandite saamise tehnoloogiline protsess hõlmab mitmeid pikki toiminguid, mis on seotud vormimis- ja südamikuliiva valmistamise, mustriseadmete, südamike valmistamise, nende kuivatamise, vormimisega jne. Hoolimata asjaolust, et praegu on selle meetodi töömahukad toimingud mehhaniseeritud ja automatiseeritud, jääb see siiski suhteliselt madala tootlikkusega ja töömahukaks valumeetodiks. Seetõttu kasutatakse liiv-savi vormidesse valamist peamiselt üksik- ja piloottootmises, samuti juhtudel, kui toodet on muul viisil võimatu või raske saada.
Massikogustes valandeid tootvates ettevõtetes on loodud automaatsed ja poolautomaatsed tootmisliinid. Liiv-savi vormidesse valamise miinuseks on ka valandite madal mõõtmete täpsus ja halb pinnakvaliteet, mis tingib kohustusliku hilisema töötluse. Ja see viib metalli kadumiseni laastudes ja pikendab toote valmistamise tehnoloogilist tsüklit.
Survevalu on üks levinumaid meetodeid valandite saamiseks metallist püsivormidesse. Jahutusvorm on valmistatud malmist, terasest, alumiiniumist. Disaini järgi on jahutusvormid ühes tükis ja eemaldatavad.
Kõige laialdasemalt kasutatakse eemaldatavaid vorme, mis koosnevad kahest horisontaalse või vertikaalse jaotustasandiga osast. Tööviljakuse tõstmiseks vormivalamise ajal kasutatakse mitme asendiga karussell-tüüpi masinaid, mille teatud asendis sooritatakse järjestikku üks toimingutest.
Survevalu eelised võrreldes liiv-savivaluga on: valandite suurem mõõtmete täpsus ja pinnakvaliteet; paremad mehaanilised omadused, mis on seotud valu suurenenud jahutuskiirusega ja peenema struktuuri saamisega; suurem jõudlus.
Survevalu on suure jõudlusega meetod värviliste metallide sulamitest (alumiinium, tsink, vask, magneesium) suure mõõtmete täpsusega valandite saamiseks. Meetodi olemus seisneb metallvormi täitmises kolvi surve all sulametalliga.
Valandeid toodetakse poolautomaatsetel survevalumasinatel. Kasutatakse kuuma külma (horisontaalse või vertikaalse) pressikambriga kolbmasinaid. Kuumakambrilisi kolbmasinaid kasutatakse magneesiumi- ja tsingisulamitest väikeste valandite valmistamiseks. Külmkambriga masinaid kasutatakse peamiselt korpuseosade valamisel alumiiniumist ja vasesulamitest.
Tsentrifugaalvalu on produktiivne meetod pöördkehade pindadega, tsentraalse auguga - torud, puksid jne - valandite, aga ka vormitud valudetailide valmistamiseks.
Meetodi olemus on pööratava vormi täitmine sulametalliga. Tsentrifugaaljõudude toimel paiskub vedel metall vormi seintele ja tahkub. Tulemuseks on tihe valustruktuur ilma kokkutõmbumisõõnsusteta. Mittemetallilised lisandid kogunevad valandi siseküljele ja pikenevad edasise töötlemise käigus.
Malmist, terasest ja värvilistest metallidest ning sulamitest valandid valmistatakse tsentrifugaalmeetodil horisontaalse ja vertikaalse pöörlemisteljega tsentrifugaalvalumasinatel. Väikese kõrgusega vormitud valandeid toodetakse vertikaalse pöörlemisteljega masinatel. Horisontaalse pöörlemisteljega masinatel valmistatakse malmist ja terasest torud, puksid ja muud auguga osad.
Tsentrifugaalvalu eelisteks on: kõrge tootlikkus, kuluefektiivsus (ei nõua kulutusi vormiliiva valmistamisele, südamike valmistamisele jne) ja tekkivate valandite kvaliteet.
Investeerimisvalu kasutatakse kõrge mõõtmete täpsuse ja pinnakvaliteediga valandite saamiseks mis tahes valusulamitest. Selle abiga on võimalik saada õhukeste sektsioonidega keeruka konfiguratsiooniga tooteid. Selle valumeetodi tehnoloogilist protsessi iseloomustab aga kõrge töömahukus ja kasutatud materjalide kõrge hind. Investeeringute valamise protsess hõlmab järgmisi toiminguid:
Mudeli valmistamine - valustandard kergesti töödeldavast sulamist (alumiinium);
Metallstandardi järgi vormi valmistamine, milleks pressitakse mudel madalalt sulavatest materjalidest (parafiin, steariin, polüstüreen, vaha jne);
Korpuse valmistamine mudelile tulekindla koostise korduva pealekandmisega - kvartsliivaga keraamiline suspensioon, millele järgneb kuivatamine (kuum õhutöötlus) temperatuuril 150–200 ° C, et eemaldada sulav mudel;
Saadud vormi kaltsineerimine ahjus 800-850 °C juures; vormi täitmine.
Valand puhastatakse keraamilise katte jääkidest leotamise teel, millele järgneb pesemine kuumas vees. Selle meetodiga saadud valandite kõrge hind võimaldab seda meetodit kasutada ainult raskesti töödeldavatest ja tulekindlatest materjalidest eriti keeruka konfiguratsiooniga toodete valmistamiseks mass- või suuremahulises tootmises.
Kestvalu kasutatakse mass- ja suurtootmises terasest, malmist, alumiiniumist ja vasesulamitest vormvalandite valmistamiseks.
Meetodi olemus seisneb selles, et 200°C eelsoojendatud metallmudeli pinnale, mis on kinnitatud mudeliplaadile, valatakse vormiliiv (kvartsliiv ja 6–7% bakeliitsünteetiline vaiku), seejärel kaltsineeritakse need kõik kokku temperatuuril 300°C 1-2 min. Vaik sulab ja kõveneb pöördumatult, moodustades 5-8 mm paksuse liiva-vaigu kesta.
Shell poolvormid monteeritakse, kinnitatakse ja täidetakse vedela metalliga. Neid poolvorme valmistatakse ühe-, kahe- ja neljaasendilistel poolautomaatse või stomatoloogilise juhtimisega masinatel.
Karpvormidesse valamine tagab valu kõrge mõõtmete täpsuse, madala pinnakareduse ja kvaliteetse metallkonstruktsiooni. Valamismeetodi valimiseks toorikute vastuvõtmisel on vaja arvestada kõigi teguritega, mis mõjutavad protsessi tehnilisi ja majandusnäitajaid.
Tooriku töötlemine See viiakse läbi peamiselt mehaaniliselt ja olenemata selle tüübist seisneb liigse metallikihi eemaldamises töödeldud pinnalt.
Mehaaniline töötlemine. Konstruktsioonimaterjalide töötlemise tehnoloogiline protsess lõikamise teel seisneb metallikihi (töötlemisvaru) eemaldamises töödeldavalt detaililt lõikeriistaga, et anda sellele (toorikule) vajalik mõõtmete täpsus ja pinna kvaliteet. Konstruktsioonimaterjalina kasutatakse laialdaselt terast, värviliste metallide sulamid, plasti, keraamikat, komposiitmaterjale, kummi, puitu, klaasi jne.
Masinaosade toorikute töötlemine lõikamise teel toimub masinaehitustehaste mehaanikatsehhides. Masinatöökodade toorikuteks on: valtstooted (ümmargused, kandilised, ribad jne), sepised, stantsitud ja valandid.
Töödeldava detaili valik sõltub materjalist, detaili suurusest ja kujust, selle töötingimustest, tootmistüübist. Masina projekteerimisel määrab projekteerija kõige ratsionaalsema tooriku tüübi, mis on oma kuju ja suuruse poolest võimalikult lähedal valmis detailile, kuna järgnevaks töötlemiseks ette nähtud varu suurus mõjutab detaili valmistamise tööjõu- ja finantskulusid. tervik. Masinatöötlemise lisatasu vähendamine on masinaehituse tööviljakuse tõstmisel üks olulisemaid tegureid.
Masinaehituses on detaili kvaliteedi põhinäitajate hulgas selle mõõtmete täpsus ja pinna karedus, kuna need näitajad mõjutavad oluliselt masinas ja selle mehhanismides toimuvate dünaamiliste protsesside olemust, eriti kui masin töötab suurel kiirusel, suure töökoormusega. , temperatuurid jne. Toote töökindlus ja vastupidavus sõltuvad osade pinna kvaliteedi töötlemise täpsusest.
Töödeldavate detailide täpsus on määr, milleni töödeldava pinna kuju, mõõtmed ja asend vastavad joonise ja spetsifikatsioonide nõuetele.
Detailide pinnakvaliteedi määrab detailide pinnal olevate mikrokareduste kombinatsioon, samuti detaili pinnakihi füüsikalis-keemilised omadused.
Peamised materjali töötlemise meetodid lõikamise teel on: treimine, hööveldamine, puurimine, freesimine ja lihvimine.
Esiteks kinnitatakse töödeldav detail kindlal viisil masina külge. Seejärel tuuakse selle juurde lõikeriist (lõikur, puur, lõikur, lihvketas jne), mis eemaldab toorikult materjalikihi - varu. Pealegi, olenemata sellest, millist tööriista lõikamiseks kasutatakse, jääb protsessi olemus muutumatuks, muutuvad ainult töötlemistingimused.
Lõikeprotsessi põhiolemus seisneb lõikeriista toimel tekkivate elasts-plastiliste deformatsioonide tekkimises, mille tulemusena eraldub plastiliselt deformeerunud metallist äralõigatud kiht laastudena.
Seega on lõikeprotsessi läbiviimiseks vajalikud suhtelised liikumised tööriista ja tooriku vahel, mida nimetatakse lõikeliigutusteks. Osade lõikamise teel töötlemise protsessi iseloomustavad lõikerežiimi elemendid, millest peamised on lõikekiirus, etteanne ja lõikesügavus.
Treimise lõikerežiimi elemendid on: lõikekiirus V - tooriku töödeldud pinna läbitud tee ajaühikus:
( m/min),
kus D- tooriku läbimõõt, mm;
P- töödeldava detaili pöörete arv minutis.
Ettenihe – lõikuri lõiketera läbitud tee töödeldava detaili töödeldava pinna suhtes ühe pöördega S, mm/pöör.
Lõikesügavus - lõigatud metallikihi paksus tooriku töödeldud pinnast ühel lõikurikäigul, mm:
kus D- tooriku töödeldava pinna läbimõõt, mm;
d- tooriku töödeldud pinna läbimõõt, mm.
Aega, mille jooksul töötlemisvaru eemaldatakse, nimetatakse masinaks või põhiajaks Tm:
kus L- tööriista tee etteande suunas, mm;
P- töödeldava detaili pöörete arv minutis;
S- töötluse varu suurus, mm;
t- lõikesügavus, mm;
h- töötlemisvaru, mm.
Masina tööaja vähenemine väärtuste vähenemise tõttu L, h või suurendage lõikeprotsessi parameetreid n,S,t on oluline tegur tööviljakuse tõstmisel.
Ühe tooriku töötlemiseks kuluv aeg Tsht (tüki aeg):
kus T m- masinaaeg;
T sisse- tooriku paigaldamiseks ja eemaldamiseks, tööriistade tarnimiseks ja väljavõtmiseks jne kuluv abiaeg;
T umbes- töökoha sisseseade hoolduse, tööriistade ja seadmete töökorras hoolduse aeg;
T p- töötaja puhkepauside aeg, mis on seotud ühe toorikuga.
langus T m Ja T wt toob kaasa tootlikkuse suurenemise.
Pööramine- metallide töötlemise protsess silindrilise, koonilise, sfäärilise ja kujuga pöördkehade välis-, sise- ja otspindade lõikamise teel, samuti töödeldavate detailide väliskeerme lõikamise protsess, puuravad.
Treitööriistad on treitööriistad. Pööramise tüübid on järgmised:
Jäme treimine - tooriku otste koorimine, lõikamine ja kärpimine; poolviimistlus treimine;
peen pööramine;
peen pööramine;
Igav.
Hööveldamine- töötlemata madala jõudlusega töötlemisviis suure paksusega lõigatud metallikihiga.
Selle meetodiga töödeldakse peamiselt suuri raskeid toorikuid ja tasandatakse horisontaalseid ja kaldtasapindu, võtmeavade kujulisi ja silindrilisi pindu. Tööriist - höövellõikurid.
puurimine pimedad ja läbivad augud saadakse tahkes materjalis ning eelnevalt vormitud augud töödeldakse nende suuruse suurendamiseks, täpsuse parandamiseks ja pinnakareduse vähendamiseks. Lisaks tehakse aukudesse keermestamine. Puurimistööriistad on: puurid, süvistusmasinad, hõõritsad, kraanid jne.
Freesimine- suure jõudlusega lõikamismeetod, mida teostatakse mitme teraga tööriistaga, mida nimetatakse freesiks. Freesimist kasutatakse nii jäme- kui peentöötlusel. Selle meetodiga töödeldakse toorikute horisontaaltasapindu, vertikaaltasapindu, kombineeritud pindu, servi ja ristkülikukujulisi sooni, vormitud sooni ja vormitud pindu.
lihvimine on osade pindade töötlemine abrasiivsete tööriistadega. Toorikust eemaldatakse lihvimise ajal tohutul hulgal miniatuursed lõikurid - abrasiivsed terad, mis on ühendatud sidemega (lihvkettaga), nii et nende vahel on ruumi laastude mahutamiseks.
Lihvimisprotsessi iseloomustavad suured lõikekiirused ja lõigatud metallikihi väike paksus. Lihvketta iga tera lõikab ära väga õhukesed laastud, kuid kuna töösse on korraga kaasatud suur hulk teri ning lõikekiirus on suur, siis lõigatakse ajaühikus maha suur hulk metalli.
Lõiketsoonis eraldub suur hulk soojust ning töödeldava materjali peened osakesed moodustavad põlemisel sädemekiire.
Lihvimine on viimistlustöötlusviis, mis võimaldab saavutada detaili suurt mõõtetäpsust ja töödeldud pinna madalat karedust. Paljudel juhtudel on lihvimine toiming, mida on raske mis tahes muu töötlemisega asendada.
Näiteks karastatud teraste, rauavalandite töötlemine, valtstoodete puhastamine, toorikute lõplik töötlemine minimaalse varuga töötlemiseks ilma teratööriistaga eeltöötluseta toimub lihvimise teel.
montaaži tootmine - masinaehituse tootmise viimane etapp, mille käigus akumuleeritakse kogu disainerite ja tehnoloogide poolt masinate või mehhanismide loomiseks tehtud varasema töö tulemused.
Toote toimivus, selle töökindlus, jõudlus ja vastupidavus sõltuvad montaaži kvaliteedist. Paljudel juhtudel on kokkupanek kõige töömahukam protsess: paljude masinate, instrumentide ja seadmete puhul on montaaži töömahukus 40–60% kogu tootmise töömahukusest. Tehnoloogiline monteerimisprotsess seisneb detailide kooskõlastamises ja hilisemas ühendamises koostesõlmedeks, mehhanismideks, masinateks kui tervikuks vastavalt tehnilistele nõuetele.
Detail on lihtsaim montaažiüksus. Detaili iseloomulik tunnus on ühenduste puudumine: detail on valmistatud ühest homogeensest materjalist. Moodustuvad kaks või enam omavahel mingil viisil ühendatud osa sõlm.
Otse tootes sisalduvat sõlme nimetatakse rühmaks. Rühma kuuluvat sõlme nimetatakse esimest järku alamrühmaks ja esimest järku alamrühma kuuluvat sõlme nimetatakse teist järku alamrühmaks jne. Toote võib olenevalt selle keerukusest jagada suuremaks või väiksemaks arvuks koosteüksusteks.
Montaažiprotsessi kavandamise lähteandmed on järgmised dokumendid:
Toote koostejoonised koos monteerimissõlmede ja komplekteerimiseks saabuvate osade spetsifikatsiooniga;
Toodete vastuvõtmise ja testimise spetsifikatsioonid;
Tootmisprogramm.
Kõik monteerimisprotsessi toimingud jagunevad järgmisteks osadeks:
Ettevalmistav - seotud osade uuesti konserveerimisega, nende puhastamisega, tarnimisega montaažikohta;
Tegelikult montaažitoimingud - osade koordineerimine üksteise suhtes, kontakt nende alustasanditega, ühendamine sõlmedeks, rühmadeks, mehhanismideks, toodeteks;
Abitoimingud - paigaldamine, reguleerimine;
Kontroll ja testimine.
Montaažitööd tehakse montaažiplatsidel ja tehaste montaažitöökodades. Valmistatud toodete omadused, töömahukus, tootmistsükli kestus, tootmismaht on monteerimisprotsessi korraldamisel määravad tegurid. Üksik- ja väiketootmises toimub komplekteerimine montaažitöökodades, koostepiirkondades; masstootmises - tootmis- või konveierliinidel. Masstootmises komplekteerimist iseloomustab täielik vahetatavus, viimistlustööde puudumine ja detailide valik, mis loob tingimused montaaži automatiseerimiseks ja selle tootlikkuse tõstmiseks.
Peamised montaažitüübid on: statsionaarne koost ja liikuv koost.
Kell statsionaarne kokkupanek toode on paigal ning monteerijate meeskonnad liiguvad ühelt tootelt teisele ja teostavad koosteoperatsioone. Kõik koostekomplektile vastavad osad ja komponendid tarnitakse töökohta. Kell mobiilne toodete komplekteerimine viiakse sunniviisiliselt ühelt postilt teisele, millest igaüks teostab teatud monteerimisoperatsiooni. Toote liikumine võib olla pidev või katkendlik. Toote pideva liikumisega teostab monteerija konveieri liikumise ajal toimingu, mille kiirus peab tagama monteerimisoperatsiooni teostamise sellel töökohal ja vastama kokkupaneku (vabastamise) tsüklile: t \u003d t 0. Perioodilise liikumise korral tehakse montaažioperatsioon konveieri seiskamise ajal. Peatuse kestus tr peaks vastama kokkupanemise ajale. Ehitustsükkel sel juhul: t B = t p + t n , kus tp- toote ühest töökohast teise teisaldamise aeg.
Organisatsioonivormide seisukohalt jaguneb assamblee kontsentreeritud ja diferentseeritud.
Kontsentratsioonipõhimõtte järgi kokkupanemisel toimingud, kogu toote kokkupanemise tehnoloogilise protsessi teostab üks komplekteerija või üks komplekteerijate meeskond. See on madala tootlikkusega montaažiprotsess, mis nõuab kokkupanija kõrget kvalifikatsiooni, suurt hulka keerukaid tööriistu ja kinnitusvahendeid. Seda kasutatakse üksik- ja piloottootmises, ainulaadsete toodete kokkupanemisel.
Diferentseeritud assamblee jagatud üldiseks ja sõlmeliseks. Toimingute diferentseerimise põhimõttel kokkupanemisel toimub sõlme või masina kokkupanek mitmel töökohal, kuhu tarnitakse montaažisõlmed. Liigutatavat diferentseeritud montaaži kasutatakse seeria- ja masstootmises.
Montaažiprotsessi tehnilise ja majandusliku efektiivsuse hindamiseks kasutatakse järgmisi näitajaid:
1. Töökoha tootlikkus - 1 tunni jooksul kokkupandud üksuste või toodete arv:
kus t istunud- montaažioperatsiooni tähtaeg.
2. Seadme või toote komplekteerimisprotsessi kulude summa (poe maksumus Alates laupäevast):
kus C o- ühe toimingu tegemisega kaasnevad kulud;
m- montaažitoimingute arv.
Ühe operatsiooni maksumus sisaldab:
Monteerijate põhipalk selle toimingu sooritamise eest;
Ühe toiminguga seotud seadmete, inventari, tööriistade amortisatsiooni mahaarvamine;
Poe üldkulud, samuti ühe toimingu pealt.
3. Montaaži töömahukuse tegur - Laupäevaks, mis võrdub kokkupaneku keerukuse suhtega t istunud selle toote osade valmistamise keerukusest t välja:
kus t c6- üksuse või toote kokkupanemisele kulunud aeg;
t toim.- selle seadme või toote osade valmistamiseks kulunud aeg igat tüüpi töötlemiseks, alustades töödeldavast detailist.
Mida madalam on see indikaator, seda täiuslikum on monteerimisprotsess. Omage kõige tõhusamaid montaažiprotsesse Laupäevaks ≤ 0,2.
Erinevate monteerimismeetodite teostatavusuuring võimaldab valida majanduslikult kõige tõhusama protsessivaliku. Montaažitoimingute efektiivsus, toodete kvaliteet ja nende maksumus sõltuvad suuresti kokkupandava toote konstruktsiooniomadustest ja montaažiprotsessi automatiseerituse astmest. Peamised on toote disaini lihtsustamine, vähendades selle funktsionaalset väärtust, universaalsete isereguleeruvate automaatsete koostemasinate kasutamine koos adaptiivse tehnoloogilise seadmega erinevate ühendatud osade etteandmiseks, asukoha määramiseks ja nende suhtelise asendi joondamiseks enne nende tooteks kokkupanemist. viisid monteerimisprotsesside parandamiseks.
Toorikute saamise meetodite klassifikatsioon
tühi
- tootmisobjekt, millest osa saadakse erinevatel meetoditel, muutes materjali kuju, suurust, füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi, pinna kvaliteeti.Masinaehituses on nelja tüüpi toorikuid - mähitud (mässiks rullitud traat või lint), latt (vardad, ribad, vardad), tükk (valandid, sepised, varrastest tükk) ja pulber (pressitud pulbrid, graanulid, tabletid) plast-, metallkeraamiliste ja keraamiliste detailide saamiseks.
Väga suure hulga detaile saab pika pikkusega poolitoorikutest, väiksema arvu latitoorikutest ja ainult ühe osa tükitaorikutest. Väikeste mõõtmete ja kaaluga osad valmistatakse otstarbekalt pooli- ja vardatoorikutest.Materjali kõrge kasutusmäära saavutamiseks on vaja kasutada tüki toorikuid, mis on kuju ja suuruse poolest valmis detailile lähedased. Pulbritest ja graanulitest saadakse tükktoorikud või valmisdetailid, mille edasine töötlemine pole peaaegu vajalik.
Toorikute valmistamise peamised meetodid on näidatud joonisel 1.
Tooriku hankimiseks õige meetodi valimine tähendab selle hankimiseks ratsionaalse tehnoloogilise protsessi määramist, võttes arvesse detaili materjali, selle valmistamise täpsuse nõudeid, tehnilisi tingimusi, tööomadusi ja seeriatootmist. Masinaehitusel on osade hankimiseks palju võimalusi. Tooriku valmistamise põhiülesanne on tooriku geomeetriliste kujundite ja mõõtmete maksimaalne lähendamine valmis detaili mõõtmetele ja kujule. Valmistamistehnoloogia määrab suuresti disaineri määratud detaili kuju, mõõtmed ja materjali mark. Seega toimub tooriku tüübi valik projekteerimisprotsessis, kuna osade tugevuse, kulumiskindluse arvutamisel või muude tööomaduste näitajate arvestamisel lähtub projekteerija materjali füüsikalistest ja mehaanilistest omadustest. osa.
Osa valmistamise maksumust mõjutavad disain, tootmine ja tehnoloogilised tegurid. See, mil määral on tooriku puhul arvesse võetud esimese ja teise rühma tegurite mõju, võimaldab hinnata tooriku valmistatavust.
.Under
tooriku valmistatavus On tavaks mõista, kuidas see toorik vastab tootmise nõuetele ning tagab detaili vastupidavuse ja töökindluse töö ajal. Tehnoloogilise tooriku vabastamine etteantud tootmismahus tagab minimaalsed tootmiskulud, omahinna, töömahukuse ja materjalikulu. Toorikute valiku optimaalse lahenduse saab leida ainult tingimusel, et analüüsitakse kõikehõlmavat mõju kõigi tegurite maksumusele, sealhulgas tooriku hankimise meetodile. Osa valmistamise kuludest moodustab olulise osa materjali maksumus.Toorikute saamiseks masinaehituses kasutatakse kõige laialdasemalt järgmisi meetodeid: valamine, plastilise deformatsiooni töötlemine, lõikamine, keevitamine, aga ka nende meetodite kombinatsioon. Iga meetod sisaldab suurt hulka toorikute hankimise viise.Valamine
- toorikute saamine antud keemilise koostisega sulametalli valamisel valuvormi, mille õõnsus on tooriku kujuga.plastilise deformatsiooni töötlemine
- tehnoloogilised protsessid, mis põhinevad metalli plastilisel vormimisel.Keevitamine
- tehnoloogiline protsess metallidest ja sulamitest püsiliidete saamiseks ühendatavate toorikute osakeste vahel aatom-molekulaarsete sidemete moodustamise tulemusena.Lõikamine
- töödeldava detaili saamine plastse deformatsiooni, lõikamise või lõikamise teel saadud valtstoodetest.Tooriku saamise meetodi valimine on keeruline ülesanne. Töödeldava detaili saamise meetod peab olema ökonoomne, tagama detaili kõrge kvaliteedi, produktiivne ja mitte töömahukas. Väikesemahulist ja ühekordset tootmist iseloomustab kuumvaltsitud terase, liiv-savi vormides saadud valandite ning sepistamise teel saadud sepiste kasutamine toorikutena. See põhjustab suuri saastekvoote ja järgneva töötluse märkimisväärset töömahukust.
Suuremahulise ja masstootmise tingimustes on tooriku saamise meetodid tulusad: kuum sepistamine; survevalu, survevalu, kestavalu, investeerimisvalu. Nende meetodite kasutamine võib märkimisväärselt vähendada saastekvoote, vähendada osade valmistamise keerukust.
Toorikute valmistamiseks kasutatavatel materjalidel peab olema teatud tehnoloogiliste omaduste - vormitavus, stantsitavus, voolavus, keevitatavus, töödeldavus - vajalik varu. Deformeeritavate materjalide puhul on vajalik tehnoloogiline omadus tehnoloogiline plastilisus. Eriti ranged nõuded tehnoloogilisele plastilisusele esitatakse sulamitele, millest osad saadakse survega külmtöötlemisel - ekstrusioon, tõmbamine, paindumine, vormimine.
Kui metallil on madal voolavus, suur kalduvus kokkutõmbuda, siis ei ole soovitatav kasutada surve all valuvormi, kuna metallvormi madala vastavuse tõttu võivad tekkida valupinged, valu moonutused ja praod. Soovitav on kasutada kestavalu ja liiva-savi vormidesse valamist.
Kriitiliste, tugevalt koormatud osade (võllid, hammasrattad, hammasrattad) jaoks, mille puhul on metalli kvaliteedile ning füüsikalistele ja mehaanilistele omadustele kehtestatud teatud nõuded, on soovitatav kasutada sepiseid, kuna deformatsiooniprotsessis on peen. -tekitakse teraline, suunaline kiuline struktuur, mis suurendab oluliselt füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi.materjali mehaanilised omadused. Täpsete meetodite kasutamine tagab piisava pinnapuhtuse ja tooriku kõrge täpsuse. Sepistamise ja stantsimise täiustamine tagab töötlemis- ja ühtlaste viimistlustoimingutele vastava kareduse parameetrid ja mõõtmete täpsuse. Kalibreerimine, külmpressimine annavad valmis osad (neetid, mutrid, poldid).
Valiku kriteeriumid
algsete toorikute saamise meetod Kõige sagedamini määrab tootmisprogramm:Peamised tegurid, mis mõjutavad esialgsete toorikute valikut, on ka (v.a tootmisprogramm):
Peamised meetodid esialgsete toorikute saamiseks
:Masinaehituses valmistatakse suurem osa toorikutest valukodades metalli valuvormidesse valades, sepistamis- ja pressimistöökodades - sepistamis- ja stantsimisvasaratel ja pressidel töötlemisel. Peamised tegurid, mis mõjutavad esialgsete toorikute saamise meetodi valikut, on maksumus ja aastane tootmisprogramm.
Toorikute valmistamine valamise teel
Valandite mass on kuni 300 tonni, pikkus kuni 20 m. Valuvormide jaoks on levinumad materjalid: liiv-savi ja liiv-vaigusegud, teras, malm, sulamid, keraamika jm. kõrgtugeval malmil on kõrge voolavus, mis võimaldab saada seina paksust 3-4 mm. Tempermalm on altid pragunemisele ja olulisel määral sisemiselt
rõhutab. Suurenenud mangaanisisaldusega legeerterastel on hea voolavus, mistõttu on õhukeste seintega valandite saamine raskendatud.Valamine liiva-savi vormidesse
jagunevad kolme rühma:Üks kord valmistatud liiva-savi segudest (mis tahes suuruse ja kaaluga mustade ja värviliste metallide jaoks;poolpüsivad - tulekindlatest materjalidest (šamott, magnesiit jne) - mitmekümne oliivi saamiseksAlaline valmistatud metallidest ja sulamitestValandite jaoks kasutatakse malmi, terast, vasesulameid, alumiiniumi jne.
Kesta valamine
- tagab mõõtmete täpsuse 13-14 kvaliteedi ja kareduse parameetri väärtuse Ra = 6,3 µm. Vorm on termoplastiliste ja termoreaktiivsete vaikudega vormisegudest koosnev kest, mis asetatakse enne metalliga valamist liiva või haavliga kasti. Vaja on kalleid seadmeid ja vormi ennast kasutatakse üks kord, nii et see meetod sobib masstootmiseks, suuremahuliseks ja keskmiseks tootmiseks, mis kaalub kuni 100 kg.Survevalu
. Valandid (malmist ja terasest) seinapaksusega 5 mm,12-14 kvaliteet täpselt awn, karedusRa = 12,5...3,2 µm ja kaaluga kuni 200 kg. Neid kasutatakse seeria- ja masstootmises, suurem tootlikkus on 2-5 korda väiksem kui omahind. Valamise miinusteks on valuvormide madal vastupidavus malmi ja terase valamisel, jahutusmalmvalandite moodustumine, mis nõuab lisaoperatsiooni (lõõmutamine); võimalik pragunemine keerulistes valandites. Jahutusvormid on valatud malmist, terasest, vasest ja alumiiniumist; eemaldatav või raputav. Levinud on mitmekohalised jahutusvormid.Investeeringute casting
. - värviliste metallide sulamitest, terasest ja malmist valandid kaaluga mõnest grammist kuni 300 kg. Rakendamass-, suur- ja keskmisemahulises tootmises väikeste ja keerukate kujundite valmistamisel. Investeeringu valamise protsessi olemus on täpse ühes tükis ühekordse mudeli kasutamine, mille järgi valmistatakse ühes tükis keraamiline kestvorm, kuhu peale mudeli põletamise teel vormist eemaldamist valatakse sulametall. , aurustumist või lahustumist. Seda meetodit saab kasutada täppisvalandite valmistamiseks erinevatest sulamitest paksusega 0,8 mm või rohkem väikese töötlusvaruga. Valandite mõõtmete täpsus vastab 8-11 kvalifikatsioonile,Ra = 2,5 μm, töötlusvarud kuni 50 mm suuruste valandite puhul on 1,4 mm ja kuni 500 mm suuruste - umbes 3,5 mm. Valandite täpsuskoefitsient kaalu järgi võib ulatuda 0,85–0,95-ni, mis vähendab dramaatiliselt laastudeks lõikamise ja metallijäätmete hulka. Kergesti eemaldatavate materjalide kasutamine mudelite (parafiini, kampoli, polüstüreeni, karbamiidi või polüstüreeni baasil) valmistamiseks ilma vormi lahtivõtmiseta võimaldab sulatatud ainet kuumutada. enne metalli valamist kõrgele temperatuurile, mis parandab oluliselt vormi täitmist ja võimaldab saada väga keerulise kujuga valandeid peaaegu igast sulamist. Puudused hõlmavad suurt töömahukust ja suurenenud materjalikulu väikese väljundiga väravasüsteemi jaoks.Survevalu
. Metallisula täidab vormi suurel kiirusel (kuni 35 m/s), mis tagab materjali kõrge tiheduse, täpsuse ja pinnakvaliteedi. Võtke vastu valandeid terasest, värvilistest metallidest ja malmist. Valandite mass võib olla mitmest grammist kuni 50 kg, seina paksus on 1,0 ... 0,8 mm; 8-12 kraadi täpsusegaRa = 12,5-3,2 µm ; kasutatakse mass- ja suurtootmises. Kõrge tootlikkus ja võimalus saada peeneteralise struktuuriga keeruka kujuga toorikuid, kuid vormide maksumus on kõrge ja vastupidavus madal. Kasutatakse peamiselt värviliste metallide ja sulamite jaoks.Vaakum-imemisvalu
valandeid saadakse peamiselt värvilistest metallidest ja sulamitest, vähemal määral terasest ja malmist. Valandite seinapaksus on kuni 1 mm. Seda meetodit kasutatakse mass- ja seeriatootmises, tavaliselt kallite sulamite valandite saamiseks.Tsentrifugaal- ja muud tüüpi valamine
- valandid malmist, terasest, värvilistest metallidest ja sulamitest. Neid kasutatakse mass- ja seeriatootmises keeruka konfiguratsiooniga õõnes- ja õhukeseseinaliste valandite (nt pöördkehad) jaoks, näiteks hülsid, puksid, vooderdised jne. Protsess viiakse läbi metalli valamisel pöörlevasse metallvormi . Tsentrifugaaljõudude toimel paiskuvad sulametalli osakesed vormi pinnale ja tahkudes omandavad selle kuju. Valu jahutatakse väljast (vormist) ja seest (vaba pinna küljelt) kiirguse ja õhukonvektsiooni toimel. Metalli tahkumine rõhu all viib metalli tihenemiseni ja mehaaniliste omaduste suurenemiseni, samal ajal eralduvad ja nihkuvad valu sisepinnale gaasid ja mittemetallilised lisandid, mida tuleks arvesse võtta saastekvootide arvutamine sisemise tööpinnaga toodetele.Kasutatakse ka teisi valamise meetodeid: pidev, elektriräbu, põletamine, sula stantsimine jne.
pidev ja poolpidev
valandid saadakse malmist, terasest, alumiiniumist ja magneesiumisulamitest; mass- ja seeriaviisiliselttootmine piiramatu pikkusega ristlõike saamiseks (metallilõikepinkide raamid, hüdro- ja pneumaatiliste seadmete korpused, torud) jne.Elektrolagu valamine
vastu võtta kuni 300 tonni kaaluvate täiustatud mehaaniliste omadustega terasest ja sulamitest valandeid; partiitootmises, et saada toorikud laevamootorite, rullide, turbiinide jne kriitiliste osade jaoks.Survevalu
vastu võtta valandeid alumiiniumi- ja magneesiumisulamitest; mass- ja seeriatootmises õhukeseseinaliste (kuni 2 mm) ja suuremõõtmeliste (1000x3000mm) toorikute jaoks.Sula tembeldamine
vastu võtta valandeid värvilistest metallidest ja sulamitest, terasest ja malmist mass- ja seeriatootmises Kuni 8 mm seinapaksusega vormivalandite valmistamiseks, lihtsa konfiguratsiooni ja kõrgete mehaaniliste omadustega.Esialgsete toorikute valmistamine plastilise deformatsiooni teel
Toodetakse masinsepistamist
haamritel Ja hüdraulilised pressid . Ühe- ja väikesemahulises tootmises - kõige ökonoomsem viis kvaliteetsete toorikute saamiseks; võib olla ainuvõimalik viis suure massi kogumiseks.Võimalused: kuni 250 tonni kaaluvad lihtvormi toorikud; haamritel tugirõngastes ja stantsides kuni 10 kg, samas kui tooriku seinapaksus ulatub 3-2,5 mm, täpsus
14-16 kvaliteet , ja pinna kareduse parameetri väärtus onRa = 25-12,5 µm ; terase, mõnikord ka värviliste metallide ja sulamite jaoks.Tembeldamine
- mass- ja suurtootmise tingimustes on kuumsepistamine tulusam kui sepistamine. Piirangud: kuni 100 kg, kuigi on võimalik saada kuni 3 tonni ja rohkem sepiseid, kuid sagedamini kaaluga kuni 30 kg. Kasutatakse terasest, värvilistest metallidest ja sulamitest sepiste saamiseks. Tavaliselt on stantsimisel esialgne toorik valtsitud teras. Kuum sepistamine toimub haamritel, horisontaalne sepistaminemasinad (GKM), vändaga kuumsepistamispressid (CGSHP) ja kruvipressid.Lehtvormimisoperatsioonid hõlmavad sirgendamist (sirgendamist), vormitud (reljeefset) stantsimist, ääristamist, vormimist, pressimist, jaotamist.
lehtede stantsimine
- toorikute mõõtmed on mõnest sentimeetrist kuni 7 m seinapaksusega 0,1-100 mm; täpsus - 11-12 kvaliteet ja täiendava kalibreerimisega - 9-10 kvaliteet.vormitud
(reljeefne) tembeldamine kasutatakse lamedatele toorikutele erinevate süvendite ja väljaulatuvate osade, jäikuse jms saamiseks.Tembeldamine jaotab ümber metalli mahu lokaalses tsoonis. Ava ääristamisel väheneb oluliselt materjali paksus külgede servas.maaleminek
- varrastüüpi detaili kuju osaline muutmine spetsiaalsetel külmotsingu masinatel, näiteks poldipeade, kruvide, neetide jne suund.Metallisulameid (erineva klassi teras, värviliste metallide sulamid, aga ka bimetallilised) ja mittemetallilisi materjale (teksoliit, pressplaat, kumm, vilt) toodetakse stantsimismeetoditega. Vastavalt toorikute tüübile saab metallmaterjale jagada valtsitud (üle 300 mm laiusega), teibideks, lehtedeks, ribadeks, traat- ja ümarvaltstoodeteks (rullides), varrasteks ja erinevate sektsioonide valtstoodeteks. Mittemetallist materjalid tarnitakse tavaliselt lehtede või ribadena.
Pulbermetallurgia abil saadud esialgsed toorikud
Peamised toorained on raua, nikli, koobalti, molübdeeni, volframi ja muude metallide pulbrid. Tooted valmistatakse külmpressimise teel suletud vormides, millele järgneb paagutamine. Näiteks pulbrist paagutatud mootori nukkvõll pikkusega 447 mm ja kaaluga 2,5 kg võimaldab malmiga võrreldes mitte ainult 75% kaalusääst, vaid suurendab ka võlli kulumiskindlust 7 korda.
Metallkeraamilised materjalid
. Valmistamisel võib kasutada näiteks pronksgrafiiti (85...88% vask, 8...10% tina, 3...5% grafiit).laagrid, milles täiendavat määrdeainet praktiliselt pole. Vase ja raua baasil on hõõrdumisvastased metallkeraamilised materjalid. Valmiskeraamika-metalltoodete omadused sõltuvad suuresti pulbrist pressitud brikettide tihedusest ja tiheduse jaotusest mahu järgi. Brikett pressitakse rõhu all 2500...4000 Pa pronksgrafiidi ja 4000...5000 Pa raudsulfiidmaterjali puhul. Pronks-grafiidi paagutamine toimub 2...3 tundi temperatuuril 760...780 °C ja raudsulfiidiga materjali - 1...1,5 tundi temperatuuril 1130...1150 °C . Osade kuju keerukus määrab nende lõpliku pressimise võimaluse või vajaduse täiendavaks töötlemiseks pärast paagutamist, mis mõjutab suuresti tootlikkust ja kulusid.Masstootmise ja suuremahulise tootmise tingimustes on majanduslikult otstarbekas hankida toorikud, mis oma kuju ja suuruse poolest kõige enam lähedased valmisdetailidele. Sel juhul toorikute maksumus suureneb, kuid töötlemise maht väheneb oluliselt.
Üksiku- ja väikesemahulise tootmise tingimustes on toorikud oma suuruse ja kuju poolest valmis detailist kaugel, st neil on mehaaniliseks töötlemiseks märkimisväärsed vahendid. Paljude võimalike tooriku hankimise viiside hulgast on vaja valida majanduslikult tasuv.
Lõplik meetodi valik tehakse arvutuste põhjal:
Küsimused ja ülesanded enesekontrolliks
Masinaehituses mõistetakse tooriku all tavaliselt mehaaniliseks töötlemiseks tarnitavat pooltoodet, mille tulemusena muutub see kokkupanemiseks sobivaks detailiks. Hanketoodang seisab silmitsi ülesandega saada valmis detaili kuju ja mõõtmetega maksimaalselt lähedased toorikud, et maksimeerida metalli kasutusmäära, s.o. jätke lõikamiseks minimaalsed vajalikud varud ja vähendage laastudeks muudetava metalli kogust.
Peamised toorikute saamise meetodid on järgmised:
– metallide töötlemine survega (plastne deformatsioon);
- valtsitud toodetest toorikute vastuvõtmine;
- toorikute saamine keevitamise teel.
§ 7.1 Valukoda
Valukoda on masinaehituse haru, mis valmistab toorikuid või detaile (valusid), valades teatud keemilise koostisega sulametalli valuvormi, mille õõnsus on valandi konfiguratsiooniga. Mõelge mõnele valamismeetodile.
Valamine muldvormidesse . Maapinnas näidatud valamisskeem on näidatud joonisel fig. 7.1. Joonisel on näidatud 1 - valamine (saadud toorik), 2 - kanalid sulametalli valamiseks, 3 - vormimisliiv, 4 - kolb (terasest kast liiva vormimiseks), 5 - vormieraldusliin. Esiteks valmistatakse metallist või puidust mudel. See mudel asetatakse kõvastumata liiva sisse ja kaks vormipoolt ühendatakse. Seda protsessi nimetatakse vormimiseks. Vormiliiv koosneb peamiselt liivast ja kõvenevast vaigust. Pärast vormiliiva kõvenemist eraldatakse vormipooled, eemaldatakse mudel, ühendatakse kaks poolt uuesti ja kanalite kaudu valatakse sulametall moodustunud õõnsusse. Pärast metalli tahkumist eraldatakse vormipooled piki eraldusjoont ja valu eemaldatakse. Vormiliiva kasutatakse üks kord, sest valandi eemaldamisel vorm puruneb ja mureneb. Uue valandi saamiseks on vaja uuesti voolida. Mudelit kasutatakse korduvalt.
Riis. 7.1 Maa valamine
Maasse valamine on kõige mitmekülgsem ja levinum valumeetod. Seda kasutatakse igat tüüpi tootmises (üksik-, seeria-, masstootmine) ning seda kasutatakse erineva kaalu ja konfiguratsiooniga valandite saamiseks mis tahes valusulamitest.
Investeeringute casting . See meetod põhineb sulavast materjalist, näiteks vahast, valmistatud mudelite kasutamisel. Meetodi skeem on näidatud joonisel fig. 7.2. Joonisel on näidatud 1 - mudel, 2 - kest, 3 - kanalid sulametalli valamiseks. Esiteks valmistatakse sulav mudel. Seejärel kaetakse see mudel tulekindlate katete kihiga. Pärast kesta kõvenemist valatakse sulametall ilma mudelit eemaldamata. Metalli valamisel sulab mudel koheselt vedelaks ja valatud metall tõrjub selle kestast välja. Pärast metalli kõvenemist kest hävib ja vajaliku konfiguratsiooni valamine jääb alles.
Nii saab kuni 150 kg kaaluvaid valandeid. Meetodi eelisteks on eraldusjoone puudumine, suurem täpsus ja väiksem karedus võrreldes maasse valamisega.
Riis. 7.2 Investeeringute casting 7.3 Valamine koorega vormidesse
Valamine koorega vormidesse . Meetodi skeem on näidatud joonisel fig. 7.3. Joonisel on näidatud 1 - mudel, 2 - kest, 3 - kanalid sulametalli valamiseks, 4 - vormi eraldusjoon. Kõigepealt valmistatakse metallist või puidust mudel, mis kaetakse fenool-formaldehüüdvaikudel põhinevate tulekindlate värvide ja katetega. Katte paksus on 5…15 mm. Pärast katte kõvenemist saadakse kest. See lõigatakse mööda eraldusjoont, mudel eemaldatakse ja vormi kaks poolt ühendatakse uuesti. Õpetatakse kest, mille sees moodustub vajaliku konfiguratsiooniga õõnsus. Sellesse kesta valatakse sulametall. Pärast metalli kõvenemist kest hävib ja vajaliku konfiguratsiooni valamine jääb alles.
Nii saab kuni 150 kg kaaluvaid valandeid. Meetodi eelisteks on suurem täpsus ja väiksem karedus võrreldes maasse valamisega. Mudelit saab korduvalt kasutada.
Survevalu . Jahutusvorm on metallist vorm. Valandid saadakse sulametalli vabal valamisel vormi. Meetodi skeem on näidatud joonisel fig. 7.4. Joonisel on 1 - süvend, 2 - vormi osad, 3 - kanal sulametalli valamiseks, 4 - vormi eraldusjoon. Enne valamist kaetakse vormi sisepinnad tulekindlate värvidega ja kuumutatakse temperatuurini 300 ... 500ºС. Pärast metalli tahkumist eraldatakse vormi osad ja valas eemaldatakse.
Riis. 7.4 Survevalu
Vormi vastupidavus on 300 ... 500 valandit. Valamise mõõtmete täpsus ja pinnakvaliteet on palju kõrgemad kui maasse valamisel. Selle meetodi puuduseks on vormi enda valmistamise keerukus. Seetõttu kasutatakse seda seeria- ja masstootmises.
§ 7.2 Toorikute hankimine meetoditega
metalli vormimine
Survega töötlemist nimetatakse toorikute ja masinaosade saamise protsessideks materjalide plastilise deformatsiooni meetodil. See deformatsioon viiakse läbi vastava tööriista jõu mõjul algsele plastmaterjalist toorikule.
Sepistamine . Seadmed - sepistamisvasarad ja pressid. Tööriista nimetatakse haamriks. Sellel võib olla erinev kuju. Algse tooriku deformatsioon toimub tööriista löögi all. Sepistamine koosneb vahelduvatest põhi- ja abitoimingutest. Abitoimingud hõlmavad töödeldava detaili perioodilist kuumutamist ja tööriistade vahetust. Peamised toimingud hõlmavad järgmist:
1) süvis on tooriku kõrguse vähendamine koos ristlõikepinna suurendamisega;
2) avamine on tooriku ristlõikepinna vähendamise toiming selle pikkuse suurenemisega;
3) püsivara on metalli nihkumise tõttu toorikusse õõnsuste või aukude saamise toiming;
4) mahalõikamine on töödeldava detaili osa eraldamine mööda avatud kontuuri;
5) painutamine on toiming, mille käigus antakse töödeldavale detailile kaarjas kuju mööda avatud kontuuri.
Riis. 7.5 Sepistamine tugistantsides
Keerulisema kujuga sepistamistoorikute saamiseks kasutatakse tugistantse (joonis 7.5). Joonisel on näidatud: 1 - haamer (tööriist), 2 - saadud toorik, 3 - tugitempel. Joonisel on näha ka lihtsa silindrilise kujuga originaaltoorik. Sepistamise käigus lööb vasar algse tooriku vastu, teostades peamised sepistamistoimingud. Selle tulemusena omandab toorik tugistantsi konfiguratsiooni. Lisaks on esialgse ja saadud tooriku maht ja mass samad.
Sepistamist kasutatakse igat tüüpi tootmises, eriti suurte toorikute jaoks. Tooriku pinna täpsus ja kvaliteet pärast sepistamist on madal: 14 ... 17 kvaliteet, Ra 80.
Mahuline kuumstantsimine . Tembeldamine toimub erinevatel pressidel. Tembeldamise tööriista nimetatakse perforaatoriks. Tempel on ette nähtud üht tüüpi tooriku või detaili valmistamiseks. See koosneb kahest või kolmest osast: üks fikseeritud ja teisaldatav. Fikseeritud osa nimetatakse maatriksiks, liikuvat osa nimetatakse auguriks. Ühendatud olekus moodustavad templi osad teatud konfiguratsiooniga suletud õõnsuse. Tembeldamise skeem on näidatud joonisel fig. 7.6, kus: 1 - templi osad, 2 - õõnsus, mis on täidetud stantsitud metalliga, 3 - templi osade eraldusjoon.
Riis. 7.6 Mahuline kuumstantsimine
Tembeldamise esialgsete toorikutena võetakse lihtsad kujundid: silindrilised, prismalised. Tembeldamise käigus viiakse templi osad kokku, algse tooriku metall deformeerub plastiliselt ja omandab õõnsuse konfiguratsiooni. Seega saab tembeldamise käigus saada keeruka konfiguratsiooniga toorikuid, mis on tulevase osa kuju lähedal. Pealegi on esialgse ja saadud tooriku maht sama.
Tempel on keeruline ja kallis tööriist. Samal ajal kasutatakse seda üht tüüpi toorikute saamiseks. Seetõttu kasutatakse tembeldamist seeria- ja masstootmises, kus templiga töödeldakse suuri partiisid (sadu või tuhandeid tükke) identseid toorikuid ning margi maksumus jaotatakse kõikidele tema toodetud toorikutele. Tembeldamise eelised: tooriku kuju suur lähendamine tulevase detaili kujule ja vastavalt sellele kõrge metallikasutuse koefitsient lõikamisoperatsioonidel; suur jõudlus; suurem täpsus ja pinna kvaliteet võrreldes sepistamistoimingutega. Töödeldava detaili kuju lähendamine detaili kujule vähendab töötlemistoimingute arvu ja seega ka töötlemise kulusid.
§ 7.3 Rullimiselt tooriku kättesaamine
Metallurgiatööstus toodab erinevat tüüpi materjalidest erineva profiiliga valtstooteid. Joonisel fig. 7.7 on näidatud teatud tüüpi valtstooted: a) latt on erineva läbimõõduga ümmarguse osaga valtstoode; läbimõõt d vardad on reguleeritud, kaasasolevate vardade pikkus ei ole reguleeritud ja võib olla erinev: 4 meetrit, 6 meetrit või rohkem.
b) valtsitud kuusnurksektsioon; reguleeritav kuusnurga suurus S, piiritletud ringi läbimõõt D on võrdlussuurus.
c) torude valtsimine; reguleeritud välisläbimõõt D ja siseläbimõõt d.
d) ruudu- või ristkülikukujulise profiiliga valtstooted; suurus on reguleeritud aga.
e) lehtmetall; lehe paksus on reguleeritud S, pikkus aga ja laius b leht võib olla erinev, tavaliselt mitte vähem kui 1500 mm.
Riis. 7.7 Rendiprofiilid
Samuti on keerulisema sektsiooni vormitud teras. Masinaehitusettevõtetele tarnitakse metalli suurtes kogustes. Rullitud pikkus võib olla erinev, tavaliselt 4–9 meetrit. Konkreetse tooriku saamiseks lõigatakse vajaliku läbilõike ja mõõtmetega valtstoodetelt maha vajaliku pikkusega tükk. Näiteks on vaja saada ümmargune toorik läbimõõduga 25 mm ja pikkusega 100 mm. Selleks võetakse 25 mm läbimõõduga latt ja lõigatakse sellest 100 mm pikkune toorik, mis seejärel suunatakse töötlusele. Metalli lõikamisel kasutatakse erinevaid meetodeid: lõikamine ketassae või lintsaega, lõikamine abrasiivkettaga, leeklõikus, plasmalõikus, giljotiinkääridega lõikamine jne.
Valtsitud toorikud on lihtsa kujuga. Nendega täiendavaid hankeoperatsioone ei tehta, seetõttu on need oluliselt odavamad kui stantsimistööd. Kuid selline toorik ei ole tavaliselt tulevase osaga sarnane. Seetõttu toodetakse detail täielikult lõikemeetoditega, mis toob kaasa lõikamisoperatsioonide arvu suurenemise, metalli kasutusmäära vähenemise ja vastavalt ka töötlemiskulude suurenemise. Valtsitud toorikuid kasutatakse üksik- ja väiketootmises juhtudel, kui kuluka templi valmistamine ja toodangu ettevalmistamisele kuluv aeg ei ole majanduslikult otstarbekas.
§ 7.4 Keevitatud toorikud
Keevitamine on tehnoloogiline protsess metallidest, sulamitest ja muudest homogeensetest ja mittehomogeensetest materjalidest püsiliidete saamiseks ühendatavate materjalide osakeste vahel aatom-molekulaarsete sidemete moodustamise tulemusena. Valtsitud ja valatud tooteid saab kasutada keevitamisel esialgsete toorikutena. Originaaltoorikud ühendatakse omavahel ja keevitatakse. Selle tulemusena võib keevitatud toorik olla suhteliselt lihtsa ja töömahuka tootmistehnoloogiaga väga keerulise konfiguratsiooniga.
Keevitamise ja jahutamise ajal tekkivate ebaühtlaste temperatuuriväljade tõttu on keevitatud toorikutel sisepinged. Seetõttu tuleb pingete leevendamiseks kriitilisi toorikuid lõõmutada. Madala töömahukuse ja mitmekülgsuse tõttu kasutatakse keevitamist igat tüüpi tootmises. Näiteks ühes - kehaosade toorikute saamiseks; seeria- või massina - suurte ja väikeste toorikute ühendamiseks, erinevate kronsteinide, päkkade kinnitamiseks alusosa külge.
§ 7.5 Varustustootmise lõpptoimingud
Põhimõtteliselt hõlmavad viimased toimingud töödeldavate detailide puhastamist vormiliiva jääkidest, põletustest, katlakivist, samuti välklambi ja tõmbluste eemaldamist (tooriku üleliigne metall). Selleks kasutatakse liivapritsi, haavelpuhastust, trummelpuhastust ja peitsimist.
Liivaprits - see on töödeldava detaili puhastamine suruõhuga varustatud liivajoaga. Suurel kiirusel lendavad liivaterad löövad töödeldavalt detaililt maha vormiliiva jäänused, mustuse, katlakivi, jättes peaaegu puhta metallpinna. Haavelpuhastamisel kasutatakse liiva asemel teras- või klaaskuulikesi (väikesed kuulid).
galtovka kasutatakse väikeste ja keskmiste toorikute jaoks. Toorikud ja liiv või haavlid valatakse trumlisse, mis hakkab erinevates suundades pöörlema. Selle tulemusena puhastatakse trumlis olevad toorikud.
Söövitamine - see on töödeldavate detailide puhastamine happega (terase ja malmi puhul) või leelisega (alumiiniumi puhul). See on kõrgeima kvaliteediga, kuid kallis puhastusmeetod.
Küsimused enesekontrolliks
1) Mis on valamise protsesside olemus?
2) Kuidas saada vorm maasse valamisel?
3) Milliseid materjale kasutatakse investeerimisvalamisel mudeli valmistamiseks?
4) Millistes valamisprotsessides mudelit taaskasutatakse?
5) Mis on kõige mitmekülgsem valamismeetod?
6) Millise valumeetodi puhul kasutatakse vormi korduvalt?
7) Esitage mõiste "külma hallitus" definitsioon?
8) Mis on metallivormimismeetodite olemus?
9) Millised on peamised sepistamisoperatsioonid?
10) Mitu erineva konfiguratsiooniga toorikuid või detaile saab ühe templi abil saada?
11) Kui palju muutub metalli maht survetöötluse käigus?
12) Millistes tootmisliikides on soovitav kasutada sepiseid? Miks?
13) Milliseid rendiprofiile te teate?
14) Millised on valtsitud toorikute eelised?
15) Kuidas saada laenutusest toorik?
16) Millised on keevitatud toorikute eelised?
17) Mida kasutatakse keevitatud toorikute lähtetoorikutena?
18) Millised on tooriku puhastamise viisid?
19) Liivapritsi olemus?
20) Tumblemise olemus?
