Сравнительный анализ способов получения заготовки

 

При выборе метода и способа получения заготовки не­обходимо оценить все положительные и отрицательные стороны возможных тех­нологических процессов получения заго­товки, т.е. провести сравни­тельный анализ.

На выбор метода и способа получения заготовки оказывают влия­ние эксплуатационные требования, применяемый материал, техниче­ские требования на изготовление, тип производства, конфигурация де­тали, возмож­ности имеющегося оборудования.

Основные факторы, кото­рые необходимо при этом учитывать:

1. Для получения качественных заготовок в первую очередь необ­ходимо учитывать технологические свойства сплава (жидкотекучесть, пластичность и т.п.). Если сплав обладает пониженной жидкотекуче­стью, то нежелательно применение его для литья в металлические формы. Жидкотекучесть повышается при литье под давлением, центробежном, по выплавляемым моделям, штамповке жидко­го металла. Если сплав имеет высокую склонность к усадке, не­желательно применение литья в металлические формы и под давлением, так как в первом случае воз­можно образование тре­щин из-за низкой податливости формы, во вто­ром – повыше­ние трудоемкости изготовления отливки из-за сложно­сти уста­новки прибылей, усложнения пресс-формы. Для сплавов с не­высокой пластичностью не рекомендуются способы обработки давле­нием с высокой скоростью деформации.

2. При выборе способа необходимо учитывать техно­логичность конструкции детали применительно к каждому из рассматриваемых способов.

Тонкостенные отливки наиболее сложных конструктивных форм можно получить при литье по выплавляемым моделям и под давле­нием. Литьем в песчано-глинистые формы также можно получать весьма сложные отливки. При литье в кокиль форма отливки должна быть по возможности более простой, при центробежном литье основ­ной тип деталей – тела враще­ния. Необходимо также учитывать тол­щину стенок: наиболее тонкие стенки обеспечивает литье по выплав­ляемым моделям, при литье в кокиль стенки отливок более толстые, чем при литье в песчано-глинистые формы и т.д. Специальные спо­собы литья целесообразно применять для получения мелких и сред­них по массе отливок; при литье в песчано-глинистые формы габариты и масса отливок практически не ограничены.

3. По возможности всегда следует выбирать такой способ, кото­рый обеспечил бы в заготовке заданные точность и па­раметр шерохо­ватости поверхности. Это дает возможность со­хранить при механиче­ской обработке литейную корку, имеющую повышен­ные твердость и износостойкость, сохранить целостной «волокнистую» макрострук­туру поковок, рез­ко снизить себестоимость готовых де­талей за счет экономии металла и сни­жения трудоемкости при механичес­кой обра­ботке (табл. 8).

4. Специальные способы целесообразно применять при крупносе­рийном и массовом производствах, так как эти про­цессы экономиче­ски оправдывают себя только в том случае, если стоимость оборудо­вания оснастки полностью окупается снижением рас­ходов на механи­ческую обработку.

При выборе способа получения заготовки возможны следующие варианты:

1) способ получения за­готовки принимается аналогичным суще­ствующему;

2) способ получения заготовки изменяется, однако технологиче­ский процесс последующей механической обработки остается без изменений;

Таблица 8.

Точность и шероховатость поверхности заготовок

 

Способ Квалитеты Шероховатость Rа, мкм
80-40 40-20 20-10 10-6,3 6,3-2,5 2,5-2,0 2,0-1,6
Литье
Под давле­нием     × ×           × × × × ×
По выплавляемым моделям         × × ×         × × ×      
В оболочковые формы         × × ×       × × ×        
В кокиль: черное цветное       × ×   × ×   × ×   ×       ×     × ×   × ×     ×        
В ПГФ при про­изводстве: серийном единичном                   ×       × ×     × ×     × ×     × ×     × ×          
Обработка давлением
Горячая штамповка       × × ×     × × ×      
То же, повышенной точности     × × ×         × × ×    
Механическая обработка
Точение: черновое чистовое     ×     ×   ×   ×   ×   ×     × ×   × ×     ×     ×     ×

 

3) при изменении способа получения заготовки изменяется тех­нологический процесс механической обработки.

В первом случае берется рекомендованный вариант.

Во втором случае предпочтение следует отдавать заготовке, харак­теризующейся лучшим использованием металла и мень­шей ее стоимостью.

В третьем случае вопрос о целесообразности определенного вида заготовки может быть решен лишь после расчета техноло­гической се­бестоимости детали по сравниваемым вариантам. Предпочтение сле­дует отдавать той заготовке, которая обеспе­чивает меньшую техноло­гическую себестоимость детали. Если же сопоставляемые варианты по технологической себестоимости оказываются равноценными, предпоч­тительным следует считать вариант заготовки с более высоким коэф­фициентом использова­ния материала.