Tipuri de semifabricate, metode de obținere a acestora. Tipuri și metode de fabricare a semifabricatelor Tehnologie pentru producerea unei piese semifabricate prin turnare

Direcția principală a tehnologiei ingineriei mecanice este îmbunătățirea proceselor de achiziție pentru a reduce costul prelucrării mecanice, a limita operațiunile tehnologice de prelucrare finală și a oferi tehnologie cu deșeuri reduse sau fără deșeuri.

Metoda de obținere a piesei de prelucrat este determinată de dimensiunea sarcinii programului și de capacitățile tehnologice ale magazinelor de achiziții; oportunități de obținere a semifabricatelor de la întreprinderi specializate; materialul piesei, forma suprafeței acesteia, dimensiunile și cerințele tehnice de fabricație.Metoda de obținere a piesei de prelucrat, în plus, este determinată de posibilitățile de fabricare a echipamentelor tehnologice (filiere de fabricație, modele, matrițe). Costul de fabricație a unei piese constă din costurile de achiziție și prelucrare. Și în final, este important să se asigure o reducere a întregii cantități, și nu doar a unei singure componente.Crearea unui design care să permită înlocuirea prelucrării prin ștanțare sau răsturnare, duce în multe cazuri la o reducere a consumului de material și la o reducere. in intensitatea muncii.Exista urmatoarele metode de obtinere a pieselor de prelucrat:

1. Turnare. Atunci când alegeți turnarea ca piesă de prelucrat, se iau în considerare următorii factori: adecvarea acestei metode pentru modelarea necesară, ținând cont de dimensiuni; conformitatea materialului din care se poate face turnarea cu cerințele desenului piesei; capabilitățile tehnologice ale metodei de turnare pentru a obține precizia dimensională și rugozitatea suprafeței în condiții specifice de producție.

Cele mai comune metode de turnare includ turnarea în cochilie, turnarea cu nisip-argilă, turnarea cu ceară pierdută, matrițele metalice, turnarea sub presiune și turnarea centrifugă.

Metoda de turnare în forme de nisip-argilă este utilizată pentru toate aliajele de turnare, tipurile de producție, piese de prelucrat de orice greutate, configurație și dimensiune. În producția totală de piese turnate, 80% din toate piesele turnate sunt produse prin turnare în forme de nisip-argilă, iar doar 20% din piese turnate sunt produse prin metode speciale de turnare. Se caracterizează prin versatilitate tehnologică și costuri reduse. Prin schimbarea metodelor de turnare a materialelor modelelor și a compoziției amestecurilor turnate, semifabricatele sunt fabricate cu o precizie și o calitate dată a stratului de suprafață. Metoda se caracterizează printr-un flux mare de trafic de turnare și materiale auxiliare, se caracterizează prin permisiuni mari pentru prelucrare, 15-25% din metalul din masa piesei de prelucrat se pierde în așchii.

Turnarea mucegaiului Cu ajutorul acestei metode, se produc semifabricate de configurații complexe: arbori cotiți și arbori cu came, cilindri și rotoare cu nervuri. Unele dintre suprafețele pieselor de prelucrat nu necesită prelucrare mecanică.În momentul în care metalul se întărește, matrițele sunt ușor distruse fără a interfera cu contracția metalului, tensiunile reziduale în turnare nu sunt semnificative. Consumul de materiale de turnare este de 10-20 de ori mai mic decât la turnarea în forme de nisip și lut. În același timp, manipularea produselor metalice fierbinți prezintă o anumită dificultate.

Turnarea prin investiție este o metodă de producere a semifabricatelor complexe și precise pentru aliaje cu punct de topire înalt greu de format și dificil de fabricat. Se distinge prin metoda de producție cu cea mai mare forță de muncă dintre toate metodele de turnare. Eficiența din punct de vedere al costurilor a metodei se realizează printr-o nomenclatură corect dezvoltată a piesei turnate, mai ales atunci când cerințele de rugozitate și precizie dimensională pot fi îndeplinite în starea turnată și este necesară doar prelucrarea mecanică a suprafețelor de îmbinare. Utilizarea semifabricatelor obținute prin turnare cu investiții în locul celor ștanțate reduce consumul de metal cu 55-75%, intensitatea forței de muncă la prelucrare cu până la 60% și costul piesei cu 20%.

2. Deformare plastică la cald. Circa 90% din otelurile topite sunt prelucrate prin presiune, ceea ce demonstreaza importanta acestei metode pentru obtinerea semifabricatelor. În funcție de producția în serie a pieselor, se folosesc diverse metode de formare a semifabricatelor. În producția unică și la scară mică, semifabricatele sunt cel mai adesea realizate prin forjare deschisă. Această metodă poate produce forjare numai de configurații simple. În producția la scară medie și mică, ștanțarea la cald este utilizată la ciocane, prese și prese de metal la cald. În producția de masă se folosesc mașini de forjare specializate. Mașinile de acest tip includ ciocane de ștanțare de mare viteză, role de forjare, sertizare, laminare, rulare, îndoire etc.

Procesele cu deșeuri reduse de formare a pieselor prin tratare sub presiune includ ștanțarea de precizie, rularea dinților angrenajului, caneluri și filete, extrudare la cald și la rece, forjare radială și rotativă. La introducerea proceselor de tratare cu presiune cu deșeuri reduse, este necesar să se rezolve problemele asociate cu specificul acestora - obținerea unei piese inițiale precise în greutate și volum, pregătirea preliminară a piesei de prelucrat - aplicarea de acoperiri de protecție și lubrifiere, creșterea duratei de viață a sculei, utilizarea -incalzirea oxidanta a piesei de prelucrat.

3. Ștanțare la rece. Prin implementarea acestei metode de producție este posibilă obținerea dimensiunilor finale și a formei pieselor complexe (dintate, arbore, biele, supape, arbori cu came etc.), iar prelucrarea ulterioară este minimizată sau eliminată. Această metodă elimină pierderile de metal din cauza deșeurilor și a deșeurilor la scară și asigură o înaltă calitate a suprafețelor produsului. Ca urmare a deformării la rece, în metal se asigură o structură omogenă, iar stratul de suprafață este întărit. Ștanțarea la rece este o metodă de obținere a semifabricatelor dintr-o foaie sau bandă prin perforare, desenare, perforare, îndoire, flanșare etc. Fezabilitatea utilizării acesteia este determinată de o serie de condiții - producția în serie a produselor, configurația produselor, proprietățile mecanice ale materialului, precizia pieselor de fabricație.

Utilizarea ștanțarii la rece pentru a obține o piesa de prelucrat este benefică dacă piesa are o formă complexă, în timp ce dimensiunile nu trebuie executate cu precizie; dacă piesele au fante cu colțuri ascuțite; la fabricarea pieselor, ale căror semifabricate au forma unor şaibe întregi sau şaibe cu orificiu central; pentru fabricarea pieselor, dacă costurile de fabricație și exploatare a matriței sunt justificate.

• 4. Închiriere. Produsele laminate sunt utilizate atunci când geometria produsului corespunde formei materialului varietal (rotund, hexagonal etc.). Țevile fără sudură și profilele laminate (unghiuri, canale, grinzi) sunt utilizate pe scară largă. Folosind profile îndoite, deschise și închise, greutatea piesei este redusă semnificativ.
• 5. Separaturi din plastic. Materialele plastice sunt utilizate pe scară largă pentru fabricarea pieselor simple (rotoare, pompe, scripete, bucșe). Trebuie luat în considerare faptul că materialele plastice se caracterizează prin rezistență scăzută la impact, rezistență insuficientă, îmbătrânire și rezistență scăzută la căldură (250 - 300°C).

Metoda de obținere a piesei de prelucrat se realizează la nivel calitativ și cantitativ. Decizia privind alegerea procesului tehnologic pentru obținerea unei piese de prelucrat se face pe baza unei evaluări comparative a opțiunilor comparabile. Opțiunea fezabilă din punct de vedere economic este considerată a fi opțiunea de obținere a unei piese de prelucrat care să asigure costurile minime reduse în atelierele de achiziții și mecanice ale uzinei. Calculul costurilor date se efectuează în conformitate cu metodele de studiu de fezabilitate a opțiunii de proces tehnologic. Astfel de calcule sunt efectuate de serviciile tehnice ale fabricii, care au experiență în calcularea dezvoltărilor tehnologice. Efectuăm calcule la nivel calitativ, adică folosim o metodă aproximativă pentru selectarea piesei de prelucrat. Esența sa este că pentru produsele simple, în scop educațional, problema selectării unei piese de prelucrat este rezolvată prin analiza proprietăților tehnologice ale materialului produsului, complexitatea produsului, dimensiunile și programul de producție. Analiza se realizează după 4 criterii:

Proprietățile tehnologice ale materialului produsului: În conformitate cu datele desenului, materialul din care este realizată bobina este oțel 40X. Acest oțel are rezistență ridicată, prelucrabilitate bună și sensibilitate scăzută la concentrarea tensiunilor. Caracteristicile tehnologice ale producției de semifabricate determină următoarele metode de obținere a semifabricatelor: turnare, forjare, ștanțare și laminare

• 2. Design produs: Deoarece bobina are o configurație simplă, adică Diferențe nesemnificative în diametrele cilindrilor, atunci posibilele metode de producție sunt ștanțarea și laminarea.
• 3. Dimensiunile produsului: Această metodă de producție de achiziție, cum ar fi ștanțarea, are limitări asupra dimensiunilor piesei de prelucrat, prin urmare, din toate metodele posibile, alegem produse laminate.
• 4. Tip de producție: atribuim producție la scară mică de o mie de piese.

Astfel, ținând cont de programul de producție, de configurația simplă a piesei și pe baza datelor din cartea de referință a tehnologului în inginerie mecanică, cea mai rațională modalitate de a pregăti un robinet este oțel laminat rotund 40X GOST4543-71.

Lungimea piesei de prelucrat:

Lz \u003d Ld + 2P + T,

unde Ld = lungimea piesei; P - indemnizație; T este lățimea tăietorului.

Lз,1 = 205+2*1+6 = 213 mm

Lз,1000 = 1000* Lд+2П*10+9*Т = 1000*205+2*1*10+9*6 = 205074 mm

Luăm lungimea necesară a piesei de prelucrat egală cu Lз = 213000 mm

Volumul părții:

Vd = Vp1+ Vp2+ Vp3+ Vp4+ Vp5+ Vp6+ Vp7+ Vp8+ Vp9+ Vp10+ Vp11-Vp12-Vp13

Vts1=3,14 *R12*H1 = 3,14*22,52*4 = 6358,5 mm3

Vt2 = 3,14*182*8= 8138,88 mm3

Vп3=3,14*22,52*38= 60405,75 mm3

Vп4=59*1/2*38*35=39235 mm3

Vп5=2*3,14*202*8 = 3925 mm3

Vp6= 1/3*3,14*15*(17,52+242 +17,5*24) =15,70*1302,25=20445,53 mm3

Vп7= 3,14*242*7=12660,48mm3

Vп8=3,14*5*22,52 = 7948,125mm3

Vп9 = 1/3*3,14*242*25 = 45216mm3

Vp10 = 3,14*182*8 = 8138,88 mm3

Vп11 = 3,14*242*30 = 54259,2 mm3

Vп12 = 1/3*3,14*4(122 +162 +12*16)+3,14*144*40+1/3*3,14*144*8=

2478.704+18086.4 +1205.76=21770.864mm3

Vp13 = 3,14*144*20=9043,2m m3

Vd = 235917,281 mm3 =235,917281 cm3

Volumul piesei de prelucrat:

Vз = 3,14*(26,5)2*213 =469678,84 mm3 = 469,67884 cm3

Greutatea piesei și a piesei de prelucrat:

M = *V; unde - densitatea oțelului pentru oțel 40X = 7,85 g/cm3

MD = 7,85* 235,917281 = 1851,951 kg

Mz = 7,85*469,67884 = 3686.kg

Rata de utilizare a materialului:

Km. = Md/Mz

Km. =1851,951 /3686=0,5024

Concluzie: Alegerea piesei de prelucrat se realizează la nivel calitativ. Pregatiri pentru

1000 de produse - oțel laminat 40X cu diametrul de 53 și lungimea de 207 mm. Echipament - mașină de frezat și tăiat semiautomată 8A641.

Principalele tipuri de semifabricate: piese turnate, matrițe, forjate, produse laminate, semifabricate din pulberi metalice, materiale plastice și sudate ștampilate. Caracteristicile calitative ale pieselor de prelucrat în funcție de metoda de producție a acestora. Conditii tehnice si economice pentru selectarea semifabricatelor. Influența designului și materialului piesei asupra alegerii metodei de obținere a pieselor de prelucrat. Sarcini de utilizare rațională și economică a metalelor prin îmbunătățirea designului echipamentelor auto și creșterea preciziei pieselor de prelucrat. Obiective de protectie a mediului, conditii de munca. Tehnologie fără deșeuri

Următoarele semifabricate principale sunt utilizate în industria transporturilor:

a) piese turnate din fontă, oțel și metale neferoase; b) forjare și ștanțare din oțel și unele metale neferoase; c) oțel laminat și metale neferoase; d) ștampilată din oțel laminat și alte metale; e) ștanțarea și turnarea materialelor plastice; f) metalo-ceramice (metalurgia pulberilor).

Costul unei piese constă din costul piesei de prelucrat și costul prelucrării acesteia, deci este necesar să se ia în considerare procesul de fabricație al piesei în ansamblu, inclusiv procesul de obținere a piesei de prelucrat și prelucrarea acesteia. Dintre numeroasele modalități posibile de obținere a unei piese de prelucrat, este necesar să o alegeți pe cea optimă pentru condițiile de producție date, care să asigure costul minim de fabricație a piesei. De exemplu, în producția de masă de piese, este justificat din punct de vedere economic să se obțină semifabricate care sunt cele mai apropiate ca formă și dimensiune de piesa finită.

Pentru o caracteristică tehnologică obiectivă a piesei de prelucrat (cu excepția evaluării corectitudinii formei geometrice și a dimensiunilor, precum și a proprietăților fizice ale metalului), se aplică factorul de îndepărtare a metalului.

Unde - greutatea piesei de prelucrat; - greutate parțială.

Pregătirea semifabricatelor prin turnare

Blankurile pot fi turnate în matrițe unice, semi-permanente și permanente.

Turnare în matrițe unice. Această metodă este utilizată la fabricarea semifabricatelor din metale feroase și neferoase de orice dimensiune și greutate. Turnarea se realizează în matrițe de nisip umed sau uscat, în forme de coajă (cochilie) și în modele de ceară pierdută (de precizie).

Forme de nisip executat in baloane sau fara baloane (formarea solului). Formele fără baloane sunt realizate manual, în timp ce matrițele cu baloane sunt realizate manual și la mașină.

Forme uscate (miez). utilizat pentru a produce piese turnate critice de configurații complexe (cilindri de motor, rotoare hidraulice de turbină etc.). Matrița este asamblată din tije folosind șabloane și jig-uri; asigură piesele de înaltă precizie. Blank produse prin turnare forme de coajă , realizate din amestecuri nisip-rășină, au o precizie dimensională și de formă mai mare și curățenie a suprafeței în comparație cu turnările obținute prin turnarea în matrițe convenționale de nisip. În matrițele învelișului, piesele turnate sunt realizate din fontă gri, maleabilă și rezistentă, oțel și aliaje neferoase. Această metodă este utilizată pentru a produce piese complexe și critice cu o greutate de până la 100 kg. . Formele de coajă au pereți subțiri puternici, cu o grosime de 5-8 mm , constând dintr-un amestec de 92-95% nisip de cuarț și 8-5% rășină termorezistentă (rășini fenol-formaldehidice precum bachelita etc.). Se mai folosesc amestecuri cu intarire rapida cu sticla lichida, beton etc.

Metoda de turnare în matrițe reduce consumul de teren de turnătorie de 10 ori, crește productivitatea muncii de 10-15 ori și îmbunătățește semnificativ condițiile de lucru în turnătorie. Această metodă este deosebit de benefică pentru producția de piese pe scară largă și în masă. Vă permite să produceți piese turnate din oțel cu o grosime de perete de 3 mm , și piese turnate din aliaje de aluminiu cu grosimea peretelui de 1 mm . Precizia pieselor turnate corespunde claselor de precizie 4-5, iar curățenia suprafeței corespunde claselor 3-4.

Turnare cu ceară pierdută face posibilă obținerea semifabricatelor de forme complexe atât de apropiate de piesa finită încât în ​​unele cazuri prelucrarea mecanică este eliminată parțial sau complet. Modelele cu ceară pierdută produc de obicei piese turnate cu greutate redusă (până la 3 kg ), deşi în unele cazuri pot fi efectuate cu greutate semnificativ mai mare. Grosimea minimă a peretelui pieselor turnate din fontă este de 0,15 mm, iar din aliaje de aluminiu - 0,8 mm . Se pot turna semifabricate de roți dințate cu dinți, role canelate cu caneluri etc. Pentru a obține o densitate mai mare a metalului în turnare se folosește o metodă de turnare centrifugă sau centrifugal-vid. Pentru a crește productivitatea procesului de turnare, este recomandabil să turnați un grup de semifabricate folosind modele de ceară pierdută într-o matriță. În acest caz, turnările sunt obținute cu o precizie de 4-5 clase și finisarea suprafeței de 3-4 clase.

Turnare în forme semipermanente. Cu această metodă, matrițele sunt realizate din ipsos, ciment, cărămidă și piatră. Formele din gips sunt folosite pentru producerea de piese turnate din fontă și aliaje neferoase cu o greutate de până la 1 tonă . Piesele turnate în forme de ipsos pot avea o grosime a peretelui de 1-1,5 mm , și piese turnate din aliaje de aluminiu folosind vid - grosimea peretelui 0,2 mm . Această metodă este utilizată pentru a produce piese turnate de roți dințate cu formare a dinților, arbori canelați, palete de turbină etc. Formele de ciment și de cărămidă nu sunt utilizate în industria auto.

Formele de piatră asigură piese turnate din fontă și bronz cu un finisaj de suprafață de clasa 6 și nu necesită albirea stratului de suprafață. În producția de masă, în locul matrițelor metalice, se folosesc forme din piatră de săpun actinolit-clorit șist.

Turnare în forme permanente. Turnarea în matrițe metalice este utilizată pe scară largă - mucegai chill. Acest tip de turnare face posibilă obținerea de piese turnate cu o precizie de 4-7 clase și cu un finisaj de suprafață de 3-4 clase. În matrițe metalice pot fi turnate semifabricate din oțel, fontă și aliaje neferoase cu o greutate de la câteva grame la câteva tone.

Pentru a crește durabilitatea matrițelor metalice, acestea sunt răcite cu apă. Această metodă este fezabilă din punct de vedere economic de utilizat în producția de serie și în masă. Vă permite să creșteți productivitatea muncii de 2 ori sau mai mult în comparație cu turnarea cu nisip, să reduceți spațiul de producție de peste 4 ori și să reduceți costul materialelor de turnare de 2 ori.

Turnare prin injecție Este produs în principal în matrițe permanente și este utilizat pentru a produce piese turnate complexe cu pereți subțiri, cu planuri adânci și intersecții complexe de pereți. Piesele turnate au o structură cu granulație fină, care crește rezistența metalului de 1,5 ori în comparație cu rezistența pieselor turnate produse în matrițe de nisip.

Costul matrițelor de injecție este mare, așa că această metodă este utilizată în producția pe scară largă și în masă.

Pentru turnarea bucșelor, inelelor, țevilor și a altor piese rotative, turnarea centrifugă este utilizată pe mașinile centrifuge.

O caracteristică a acestui proces este formarea unei cavități interioare fără utilizarea de tije și posibilitatea de a obține piese turnate multistrat. Turnarea metalului într-o matriță metalică oferă o turnare de calitate superioară decât turnarea într-o matriță căptușită, dar durata de viață a acesteia din urmă este mai lungă datorită căldurii mai puține. Precizia pieselor turnate din oțel și fontă obținute prin turnare centrifugă corespunde cu 6-8 clase și curățenia suprafeței - clasa 3.

Pregătirea pieselor de prelucrat prin tratament sub presiune

Procesele de formare a metalelor se caracterizează prin productivitate ridicată, intensitate relativ scăzută a muncii, asigură un consum economic de metal și, de regulă, ajută la îmbunătățirea proprietăților mecanice ale metalului.

Semnele pot fi produse prin forjare, ștanțare la cald, forjare cu matriță la rece și ștanțare la rece a tablei.

Forjare gratuită. Este produs folosind ciocane de forjare. Ciocanele pneumatice sau cu abur-aer sunt folosite pentru a produce semifabricate modelate pentru piese de automobile și tractor fabricate din produse laminate. Este recomandabil să folosiți forjarea deschisă numai pentru o singură producție. Forjarea pe ciocane se realizează și în matrițe de suport. Utilizarea matrițelor de suport vă permite să creșteți productivitatea forjării de 5-6 ori. Acest tip de forjare este utilizat în producția la scară mică. Înainte de ștanțare în matrițele de suport, piesa de prelucrat primește o formă prin forjare liberă care este apropiată de forma forjarii date. Toleranța pentru dimensiunea matrițelor obținute în matrițele de suport este de aproximativ 2-3 ori mai mică decât toleranța pentru forjare liberă. În producția la scară mică, forjarea este utilizată pe o mașină de forjare radială cu control program. Această mașină comprimă și întinde periodic o bară sau o piesă de prelucrat de țeavă de-a lungul marginilor folosind lovituri succesive și rapide cu două sau mai multe lovituri, lucrând conform unui program dat încorporat în dispozitivul de programare al mașinii. Mașina de forjare radială poate efectua forjare la cald și la rece. Precizia dimensională în timpul forjarii la rece variază de la ±0,02 la ±0,2 mm iar curățenia suprafeței corespunde claselor 7-9; în timpul forjarii la cald, precizia variază de la ±0,05 la 0,3 mm iar curatenia suprafetei corespunde claselor 1-3.

Ștanțare la cald. Forjarea cu matriță la cald poate fi efectuată pe ciocane, mașini de forjat orizontal (HFO), prese de ștanțare și role de forjare. Ștanțarea cu ciocan este utilizată în producția de serie și în masă. Piesa de prelucrat cu configurația necesară este obținută în mare parte prin procesare secvențială în mai multe fluxuri realizate într-o singură matriță.

Se obțin semifabricate cu o greutate de 0,1-100 kg prin ștanțare pe o mașină de condensare cu gaz. . Pe GKM este posibil să se asigure o calitate înaltă a forjarilor datorită aranjare a fibrelor materiale în direcția cea mai favorabilă. Atunci când sunt fabricate pe GCM, piese de prelucrat de formă simplă pot fi obținute fără blitz, iar piese de prelucrat de formă complexă pot fi obținute cu un mic flash, care nu depășește 1% din greutatea piesei de prelucrat. Folosind GKM este posibil să se producă semifabricate ștanțate cu orificiu traversant și cu găuri oarbe adânci. Semnele semifabricate pot fi obținute din tije și țevi de precizie sporită.

Ștanțarea pe prese hidraulice, cu frecare și manivelă în industria auto este utilizată pe scară largă. Ștanțarea pe prese hidraulice este utilizată pentru obținerea semifabricatelor din aliaje ușoare și cu conținut scăzut de plastic, care necesită viteze de deformare reduse. Productivitatea scăzută a preselor hidraulice datorită vitezei reduse a acestora crește costul semifabricatelor ștanțate în comparație cu costul semifabricatelor ștanțate obținute pe alte tipuri de prese.

Ștanțarea pe presele de frecare este utilizată în producția la scară mică și în masă pentru obținerea semifabricatelor de oțel în principal în matrițe monocatenare și pentru tăierea în două sau mai multe fire, precum și pentru ștanțarea de precizie a semifabricatelor complexe din aliaje neferoase.

Cea mai răspândită în industria transporturilor este ștanțarea pe presele cu manivela. Pe aceste prese sunt produse aproape toate tipurile de ștanțare la cald a pieselor de prelucrat cu o greutate de până la 100 kg. . Constanța modurilor de deformare asigură stabilitatea dimensiunilor și proprietăților mecanice ale pieselor ștanțate. Productivitatea preselor cu frecare și manivelă este de 2-3 ori mai mare decât productivitatea ciocanelor. Cu ajutorul preselor, semifabricatele pot fi ștanțate prin extrudare (extrudare), ceea ce asigură o formă, dimensiuni precise și mărește proprietățile mecanice ale metalului.

Blankurile pot fi produse și prin rulare. Laminarea este procesul de formare a metalului prin presiune, în care deformarea piesei de prelucrat are loc în sectoare rotative- matrițe situate pe rânduri.

Forjare la rece. Unul dintre cele mai economice procese tehnologice de producere a semifabricatelor de elemente de fixare și a altor tipuri de piese mici (șuruburi, șuruburi, role, bile, împingătoare de supape etc.) în cantități mari este ștanțarea volumetrică la rece (supărătoare) pe poziție specială la rece automată. prese. Productivitatea mașinii - până la 400 buc/min . Semifabricatul inițial pentru fabricarea șuruburilor este o bobină de sârmă cu un diametru de la zecimi de milimetru până la 10-15 mm. sau tijă calibrată cu un diametru mai mare de 8 mm .

Ștanțare la rece Materialul de pornire sunt foi subțiri de metal și bandă.

Operațiile de formare la rece pot fi împărțite în două grupe.

• 1. Operatii de separare prin care o parte a materialului este separata total sau partial de alta: taiere, taiere, stantare, crestare, decupare, tundere, decopertare si dimensionare.
• 2. Operații de schimbare a formei, prin care o piesă de prelucrat plană sau spațială este transformată într-o parte spațială de o formă și dimensiune date: îndoire, flanșare, tragere.

Desen de profil la rece. Trasarea la rece produce piese cu o secțiune transversală mică, de obicei cu laturi sau un diametru de cel mult 25-30 mm. Această metodă produce roți dințate cu granulație fină, roți cu clichet, șuruburi și piese de orice profil complex.

Abaterile în dimensiunile secțiunii transversale ale piesei de prelucrat corespund clasei a 4-a de precizie, curățenia suprafeței corespunde clasei a 6-a. Cu desenarea repetată, se obține acuratețea formei și dimensiunii în secțiune transversală până la clasa 2 și curățenia suprafeței de clasa 8. Utilizarea acestei metode asigură producerea unei piese de prelucrat, a cărei prelucrare mecanică se efectuează numai la capete.

Întrebări de control:

• 1. Ce metode de turnare există?
• 2. Ce tipuri de piese obţinute prin prelucrare sub presiune există?
• 3. De ce este necesară rata de îndepărtare a metalului?

Blank produse prin metode de turnare. Turnarea produce piese de aproape orice dimensiune de la configurații simple la cele foarte complexe din toate metalele și aliajele. Calitatea turnării depinde de condițiile de cristalizare a metalului din matriță, determinate de metoda de turnare.

Metoda de turnare în forme de nisip-argilă utilizat pentru toate aliajele de turnare, tipuri de producție, piese de prelucrat de orice greutate, configurație și dimensiune. În producția totală de piese turnate, 80% din toate turnările sunt produse prin turnare în forme de nisip-argilă, iar doar 20% din piese turnate sunt produse prin metode speciale de turnare. Se caracterizează prin versatilitate tehnologică și costuri reduse. Prin schimbarea metodelor de turnare, a materialelor modelului și a compozițiilor nisipurilor de turnare, semifabricatele sunt fabricate cu o anumită precizie și calitate a stratului de suprafață. Metoda se caracterizează prin permisiuni mari pentru prelucrare; 15...25% din metalul din masa piesei de prelucrat intră în așchii.

Turnarea cochiliei se obțin semifabricate de configurații complexe: arbori cotiți și arbori cu came, cilindri cu nervuri, rotoare. Unele suprafețe ale piesei de prelucrat nu necesită prelucrare. În momentul în care metalul se întărește, matrița este ușor distrusă, fără a interfera cu contracția metalului; tensiunile reziduale în turnare sunt nesemnificative. Consumul de materiale de turnare este de 10...20 de ori mai mic decât la turnarea în forme de nisip-argilă.

Formele de coajă sunt realizate folosind echipamentul de model la cald 1 (Fig. 2, A), încălzit la 200...250 °C, dintr-un amestec special de turnare 3, format din nisip cuarțos cu granulație fină, lianți termorigizi, umectanți (kerosen, glicerină), solvenți (acetonă, alcool etilic) și alte substanțe aflate în buncăr de basculare 2. Placa modelului este rotită cu 180° și amestecul de turnare este turnat peste ea.

Orez. 2. Scheme ale operației de turnare la turnarea în cochilii

matrite de turnare

Amestecul de turnare se ține pe o placă de model încălzită până se formează o înveliș cu grosimea de 5...15 mm (Fig. 2, b). După readucerea plăcii în poziția inițială (Fig. 2, V) amestecul se calcinează într-un cuptor la o temperatură de 300...350 °C. Carcasa tare 4 obținută în acest fel este îndepărtată de pe model cu un ejector special 5 (Fig. 2, G). Turnarea metalului topit în astfel de matrițe se poate face atât pe verticală, cât și pe orizontală. La turnarea în poziție verticală, pentru a proteja împotriva distrugerii premature, matrițele sunt plasate în matrița 6 și umplute cu împușcătură de fontă 7 (Fig. 2, b). Scoaterea pieselor turnate din matriță se efectuează pe grătare vibrante sau instalații speciale de demontare. La turnarea în matrițe de coajă, volumul prelucrării mecanice este redus cu 30...50%, iar consumul de metal al pieselor de prelucrat este redus cu 10...15% față de turnarea cu nisip. Aceasta asigură precizia piesei de prelucrat corespunzătoare la 13...14 calificări, parametrul rugozității suprafeței Ra= 25…10 µm.

În același timp, lucrul cu modele din metal fierbinte este dificil și costisitor.

Turnare cu ceară pierdută– o metodă de fabricare a pieselor de prelucrat complexe și precise cu pereți subțiri (până la 0,5 mm grosime) din aliaje greu deformabile și greu de prelucrat, cu un punct de topire ridicat. Are cel mai lung și mai intensiv proces de turnare dintre toate metodele de turnare.

Modelele de ceară pierdută 1 sunt formate în matrițe despicate 2 (Fig. 3, A) din două sau mai multe piese cu un conector vertical sau orizontal. Amestecul de turnare, format din ceară, stearina, compoziție model RE care conține parafină, cerezină sintetică, ceară de lignit și reziduuri de fund, precum și alte materiale cu un punct de topire de 50...70 ° C, este alimentat sub presiune în matriță. . După ce compoziția modelului s-a întărit și modelul a fost scos din matriță, modelele sunt asamblate în blocurile 3 (Fig. 3, b). Blocul de modele este acoperit cu un strat termorezistent 4 prin scufundare repetată într-un amestec special cremos format din marșalit și un liant (silicat de etil sau sticlă lichidă) (Fig. 3, V), urmată de stropirea a trei până la zece straturi de nisip fin de cuarț 5 (Fig. 3, G) și întărirea în aer sau vapori de amoniac 6 (Fig. 3, d). Apoi, compoziția modelului este topită din matrița de coajă multistrat rezultată, iar aceasta din urmă este turnată în matriță prin umplere cu nisip de cuarț 5 (Fig. 3, e) urmată de calcinare în cuptorul 7 la o temperatură de 850...950 °C (Fig. 3, și). Forma calcinată 8 este umplută cu metal lichid (Fig. 3, h). După ce matrița s-a răcit, piesele turnate sunt demontate, curățate și elementele sistemului de închidere sunt separate de ele.

Precizia dimensională a turnării corespunde cu 11...12 grade, valorile rugozității suprafeței acestora. Ra= 25…10 µm.

Eficiența din punct de vedere al costurilor a metodei se realizează prin selectarea corectă a nomenclaturii turnate, mai ales atunci când cerințele pentru rugozitatea suprafeței și precizia dimensională pot fi îndeplinite în starea turnată și este necesară prelucrarea mecanică numai a suprafețelor de împerechere. Utilizarea semifabricatelor obținute prin turnare de investiții în locul celor ștanțate reduce consumul de metal cu până la 55...75%, intensitatea forței de muncă la prelucrare cu până la 60% și costul piesei cu 20%.

Orez. 3. Scheme ale operației de turnare în timpul turnării

prin modele de investiţii

Turnare în matrițe metalice (mulaje). O matriță de răcire este o matriță de metal umplută cu o topitură sub influența forțelor gravitaționale. Esența procesului este utilizarea repetată a unei matrițe metalice. Durabilitatea matrițelor de răcire depinde de factori tehnologici: temperatura de turnare a metalului, materialul matriței, dimensiunile, greutatea și configurația turnării. O caracteristică a formării pieselor turnate într-o matriță de răcire este intensitatea mare a schimbului de căldură între turnare și matriță. Răcirea rapidă a topiturii reduce fluiditatea, astfel încât pereții la turnarea într-o matriță de răcire sunt mult mai groși. Pentru aliajele de aluminiu și magneziu este de 3...4 mm, pentru fontă și oțel 8...10 mm. Metoda elimină complet arsurile și crește randamentul pieselor adecvate la 75...95%.

Secvența realizării unei turnări într-o matriță, constând dintr-un număr mic de operații de bază, este prezentată în Fig. 4.

Pregătirea matriței pentru lucru include curățarea suprafețelor jumătăților de matriță 1 și 3 (Fig. 4, A), placa 4 și conectorii de la urme de murdărie și ulei; verificarea eventualelor deplasari, centrarea si fixarea pieselor mobile ale matritei. Apoi matrița de răcire este preîncălzită la 150...200 °C cu arzătoare pe gaz sau încălzitoare electrice, ceea ce este necesar pentru o mai bună aderență a placajului și a vopselei la suprafețele de lucru ale matriței de răcire și ale tijei de metal 5. Aceste acoperiri ignifuge sunt aplicate sub formă de suspensie apoasă. Acoperirile se aplică cu un pistol de pulverizare 2 sau cu o perie, în timp ce matrița este deschisă. Placarea poate consta din mai multe straturi; placarea este acoperită cu vopsea deasupra pentru a reduce rugozitatea suprafeței. Vopselele au aceeași compoziție ca și placarea, dar sunt mai lichide.

Orez. 4. Schema de fabricare a unei turnări într-o matriță metalică:

a - curățarea semiformelor; b - instalarea tijelor; c - turnarea topiturii;

d – îndepărtarea parțială a tijei metalice; e - extractie turnare

Garniturile și vopseaua protejează matrița de încălzirea și fixarea bruscă cu turnarea și, de asemenea, reglează viteza de răcire a turnării, care determină proprietățile metalului turnat. După aplicarea stratului refractar, matrița este încălzită la temperatura de funcționare, a cărei valoare (de obicei 150...350 °C) este determinată de grosimea și dimensiunile peretelui, precum și de proprietățile specificate ale metalului de turnare.

La asamblarea matrițelor (Fig. 4, b) se instalează, dacă este necesar, un miez de nisip 6. După aceasta, jumătățile sunt conectate și fixate cu cleme speciale sau folosind mecanismul de blocare al mașinii de răcire.

Folosind oală de turnare sau dispozitive automate de umplere, matrița de răcire este umplută cu topitură 7 (Fig. 4, V).

După obținerea unei rezistențe suficiente a turnării în timpul întăririi sale, tija de metal este îndepărtată parțial din turnare (Fig. 4, G) pentru a evita supracompresia de către turnarea în contracție.

Dintr-o matriță deschisă (Fig. 4, d) se îndepărtează turnarea întărită și răcită; Înainte de aceasta, tija metalică este în sfârșit îndepărtată.

Miezul de nisip este scos din turnare, spruturile, proeminențele și împingerea sunt tăiate; Dacă este necesar, se efectuează un tratament termic al pieselor turnate. Piesele turnate sunt supuse inspecției.

Procesul tehnologic de turnare la rece face posibilă crearea unor complexe de turnare automată extrem de eficiente.

Acest tip de turnare este utilizat în producția pe scară largă și în masă. Piesele turnate sunt realizate din fontă, oțel și aliaje neferoase cu o grosime a peretelui de 3...100 mm și o greutate de la zeci de grame la sute de kilograme. În conformitate cu standardele GOST, precizia turnărilor atinge 12...15 calificări, iar rugozitatea suprafeței Ra= 25...2,5 um. Piesele turnate se caracterizează prin stabilitate în ceea ce privește proprietățile mecanice și densitatea.

Cu toate acestea, metoda se caracterizează prin prezența unor defecte în piese turnate: deformații, fisuri, porozitate a gazului.

Turnare prin injecție este cea mai productivă metodă de producere a taglelor turnate.

Metalul topit este turnat într-o matriță de metal (de obicei oțel) sub presiune (aproximativ 100 MPa) folosind un compresor special sau o mașină de tip piston cu o cameră de presare la rece sau la cald.

Schemele procesului de realizare a semifabricatelor pe o mașină cu o cameră de presare la rece sunt prezentate în Fig. 5. O porțiune din metalul topit este alimentată în camera de presare 1 (Fig. 5, A), unde sub acțiunea pistonului 2 umple cavitatea matriței metalice prin canalele de canalizare (Fig. 5, b). După răcirea și solidificarea metalului, tija 3 este îndepărtată (Fig. 5, V) și se deschide matrița, în același timp se scoate turnarea din ea cu ajutorul ejectorului 4 (Fig. 5, G).

Turnarea prin injecție produce piese turnate, în principal din aliaje neferoase, în formă, greutate și dimensiune care se potrivesc cel mai bine cu piesele finite (de exemplu, carcase camere de amestec, carburatoare și alte piese de tip caroserie și cutie). Această metodă poate produce piese turnate complexe cu pereți subțiri, cu o grosime a peretelui de până la 0,5 mm și găuri cu un diametru de până la 1 mm cu boșe, proeminențe, filete etc. La turnarea prin injecție, precizia dimensională a piesei de prelucrat corespunde cu 8...12 grade de precizie și valorile parametrilor rugozității suprafeței Ra= 5,0...0,63 µm.

Principalele avantaje ale metodei sunt producerea de piese turnate cu o grosime de perete mai mică de 1 mm și posibilitatea de automatizare a procesului.

Orez. 5. Diagrame mașină de turnat prin injecție cu rece

camera de presare

Turnare centrifuga. O trăsătură caracteristică a metodei este ponderarea particulelor sub influența forțelor centrifuge în timpul turnării și întăririi. Acest lucru îmbunătățește alimentarea pieselor turnate, cu toate acestea, eterogenitatea chimică (liquația) a unor astfel de piese de prelucrat este mai pronunțată decât în ​​altele. Această metodă produce piese de prelucrat precum corpuri de rotație: bucșe, căptușeli de cilindri, discuri, țevi din fontă, oțel, aliaje dure și metale neferoase.

Secvența de fabricare a turnărilor pe mașini centrifuge cu axele orizontale și verticale de rotație ale matrițelor este prezentată în Fig. 6. După preparare, matrița 1 se închide cu un capac 2 și topitura se toarnă prin jgheabul 4 din oalul 3. Poziția I corespunde etapei de turnare a topiturii în forme rotative, II - formarea și solidificarea piese turnate, III - scoaterea pieselor turnate finite din matrite cu ajutorul unor prinderi sau împingătoare. Pentru producerea de piese turnate se folosesc mașini cu axă orizontală de rotație - țevi cu diametrul de 50 până la 1500 mm și lungimea de 4...5 m; pot fi turnate și diverse bucșe, inele etc. Piesele turnate modelate (bucse, inele etc.) cu dimensiunile diametrului care depășesc înălțimea sunt produse pe mașini cu axă de rotație verticală.

Orez. 6. Scheme ale procesului de obținere a piesei turnate prin turnare centrifugă:

a – la mașini cu axă orizontală de rotație; b - cu verticală

axa de rotatie

Turnarea centrifugală este o metodă productivă care se pretează bine mecanizării și automatizării. Acest tip de turnare asigura producerea de piese turnate cu o greutate de la cateva grame la cateva tone.

Avantajele turnării centrifuge sunt umplerea bună a matriței cu topitură, densitatea crescută a piesei turnate datorită reducerii porilor, cavităților și a altor defecte, proprietățile mecanice ridicate ale piesei turnate și posibilitatea de a produce piese turnate din două sau mai multe metale dispuse în straturi.

Această metodă prezintă următoarele dezavantaje: contaminarea suprafeței interioare a pieselor turnate cu incluziuni nemetalice, obținerea unei suprafețe interioare neuniforme a pieselor turnate, introducerea unor adaosuri relativ mari pentru prelucrare pentru dimensiunile interioare. Precizia turnărilor ajunge la 12...14 grade, rugozitatea suprafeței Ra= 12,5...1,25 um.

Blank obținute prin tratament sub presiune.

Forjare este o metodă universală de producere a pieselor forjate folosind un ciocan sau o presă. Forjarea este utilizată pentru a produce semifabricate pentru o mare varietate de piese cu o greutate de la 10 g până la 350 de tone cu o toleranță de la 5 la 34 mm (forjare pe ciocane) și de la 10 la 80 mm (forjare pe prese).

Forjarea face posibilă producerea de piese de prelucrat de dimensiuni mari prin deformarea succesivă a secțiunilor sale individuale. În timpul procesului de forjare, proprietățile fizice și mecanice ale materialului, în special rezistența la impact, sunt îmbunătățite.

Ștanțare la cald– metoda principală de obţinere a semifabricatelor pentru piese critice cu greutatea de la 0,5 la 20...30 kg. În funcție de tipul de matriță folosită, ștanțarea se distinge în matrițe deschise sau închise, precum și în matrițe de extrudare. În funcție de echipamentul utilizat, ștanțarea se împarte în ștanțare pe ciocane, prese, prese hidraulice, prese hidraulice, precum și pe mașini speciale.

Procesele tehnologice progresive de forjare volumetrică la cald sunt ștanțarea pe mașini de forjare radială, precum și forjarea izotermă lichidă și volumetrică (Fig. 7).

Comprimarea simultană a piesei de prelucrat cu patru lovitori pe mașini de forjat radial (RKM) (Fig. 7, A) creează un model de compresie neuniformă în zona de deformare. Lovitorii 1, situati radial si simetric fata de piesa de prelucrat 2, efectueaza lovituri de compresie de scurta durata (160...1800 lovituri pe minut). Procesul este foarte productiv: un RCM cu o forță de 10 MN înlocuiește, de exemplu, șase ciocane de 2,5 tone și o presă hidraulică cu o forță de 6,3 MN. Compresia radiala asigura productia de piese forjate cu diametre de 18...600 mm si economii semnificative de metal, creste productivitatea utilajelor si creste rezistenta la uzura a pieselor masinii.

Ștanțarea lichidă se efectuează în matrițe (Fig. 7, b), prevazuta cu cavitati pentru turnarea metalului lichid si depozitarea excesului acestuia.Stampila este formata dintr-o placa superioara 1, in care se ataseaza un bloc de poansoane 2, format din perforarea 3 si prepresarea a 4 poansonuri. Matricea 7, montată pe placa inferioară 9 a ștampilei suportului de matrice 8, este răcită cu apă furnizată prin furtunul 5 în canalele 6. Forjarea 11 cu o greutate de la 3 la 30 kg este îndepărtată din matrice cu ajutorul ejectorului 10.

Ștanțarea izotermă volumetrică se realizează în matrițe închise sau deschise, în zona de lucru a căror temperatură se menține la 800...1100 °C. În ștampilă (Fig. 7, V) semifabricatul 1 este extrudat în matricea 12 prin poansonul 7. Forjarea finită este îndepărtată din matriță prin ejectorul 14; pentru aceasta se ridică placa de fixare 4, suportul poansonului 5 şi poansonul, fixate printr-un inel 2 şi un manşon 3 pe suportul 6. Încălzitoarele sunt tije de cupru 9, sunt conectate prin benzi 13 și sunt izolate de corpul matriței 11 (pozițiile 15, 16 și 17). Curentul este furnizat de dispozitivele 8, temperatura este înregistrată de termocuplul 10.

Orez. 7. Metode progresive de forjare cu matriță la cald:

a – pe mașini de forjat radial; b – ștanțare lichidă;

c - ștanțare izotermă

Ștanțarea la cald este utilizată pe scară largă pentru a produce semifabricate pentru piese de mașini, tractoare, mașini agricole etc., deoarece creează condiții favorabile pentru extinderea gamei de piese furnizate pentru asamblare după o prelucrare mecanică minimă.

Forjare la rece piese de prelucrat cu proprietăți fizice și mecanice ridicate se obțin datorită curgerii la rece a metalului în matriță. Această metodă produce semifabricate ale pieselor care funcționează în condiții severe de uzură abrazivă, sub șoc și sarcini alternative, factori termici și alți factori nocivi, de exemplu, știfturi cu bile tijei de direcție, bolțuri de piston, scaune de supapă etc.

Rulare se obţin semifabricate care se folosesc direct la fabricarea pieselor pe MRS.

Semifabricate marfă, profile lungi și profilate pentru uz general, industrial și special, produse din țevi și tablă, profile îndoite și periodice reprezintă o selecție largă de semifabricate inițiale, asigurând economii de metale și energie în etapa proceselor de achiziție.

Billete produse prin metalurgia pulberilor. Semifabricatele sunt fabricate în diverse compoziții cu proprietăți speciale. Utilizarea metodei de producere a semifabricatelor în scopuri structurale este justificată doar de un efect semnificativ. Tehnologia de producere a pieselor de prelucrat prin metoda metalurgiei pulberilor cuprinde următoarele etape principale: prepararea pulberilor de material sursă, presarea piesei de prelucrat din încărcătura pregătită în matrițe speciale; tratament termic asigurand proprietatile fizice si mecanice finale ale materialului.

Avantajul metalurgiei pulberilor este capacitatea de a produce semifabricate din materiale refractare, pseudoaliaje (cupru-wolfram-fier-grafit) și materiale poroase pentru rulmenți alunecare.

Metoda metalurgiei pulberilor face posibilă producerea pieselor de prelucrat care necesită doar prelucrare mecanică de finisare. Astfel, un angrenaj produs prin metalurgia pulberilor oferă angrenaj de gradul 7 de precizie și un diametru interior de aterizare de calitatea a 7-a. Acest lucru îi permite să fie utilizat fără prelucrare mecanică ulterioară. Piesele tipice fabricate din pulberi sunt angrenajele, camele, pinioanele, clichetele, bucșele etc.

Eficiența costurilor a metodei metalurgiei pulberilor se manifestă la volume de producție destul de mari datorită costului ridicat al echipamentelor tehnologice și al materiilor prime.

Întrebări pentru autoexaminare:

INDEMNIZAȚII DE UCHINARE

1. Principii de bază pentru calcularea cotelor.

2. Metode de determinare a indemnizațiilor.

3. Calculul dimensiunilor piesei de prelucrat.

O piesă de prelucrat este înțeleasă ca 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 suprafețelor piesei specificate de proiectant în desen sunt obținute. Stratul de material îndepărtat se numește alocație. Este necesar să se asigure în mod fiabil caracteristicile geometrice și curățenia suprafețelor de lucru ale piesei. Suma indemnizației depinde de adâncimea defectelor de suprafață și este determinată de tipul și metoda de obținere a piesei de prelucrat, greutatea și dimensiunile acesteia.

Pe lângă adaosuri, în timpul prelucrării, se îndepărtează suprapunerile, care alcătuiesc o parte din volumul piesei de prelucrat, uneori adăugate pentru a simplifica procesul tehnologic de producere a acesteia.

Blankurile unei configurații simple (cu ture) sunt mai ieftine, deoarece nu necesită echipamente tehnologice complexe și costisitoare în timpul producției. Cu toate acestea, astfel de piese de prelucrat 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 volum optim de ieșire.

Producția de achiziții este parte integrantă a oricărei fabrici de automobile și tractoare, formând prima etapă tehnologică.

Se obișnuiește să se distingă semifabricatele după tip, ceea ce reflectă trăsăturile caracteristice ale metodei tehnologice de bază de fabricare a acestora.

Se disting următoarele tipuri de semifabricate:

obţinut prin turnare (turnare);

obtinut prin tratare sub presiune (spaturi forjate și ștanțate);

produse laminate (obținute prin tăiere);

piese de prelucrat sudate și combinate;

obţinut prin metode de metalurgie a pulberilor.

Piesa de prelucrat poate fi bucată (măsurată) sau continuă, de exemplu, o tijă laminată la cald, din care se pot obține piese individuale prin tăiere.

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

Fiecare tip de piesă de prelucrat poate fi fabricat într-unul sau mai multe moduri, similar celui de bază. Deci, de exemplu, o turnare poate fi obținută prin turnare în forme de nisip sau coajă, într-o matriță de răcire etc.

Turnarea produce piese de prelucrat practic de orice dimensiune, configurații simple și foarte complexe, din aproape toate metalele și aliajele, precum și din alte materiale (plastice, ceramică etc.). Calitatea turnării depinde de condițiile de cristalizare a metalului din matriță, determinate de metoda de turnare. În unele cazuri, în interiorul pereților pieselor turnate se pot forma defecte (slăbire de contracție, porozitate, fisuri care apar în stare caldă sau rece), care sunt adesea descoperite numai după prelucrarea brută.

Formarea metalelor este utilizată pentru a produce piese de prelucrat forjate și ștanțate, precum și profile pentru construcția de mașini. Forjarea este utilizată în producția unică și la scară mică, precum și în producția de piese mari, unice și piese de prelucrat cu cerințe deosebit de ridicate pentru proprietățile volumetrice ale materialului. Ștanțarea vă permite să obțineți semifabricate similare în configurație cu partea finită. Proprietățile mecanice ale pieselor de prelucrat obținute prin tratarea sub presiune sunt mai mari decât cele ale celor turnate. Profilele de inginerie mecanică sunt produse prin laminare, presare și trefilare.

Produsele laminate sunt utilizate în producția unică și în serie. Profilul 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).

Piesele de prelucrat sudate și combinate sunt realizate din componente individuale conectate între ele folosind diferite metode de sudare. Într-o piesă de prelucrat combinată, în plus, fiecare element component este o piesă de prelucrat independentă de tipul corespunzător (turnare, ștanțare etc.), fabricată prin metoda selectată conform unui proces tehnologic independent. Separatoarele sudate și combinate simplifică foarte mult crearea structurilor de configurații complexe. Proiectarea incorectă a piesei de prelucrat sau tehnologia de sudare incorectă poate duce la defecte (deformare, porozitate, solicitări interne) care sunt greu de corectat prin prelucrare.

Semifabricatele produse prin metode de metalurgie a pulberilor se pot potrivi cu piesele finite ca formă și dimensiune și necesită o prelucrare minoră, adesea doar finisare.

Seboturile ceramice structurale sunt utilizate pentru piese tensionate la căldură și (sau) piese care funcționează în medii agresive.

Piesa de prelucrat dinaintea primei operațiuni tehnologice a procesului de fabricare a piesei se numește cea inițială.

Piesele primite pentru prelucrare trebuie să respecte specificațiile tehnice aprobate. Prin urmare, acestea sunt supuse controlului tehnic conform instrucțiunilor relevante, stabilind metoda de control, frecvența, numărul de piese de prelucrat inspectate ca procent din ieșire etc. De obicei se verifică compoziția chimică, proprietățile mecanice ale materialului, structura, prezența defectelor interne, dimensiunile și greutatea piesei de prelucrat.

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 achiziții. 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. Piesele de prelucrat trebuie să fie realizate din materialul indicat în desen, să aibă proprietăți mecanice corespunzătoare acestuia, să nu aibă defecte interne (pentru piese turnate - afânare, cavități, incluziuni străine; pentru forjare - porozitate și delaminare, fisuri de-a lungul incluziunilor de zgură, „ardezie". ” fractură, granulație grosieră, incluziuni de zgură; pentru structuri sudate - lipsă de penetrare, porozitatea metalului de sudură, incluziuni de zgură).

Defectele care afectează rezistența și aspectul piesei de prelucrat trebuie corectate. Specificatiile tehnice trebuie sa indice tipul defectului, caracteristicile cantitative ale acestuia si metodele de corectare (taiere, sudare, impregnare cu diversi compusi chimici, indreptare).

Suprafețele pieselor turnate trebuie să fie curate și fără arsuri, aderențe, pete, capace, aluviuni și deteriorări mecanice. Piesa de prelucrat trebuie curățată sau tocată, punctele de alimentare ale sistemului de blocare, golurile, bavurile și alte defecte trebuie curățate și depunerile de calcar trebuie îndepărtate. Cavitățile de turnare trebuie curățate cu deosebită atenție. La verificarea cu o riglă, suprafețele exterioare neprelucrate ale pieselor de prelucrat nu trebuie 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 funcționării mașinii sunt supuse îmbătrânirii naturale sau artificiale obligatorii conform unui proces tehnologic care asigură îndepărtarea tensiunilor interne, precum și îndreptarea.

Semifabricatele de bază pentru prelucrare marcate pe desen trebuie să servească drept baze inițiale la fabricarea și testarea echipamentelor tehnologice (modele și montajele), trebuie să fie curate și netede, fără bavuri, resturi de porți, profituri, proeminențe, pante de turnare și ștanțare.

În producția modernă, una dintre direcțiile principale în dezvoltarea tehnologiei de prelucrare este utilizarea pieselor brute cu forme structurale economice, asigurând posibilitatea utilizării celor mai optime metode de prelucrare a acestora, adică prelucrarea cu cea mai mare productivitate și cel mai mic deșeu. . Această direcție necesită o creștere continuă a preciziei pieselor de prelucrat și aducerea formelor și dimensiunilor structurale ale acestora mai aproape de piesele finite, ceea ce face posibilă reducerea corespunzătoare a cantității de prelucrare de tăiere, limitându-l în unele cazuri la operațiunile de finisare.

Reducerea intensității muncii la prelucrarea mecanică a pieselor de prelucrat, realizată printr-o alegere rațională a metodei de fabricare a acestora, asigură o creștere a producției pe aceleași zone de producție fără o creștere semnificativă a echipamentelor și a echipamentelor tehnologice. Alături de aceasta, alegerea rațională a metodelor de fabricare a pieselor de prelucrat în raport cu diverse condiții de producție determină gradul de mecanizare și automatizare a producției.

Ingineria mecanică este cel mai mare consumator de metal. Astfel, în ultimii cinci ani în inginerie mecanică a fost folosit 40% din producția totală de metal laminat și peste 77% din producția totală de fontă, oțel și metale neferoase, în timp ce aproximativ 53% din masa metalului a mers deșeurilor, inclusiv deșeurile irecuperabile.

Având în vedere importanța semnificativă în tehnologia de producție a îmbunătățirii indicatorilor de calitate ai fabricării pieselor de prelucrat, în „Principalele direcții de dezvoltare economică și socială a URSS pentru 1981 - 1985 și pentru perioada până în 1990”, aprobată la al XXVI-lea Congres al PCUS, a indicat necesitatea dezvoltării accelerate a capacităților specializate pentru producția de piese turnate și matrițe prin reconstrucția pe o nouă bază tehnică a existente și construirea de noi turnătorii și fabrici și ateliere de forjare, îmbunătățirea calitatea și acuratețea turnărilor și matrițelor prin introducerea tehnologiilor de economisire a metalelor în procesele tehnologice de producție (fără deșeuri și cu deșeuri reduse).

Utilizarea consecventă a proceselor tehnologice avansate pentru fabricarea semifabricatelor va oferi baza materială necesară pentru dezvoltarea rapidă a ingineriei mecanice, va crea premisele pentru o îmbunătățire radicală a utilizării materialelor, reducând în același timp drastic pierderile și deșeurile și aducând rata medie de utilizare a metalului. procesare la 0,59...0,6.

Alegerea tipului de piese de prelucrat pentru prelucrarea ulterioară este în multe cazuri una dintre problemele foarte importante în dezvoltarea procesului de fabricare a piesei. P alegerea corectă a piesei de prelucrat- stabilirea formei acestuia, a mărimii alocațiilor de prelucrare, a preciziei dimensionale (toleranțelor) și a durității materialului, adică a parametrilor în funcție de metoda de fabricare a acestuia, influențează de obicei foarte mult numărul de operații sau tranziții, intensitatea muncii și, în cele din urmă, costul detaliilor procesului de fabricație. Tipul piesei de prelucrat în majoritatea cazurilor determină în mare măsură procesul de prelucrare ulterioară.

Astfel, dezvoltarea procesului de fabricare a piesei poate merge în două direcții fundamentale:

• obținerea unei piese de prelucrat care este apropiată ca formă și dimensiune de piesa finită, atunci când atelierele de achiziții reprezintă o pondere semnificativă din intensitatea forței de muncă la fabricarea piesei și o pondere relativ mai mică revine atelierelor de mașini;
• obținerea unei piese brute cu alocații mari, atunci când atelierele de mașini reprezintă cea mai mare parte a intensității forței de muncă și a costului de fabricație a piesei.

În funcție de tipul de producție, una sau alta dintre aceste direcții sau orice intermediar între ele se dovedește a fi rațional. Prima direcție corespunde, de regulă, producției în masă și pe scară largă, deoarece echipamentele moderne costisitoare ale magazinelor de achiziții, care oferă procese de înaltă performanță pentru obținerea pieselor de prelucrat de precizie, sunt justificate economic doar cu un volum mare de producție de produs. A doua direcție este tipică pentru producția unică sau la scară mică, atunci când utilizarea acestui echipament scump în magazinele de achiziții este neeconomică. Cu toate acestea, cele de mai sus nu trebuie înțelese ca însemnând că, în limitele producției unice și în serie, nu pot fi obținute decizii rezonabile privind calitatea satisfăcătoare a pieselor de prelucrat. Dimpotrivă, calitatea fezabilă din punct de vedere economic a pieselor de prelucrat pentru orice producție poate fi întotdeauna predeterminată cu abordarea corectă a selecției lor și, în consecință, a stabilirii metodei de fabricare a acestora.

Principalele tipuri de semifabricate, în funcție de scopul pieselor, sunt:

• piese turnate din metale feroase și neferoase;
• Piese metalo-ceramice;
• semifabricate forjate și ștanțate;
• semifabricate ștanțate din tablă;
• produse laminate; semifabricate sudate;

Turnări din metale feroase și neferoase (Fig. 36) se realizează în diverse moduri. Pentru piesele de prelucrat de forme simple cu suprafață plană în condiții de producție unică și la scară mică, se folosește turnarea în matrițe deschise de pământ, pentru piese mari - turnarea în matrițe închise. Turnarea manuală în baloane folosind modele sau șabloane este utilizată pentru turnarea de dimensiuni mici și mijlocii a pieselor în formă de corpuri de rotație.În prezent, turnarea în amestecuri lichide cu întărire rapidă devine pe scară largă. Această metodă elimină necesitatea uscarii formelor în cuptoare. În producția în serie și în masă, turnarea mașinii este utilizată folosind modele din lemn sau metal. Turnările de configurații complexe sunt realizate în matrițe care sunt asamblate din tije folosind șabloane și jiguri.

Se produc piese turnate de forme complexe din aliaje greu de tăiat prin modele de investiţii, asigurând în același timp acuratețe dimensională de calitatea 12...11 și rugozitatea suprafeței R a =6,3...1,6 microni. Piesele turnate cu ceară pierdută sunt realizate atât din aliaje feroase, cât și neferoase, iar în producția de piese turnate din aliaje, care trebuie turnate în matrițe la rece, se folosește o combinație de turnare cu ceară pierdută și metoda turnării gipsului.

Piese turnate precise cu adaosuri mici pentru prelucrare sunt obținute prin turnarea cochiliei. Această metodă, utilizată pe scară largă astăzi, se bazează pe proprietatea unui amestec de rășină-nisip termorezistent de a lua forma unui model metalic încălzit și de a forma o înveliș dens și cu întărire rapidă. Această metodă de turnare extinde capacitățile de automatizare. Piesele turnate au o precizie dimensională de 14...12 calitate și rugozitate R a =0,4 microni.

Metodele progresive pentru producerea semifabricatelor turnate includ metoda turnare în matrițe metalice(frisoare), care elimină procesul de turnare, asigură condiții favorabile de răcire, precum și ușurință în îndepărtarea pieselor turnate din matriță. P Este promițător să se utilizeze forme metalice maleabile realizate din pachete de oțel de finisare, precum și forme răcite cu apă cu pereți subțiri, în care cavitatea de lucru este realizată sub formă de ștanțare înlocuibilă. Utilizarea aspirației cu vid în timpul turnării la răcire extinde domeniul de aplicare a acesteia pentru fabricarea părților corpului cu pereți subțiri din aliaje de aluminiu și magneziu, iar turnarea într-o matriță deschisă cu stoarcere ulterioară la închiderea jumătăților de matriță (metoda de turnare a cărții) îl face posibilă obținerea de piese turnate cu pereți subțiri de dimensiuni mari.

Pentru producția de piese turnate cu o structură metalică cu granulație fină și proprietăți mecanice sporite, acestea sunt utilizate metoda de turnare centrifuga, care a devenit cel mai răspândit în fabricarea de piese turnate în formă de corpuri de rotație (bucșe, grosiere etc.), cu o precizie de clasa a XII-a.

Metoda este utilizată cu succes pentru fabricarea pieselor goale de configurații complexe. turnare prin injecție. Rezistența pieselor turnate realizate prin această metodă este cu 30% mai mare decât rezistența pieselor turnate realizate prin turnare în matrițe de pământ. Această metodă este utilizată pe scară largă în producția în serie și în masă pentru fabricarea de piese mici de forme complexe. Mașinile automate moderne de turnat prin injecție pentru piese turnate cu o greutate de până la 300 g asigură o productivitate de până la 6000...8000 de piese turnate pe oră. Rugozitatea suprafeței pieselor de prelucrat R a =2,5...0,32 microni.

Semifabricate metalo-ceramice realizate din pulberi, diverse metale sau dintr-un amestec al acestora cu pulberi, de exemplu, grafit, silice, azbest etc. Acest tip de piesa de prelucrat este folosit pentru producerea de piese care nu pot fi realizate prin alte metode - din elemente refractare (tungsten). , molibden, materiale magnetice etc.), din metale care nu formează aliaje, din materiale formate dintr-un amestec de metal cu nemetale (cupru - grafit), și din materiale poroase.

Metoda de producere a materialelor metalo-ceramice se bazează pe presarea pulberilor metalice fine în amestecul necesar în matrițe la o presiune de 100...600 MPa și sinterizarea ulterioară la o temperatură puțin sub punctul de topire al componentului principal. Această metodă se numește metalurgie a pulberilor și este folosită pentru a produce rulmenți lipiți ( cu proprietăți anti-fricțiune), discuri de frana ( cu proprietăți de frecare), bucșe autolubrifiante, în care porii sunt umpluți cu 20...30% din volum sub presiune cu lubrifiant (poros), precum și piese pentru industria electrotehnică și radio (magneți). Un alt avantaj al metalurgiei pulberilor este capacitatea de a produce piese care nu necesită prelucrare ulterioară.

Blank forjate și ștanțate(Fig. 37) sunt fabricate în diverse moduri, ale căror caracteristici tehnologice sunt date în tabel. 5.

Astfel, ciocanele de forjare și presele hidraulice de forjare sunt folosite pentru a produce piese semifabricate în producție unică și la scară mică. Semifabricatele se caracterizează printr-o aproximare relativ grosieră a formei piesei finite și necesită costuri ridicate pentru prelucrarea ulterioară.

Pentru a aduce forma piesei de prelucrat mai aproape de forma piesei finite în producția la scară mică, folosesc timbre de suport. Piesa de prelucrat, anterior forjată liber folosind o unealtă universală de forjare, este plasată într-o matriță de suport, unde ia o formă mai apropiată de forma piesei finite.

În producția în serie și în masă, semifabricatele sunt realizate pe ciocane de ștanțare și prese în matrițe deschise și închise. În primul caz, se formează o fulgerare, adică deșeuri de metal în exces ca urmare a curgerii; blițul compensează inexactitatea în masa piesei originale. În al doilea caz, nu există flash, prin urmare, consumul de metal pentru piesa de prelucrat este mai mic. Procesele tehnologice care intensifică tehnologia de ștanțare sunt: ​​ștanțarea semifabricatelor din turnări centrifuge și turnarea la răcire, ștanțarea prin extrudare în matrițe convenționale închise și despicate, ștanțarea fără eșantionare, ștanțarea din produse laminate periodice, ștanțarea volumetrică din semifabricate obținute prin turnare continuă a oțelului.

Ștanțarea semifabricatelor turnate folosind metode centrifuge și de turnare la rece, este destinat producerii semifabricatelor precum cilindrii tubulari, ocolind procesele de turnare a otelului in lingouri si laminarea si forjarea lor ulterioara. În acest proces, semifabricatele pentru ștanțarea sau laminarea ulterioară sunt turnate pe o mașină centrifugă și apoi scoase la cald (la t = 1250...1300°C) din matriță sau mașină centrifugă.

Metoda de extrudare Este deosebit de eficient atunci când este combinat cu încălzirea prin inducție pentru producția de piese mari, cum ar fi arbori, role, rotoare etc.

Economii semnificativ mai mari la metal pot fi realizate prin introducerea unor procese tehnologice avansate de ștanțare pe prese de ștanțare la cald manivelă, ștanțare (extrudare la cald) în matrițe solide și despicate, ștanțare cu deșeuri reduse (fără evază și cu contrapresiune). Extrudare la cald este un proces eficient de producere a matrițelor de diferite configurații, cel mai adesea sub formă de tije cu flanșe de diferite forme, piese cu prelungiri etc., iar extrudarea ca operație de ștanțare la cald este adesea folosită ca operație de semifabricat pentru distribuirea metalului în conformitate cu cu forma piesei, datorită căreia deșeurile sunt reduse. Un tip și mai eficient de schemă tehnologică de extrudare este ștanțare prin extrudare în matrițe despicate. Prezența unei a doua linii de despărțire face posibilă obținerea de forjare cu prelungiri și decupări apropiate de configurația piesei. Esența procesului ștanțare cu deșeuri reduse consta in obtinerea de piese de prelucrat precise (in principal corpuri de revolutie) fara flash in matrite inchise. Excesul de metal (inevitabil cu metodele existente de tăiere a pieselor de prelucrat) este descărcat în cavitățile speciale ale matriței. Una dintre variantele procesului este ștanțarea angrenajelor în matrițe cu o canelură de pană.

Un factor semnificativ în salvarea oțelului laminat este utilizarea pentru forjare și ștanțare cu matriță a semifabricatelor obținute prin turnarea continuă a oțelului, care nu necesită un grad ridicat de forjare; Mai mult, aceste semifabricate pot fi ștanțate fără rulare preliminară.

Alte procese tehnologice avansate, a căror implementare asigură o utilizare mai eficientă a metalului, includ laminarea semifabricatelor pe role de forjare, inclusiv multi-stand și automate, în care o piesă de prelucrat cu secțiunea transversală variabilă necesară poate fi obținută într-o singură trecere; compresie radială(reducere), efectuată atât în ​​stare caldă, cât și în stare rece; rulare, folosirea rulării periodice pentru modelarea preliminară a semifabricatelor pentru ștanțare.

Una dintre metodele de producere a semifabricatelor din piese turnate este metoda de ștanțare prin vibrații. Avantajul metodei este crearea unor condiții de deformare mai bune datorită scăderii frecării externe și a ratei de deformare. Ștanțarea poate fi efectuată în matrițe cu un singur și mai multe fire; piesele mici de prelucrat sunt ștanțate în matrițe din mai multe piese.

Pentru a obține semifabricate din materialul barelor prin răsturnare, se folosesc mașini de forjare orizontale. Această metodă este productivă și economică. Semifabricatele cilindrice profilate și goale sunt ștanțate pe prese hidraulice. Semifabricatele goale sunt realizate prin perforarea unui orificiu, urmată de tragere printr-un inel sau răsturnare, iar șuruburile, niturile și părțile similare sunt realizate pe prese cu șurub de frecare în matrițe speciale prefabricate cu matrițe despicate. La ștanțarea pe prese de frecare, se obține o mare precizie a pieselor de prelucrat fabricate, un consum redus de material și o productivitate ridicată. Astfel, la producerea niturilor, productivitatea preselor este de până la 1000 buc. la ora unu.

Presele cu captură la rece sunt, de asemenea, utilizate pentru producția de nituri și alte piese similare în producția de masă. . Capacitatea acestor prese este de 400 buc. pe minut sau mai mult. Opalele obținute prin captare la rece din produse laminate calibrate sunt foarte precise (clasa a VIII-a). Pentruprimindgata făcutăLaperiodicprofilsauPentruhotemetalVlongitudinalȘitransversalsecțiuniutilizarerole de forjare. Un profil cu secțiune transversală variabilă se obține prin trecerea piesei de prelucrat printr-un flux de role; un profil complex se obține prin trecerea piesei de prelucrat prin mai multe fluxuri profilate.

Precizia dimensională și rugozitatea suprafeței pieselor de prelucrat ștanțate sunt crescute prin calibrarea la rece și călcarea plană sau volumetrică (urărire). Planar monedă folosit pentru suprafețe mici de piese de prelucrat și volumetric - pentru piese de prelucrat mici. Blankurile pot fi, de asemenea, bătute la cald, dar precizia baterii la cald este mai mică decât cea a baterii la rece. Ștanțarea la cald este utilizată în principal pentru articolele mari ștanțate.

Ștanțarea semifabricatelor din tablă este posibil să se obțină produse de configurații simple și complexe: șaibe, bucșe, cuști de rulmenți, rezervoare, cabine de mașini etc. Aceste produse se caracterizează prin aproape aceeași grosime a peretelui, care diferă puțin de grosimea materialului original (Fig. . 38).

Ștanțarea la rece poate produce semifabricate din oțel cu conținut scăzut de carbon, oțel aliat ductil, cupru, alamă ( cu conținut de cupru mai mare de 60%), aluminiu și unele dintre aliajele sale, precum și alte materiale plastice din tablă cu o grosime de la zecimi de milimetru până la 6...8 mm. Blankurile obținute din foi prin ștanțare la rece se remarcă prin precizie dimensională ridicată, în multe cazuri nu necesită prelucrare mecanică ulterioară și sunt furnizate direct la asamblare.

Ștanțarea cu tablă la cald poate produce semifabricate din material cu grosimea de peste 8...10 mm, și cu plasticitate redusă - din material de grosimi mai mici pentru fabricarea pieselor pentru carene de nave, rezervoare, cazane, mașini chimice, aparate etc.

Îmbunătățirea proceselor tehnologice de producție de ștanțare a tablei pentru a utiliza mai eficient tablele laminate se desfășoară în trei direcții:înlocuirea foii cu o rolă largă, folosind foi fără alocații și toleranțe dimensionale pozitive și înlocuirea completă a pieselor ștanțate cu piese realizate din profile îndoite.

Dezvoltarea ulterioară a proceselor de ștanțare la rece se bazează pe utilizarea echipamentelor țintite, combinate și universale care utilizează echipamente speciale, și anume: blocuri universale pentru matrițe de serie, blocuri electromagnetice pentru matrițe de plăci, matrițe universale pentru piese similare din punct de vedere geometric și pentru ștanțare prin element, matrițe cu pensete pentru tăierea pieselor mari și pentru ștanțare în grup, matrițe cu cauciuc, lichid și alte medii elastice și matrițe simplificate (bandă , turnat, plastic, folosind beton, lemn etc.).

La fabricarea pieselor de tablă de dimensiuni mari, ștanțare fără presare, numită hota hidraulicași bazat pe utilizarea presiunii hidraulice statice, efectul electrohidraulic și energia exploziei subacvatice a explozivilor. Tresajul hidraulic poate fi folosit pentru a forma piese din aliaje de aluminiu cu grosimea de până la 5 mm și oțel cu grosimea de până la 3 mm. Presiunea ridicată de ordinul 20...25 MPa este transmisă fie direct de lichid, fie printr-o diafragmă sau pungă de cauciuc. Trefilarea hidraulică se caracterizează printr-o distribuție mai uniformă a tensiunilor în metal decât la tragere cu poanson și creează condiții mai favorabile pentru modelare cu mai puțină subțiere în timpul procesului de trefilare.

La procese Formarea la rece include turnarea la rece și ștanțarea prin extrudare. Supărarea este utilizată pentru a forma îngroșări locale de forma necesară prin redistribuirea și deplasarea volumului de metal. Extrudarea este utilizată pentru a produce piese goale, piese cu o zonă de secțiune transversală mai mică dintr-o piesă de prelucrat groasă din cauza fluxului de metal în golul dintre matrice și unealtă. În funcție de direcția de mișcare a metalului în raport cu unealta, se disting trei anvelope de extrudare: direct - metalul curge în direcția mișcării de lucru a sculei, invers - în sens opus mișcării de lucru și combinat. - o combinație de tipuri directe și inverse. Extrudarea directă este utilizată pentru a produce piese solide, precum și piese goale, cum ar fi manșoane și țevi. Extrudarea inversă este utilizată exclusiv pentru producerea de piese goale. Combinat - pentru fabricarea pieselor de forme complexe: cu fund figurat, cu fund cu ramuri, cu fund situat în interiorul unei părți goale etc.

Pentru modelarea, calibrarea, finisarea suprafeței pieselor mașinii și întărirea lor în timpul formării la rece, se folosesc procese de prelucrare fără ștanțare bazate pe deformarea plastică a metalelor. Acestea includ moletarea roților dințate, caneluri și filete, moletarea și rularea suprafețelor cu bile și role. Aceste metode vă permit finisare dimensională, îmbunătățesc microgeometria suprafețelor, în unele cazuri eliminând procesele de finisare.

Se folosește și metoda de rulare cu role (hydrospinning), înlocuind cu succes nu numai lucrările de tăiere și presare, ci și de desen. Această metodă constă în comprimarea treptată cu role a unei foi, ștanțate sau turnate piese de prelucrat obținute pe un dorn rotativ forțat. Presiunile mari asupra rolelor, ajungand la 25 MPa, create de o actionare hidraulica, fac posibila comprimarea foarte eficienta a pieselor goale de forme cilindrice, conice si parabolice, pentru a obtine configuratii complexe cu diferenta mare de sectiuni cu o precizie in cadrul clasei a XI-a. și o rugozitate a suprafeței R a = 0, 8…0,4 µm.

Toate operațiunile de ștanțare a tablei pot fi împărțiți în împărțire(tăiere, tăiere, perforare, decuplare), timp în care o parte a piesei de prelucrat este separată de alta și schimbătoare de formă(îndoire, tragere, sertizare, flanșare, turnare în relief, formare), în care o parte a piesei de prelucrat se deplasează față de cealaltă fără a distruge piesa de prelucrat (în limitele deformațiilor plastice).

Foaia groasă originală este împărțită în semifabricate dimensionale, în principal prin tăiere cu gaz.

Foile subțiri sunt împărțite în semifabricate, de obicei prin tăierea lor folosind ghilotină și foarfece cu discuri.

Ștanțarea tablei la cald se realizează în principal la presele hidraulice de ștanțare a tablei și la presele cu șurub de frecare, mai rar la presele de ștanțare a tablei cu manivela. Printre echipamentele speciale pentru prelucrarea foilor în stare fierbinte, trebuie remarcate rolele de îndoire cu trei și patru role, concepute pentru îndoirea unei foi într-o carcasă prin rularea inversă a foii între role care se apropie treptat.

Încălzirea înainte de ștanțare se realizează de obicei în cuptoare cu cameră cu flacără discontinuă sau în cuptoare continue continue. Încălzirea electrică prin inducție este progresivă, în care durata procesului se reduce de 5...6 ori, iar grosimea stratului de calcar este redusă de 2...3 ori față de stratul de calcar obținut în cuptoarele cu foc. Precizia ștanțarii crește brusc, se creează posibilitatea de automatizare a procesului, iar condițiile de lucru în magazinele de presă (forjare și ștanțare) sunt îmbunătățite semnificativ.

Bare rotunde pentru arbori, în majoritatea cazurilor, sunt mai potrivite decât semifabricatele forjate sau ștanțate. Cu toate acestea, dacă masa unei țagle laminate depășește masa de ștanțare cu mai mult de 15%, este mai bine să folosiți semifabricate ștanțate.

Fabricarea semifabricatelor din țevi este, de asemenea, una dintre modalitățile raționale. În ciuda faptului că o tonă de oțel laminat la cald costă în medie de 1,5 ori mai puțin decât o tonă de țevi, cu toate acestea, economiile de metal la producerea pieselor din țevi în comparație cu fabricarea din oțel laminat rotund pot acoperi diferența de cost. O excepție poate fi făcută numai pentru piesele care sunt supuse unor prelucrări repetate ulterioare (găurire, frezare etc.) și dacă rata de utilizare a materialului este sub 0,5.

Asemănarea maximă a formelor structurale și dimensiunilor semifabricatelor cu piesele finite poate fi obținută prin utilizarea profilelor metalice speciale. Aplicație închiriere periodică, adică produsele laminate cu asemănarea maximă între piesa de prelucrat și piesă, asigură o creștere a ratei de utilizare a metalului în timpul ștanțarii cu o medie de 10 ... În fig. 39 prezintă diagrame de rulare periodică a diferitelor piese de prelucrat: arbore cu came (α); bile realizate prin rulare transversală (b). În exemplul de mai sus, masa semifabricatelor din profilele convenționale: un arbore cu came - 7,95 kg și bile 300 mm - 0,164 kg, iar atunci când se utilizează laminare periodică - 6,32 și, respectiv, 0,125 kg, ceea ce reprezintă o economie de metal de 13 și 24%.

Din produsele laminate cu profil finit, țaglele sunt produse în principal în producție de masă. În multe cazuri, această metodă nu necesită utilizarea prelucrării sau o limitează la operațiuni de finisare.

Blank sudate permit obținerea de produse cu o astfel de configurație, care se obține de obicei ca urmare a turnării sau tăierii. În inginerie mecanică modernă, acestea sunt adesea folosite semifabricate ștanțate și sudate(Fig. 40). Înlocuirea pieselor obținute din piese turnate și fabricate prin tăiere cu cele sudate cu ștampilă reduce semnificativ costul.

Alături de cele sudate cu ștampilă, mai folosesc tagle turnate sudate, de exemplu, la fabricarea semifabricatelor pentru părți ale corpului, care se disting printr-o mare varietate de forme structurale, dimensiuni, greutăți și materiale. Piesa de prelucrat este împărțită într-un număr de părți simple, obținute prin turnare și apoi conectate prin sudare. Așa se realizează traversele de presă, statoarele turbinelor, paturile mașinii etc.. Acest tip de piese de prelucrat reduce drastic intensitatea muncii de fabricație și consumul de metal al produsului.

De asemenea, sunt utilizate semifabricate din piese ștanțate și turnate îmbinate prin sudură.

Blank din materiale nemetalice. Materialele nemetalice utilizate pe scară largă în inginerie mecanică includ: materiale plastice, lemn, cauciuc, hârtie, azbest, textile, piele etc. Materialele nemetalice, care asigură rezistența necesară cu o masă mică de piese realizate din acestea, conferă pieselor proprietăți necesare: rezistență chimică (la efectele solvenților), etanșeitate la apă, gaze și vapori, proprietăți izolante ridicate etc.

Mase plastice sunt materiale care, la o anumită etapă a producției lor, capătă plasticitate, adică capacitatea, sub influența presiunii, de a lua forma corespunzătoare și de a o menține ulterior. În funcție de proprietățile chimice ale substanțelor rășinoase originale, masele plastice obținute din acestea sunt împărțite în două grupe principale:

• termorigide mase plastice pe bază de rășini termorigide, caracterizate prin aceea că, atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate, suferă o serie de modificări chimice și se transformă în produse infuzibile și practic insolubile;
• mase termoplastice(termoplastice), obținute pe bază de rășini termoplastice și caracterizate prin aceea că la încălzire se înmoaie, menținând fuzibilitatea, solubilitatea și capacitatea de a fi remodelate.

Varietatea proprietăților fizice, chimice și mecanice și ușurința procesării în produse determină utilizarea pe scară largă a diferitelor tipuri de materiale plastice în inginerie mecanică și în alte sectoare ale economiei naționale. Densitatea relativ scăzută (1000...2000 kg/m3), rezistența mecanică semnificativă și proprietățile de frecare ridicate fac posibilă, în unele cazuri, utilizarea materialelor plastice ca înlocuitori, de exemplu, metale neferoase și aliajele acestora - bronz, plumb, staniu, babbit, etc., iar dacă au unele proprietăți speciale (de exemplu, rezistența la coroziune), materialele plastice pot fi folosite și ca înlocuitori pentru metalele feroase. Proprietățile ridicate de izolare electrică promovează utilizarea materialelor plastice în industriile electrice și radio ca înlocuitori pentru materiale precum porțelan, ebonită, șelac, mica, cauciuc natural și multe altele. Rezistența chimică bună atunci când este expus la solvenți și la unii agenți oxidanți, rezistența la apă, impermeabilitatea la gaz și vapori permit utilizarea materialelor plastice ca materiale importante din punct de vedere tehnic în industria auto, construcții navale și alte industrii.

Piesele din plastic sunt produse prin presare, turnare prin injecție și turnare. Cea mai comună metodă de obținere a pieselor din materiale plastice este metoda presare la cald la presiunea si temperatura cerute. Presele hidraulice sunt de obicei folosite ca echipament principal pentru presarea materialelor plastice. Cu toate acestea, în unele cazuri, pot fi utilizate și alte tipuri de prese, de exemplu frecare, șurub. Presarea se realizează în matrițe metalice instalate pe prese. Matritele sunt principalul tip de echipament in productia de produse din plastic. În timpul presarii, matrițele sunt expuse la condiții de funcționare foarte nefavorabile. Acestea rezistă la sarcini de forță repetate (presiunea de presare ajunge la 20...30 MPa și uneori 60...80 MPa), la expunerea sistematică la temperaturi ridicate (până la 190°C) și la efectul corosiv agresiv al produselor de transformare chimică eliberate în timpul procesul de presare.

O metodă industrială importantă pentru producerea pieselor din plastic este metoda turnare prin injecție. Este în multe privințe similar cu metoda de turnare prin injecție a metalului. Esența sa este următoarea: masa de plastic este plasată în dispozitivele de încărcare ale mașinilor speciale, apoi este introdusă într-un dispozitiv de încălzire, unde plasticul este topit și, sub acțiunea unui piston (plonjor) care transmite presiune, este injectat în Matrite. Mașinile de turnat prin injecție de plastic sunt foarte productive: până la 12...16 mii de bucăți. pe schimb. Această metodă poate fi utilizată pentru a produce diverse piese cu filete și profile complexe, piese cu pereți subțiri etc. Turnare matriță utilizat în cazurile în care piesele sunt realizate dintr-un liant fără umplutură. Această metodă este, de asemenea, utilizată pentru a produce diverse piese turnate din materiale plastice termorigide, de exemplu, carbolit turnat, neoleukorit, rășină turnată, precum și din materiale termoplastice - sticlă organică, polistiren etc.

Detalii de la materiale plastice laminate utilizat pe scară largă în inginerie mecanică. De exemplu, angrenajele de textolit diferă de cele metalice prin funcționarea silențioasă și rezistența la influența diferitelor medii agresive. Într-un număr de cazuri, angrenajele de textolit au înlocuit aproape complet angrenajele din metale neferoase. Ele sunt utilizate pentru a transmite rotația de la motoarele electrice în mașinile de prelucrare a metalelor de mare viteză și sunt instalate pe arborii cu came ai motoarelor cu ardere internă. În industria chimică, angrenajele de textolit sunt utilizate în diverse dispozitive și dispozitive, unde rezistă mult mai bine la diferite influențe agresive decât angrenajele din bronz și alamă. Pe lângă roți dințate, rolele, inelele etc. sunt fabricate din textolit.

Lemn din diferite specii, care este un material relativ ieftin, este folosit în multe ramuri ale ingineriei mecanice moderne. De exemplu, în inginerie agricolă și industria auto, se folosește lemn de pin, molid, brad caucazian, zada, stejar, fag, frasin, mesteacăn, paltin, carpen, ulm și ulm. Lemnul de esență tare și zada sunt folosite pentru a face părți critice ale mașinilor agricole care sunt supuse unor sarcini grele.

Materialele lemnoase sunt folosite în inginerie mecanică ca materiale structurale, în principal sub formă de furnir, placaj, lemn presat pe peleți și materiale plastice din lemn.

Pentru a crește rezistența lemnului la putrezire, acesta este tratat special: uscat la aer și în camere speciale de uscare, precum și impregnat cu sulfat de cupru, clorură de zinc sau creozot și vopsit.

Din materiale lemnoase, metodele de îndoire la rece și la cald pot fi utilizate pentru a produce produse cu forme curbe complexe. Metodă îndoire la rece constă în îndoirea și presarea unei piese de prelucrat pe un șablon sub forma unui set de plăci subțiri de lemn acoperite cu lipici, fără încălzire. La îndoire la cald piesa de prelucrat este prefiartă sau aburată, în urma căreia capătă plasticitate, apoi este îndoită pe un șablon și în această poziție este prinsă și plasată într-o cameră de uscare.

Alături de lemnul obișnuit (așa-numitul lemn masiv), placajul și materialele lemnoase laminate sunt folosite în inginerie mecanică. Placajul este un material de tablă realizat prin lipirea mai multor foi subțiri de lemn (furnir). Pentru fabricarea pieselor încărcate, multistrat, sau țiglă, se folosește placaj cu grosimea de 25...30 mm.

Foile subțiri (furnir), impregnate cu rășini speciale și supuse presării la cald, formează așa-numitele laminate din lemn, utilizat pe scară largă în inginerie textilă și electrică, precum și ca înlocuitor al rulmenților din metale neferoase în mașinile hidraulice și mecanismele care funcționează într-un mediu abraziv.

Prelucrarea mecanică a produselor din lemn se realizează pe mașini de tăiat metal și prelucrarea lemnului.