Vorlesung 1-2."Einführung. Ziele und Zielsetzungen der Beschaffungsproduktion. Arten und Formen der Produktion, Methoden zur Organisation ihrer Herstellung. Produktions- und Technologieprozesse.“

Der Entwicklungsstand des Maschinenbaus ist einer der bedeutendsten Faktoren des technischen Fortschritts, da grundlegende Veränderungen in jedem Produktionsbereich nur durch die Schaffung fortschrittlicherer Maschinen und die Entwicklung grundlegend neuer Technologien möglich sind. Die Entwicklung und Verbesserung der Produktionstechnologie ist heute eng mit der Automatisierung, der Entwicklung von Robotersystemen, dem weit verbreiteten Einsatz von Computertechnologie und dem Einsatz numerisch gesteuerter Geräte verbunden. All dies bildet die Grundlage, auf der eine automatisierte Produktion entsteht, technologische Prozesse optimiert und die Schaffung flexibler automatisierter Komplexe möglich wird.

Die Herstellung von Rohlingen ist einer der Hauptschritte der Maschinenbauproduktion, der sich direkt auf den Materialverbrauch, die Qualität der Produkte, die Komplexität ihrer Herstellung und die Kosten auswirkt. Bei der Entwicklung von Technologien für die Herstellung von Maschinen und Instrumenten, um deren hohe Qualität und Zuverlässigkeit unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Indikatoren in der Praxis sicherzustellen, muss der Verfahrenstechniker die Methoden der Konstruktion und Herstellung von Werkstücken gut beherrschen.

Die Herstellung von Maschinen, Instrumenten, Apparaten und anderen Maschinenbauprodukten besteht aus folgenden Schritten: a) Beschaffung von Rohlingen; b) Bearbeitung von Werkstücken; c) Montage von Montageeinheiten; d) allgemeine Montage von Produkten; e) Kontrolle, Einstellung und Prüfung von Produkten; f) Montage und Verpackung von Produkten.

Der Maschinenbau beginnt immer mit der Herstellung von Rohlingen. Rohlinge werden je nach Art und Herstellungsart in Beschaffungsbetrieben – Gießereien, Schmieden, Stanzereien etc. – beschafft.

Der Hauptzweck der Rohlingsproduktion besteht darin, Maschinenwerkstätten mit qualitativ hochwertigen Rohlingen zu versorgen.

Im Maschinenbau werden Werkstücke verwendet, die durch Gießen, Druckbehandeln, Schweißen sowie aus Kunststoffen und Pulvermaterialien hergestellt werden. Die moderne Rohlingsproduktion bietet die Möglichkeit, Rohlinge mit den komplexesten Konfigurationen und einer großen Vielfalt an Größen und Präzision zu formen. Derzeit beträgt die durchschnittliche Arbeitsintensität der Beschaffungsarbeit im Maschinenbau 40...45 % der gesamten Arbeitsintensität der Maschinenproduktion. Der Haupttrend bei der Entwicklung der Rohlingsproduktion besteht darin, die Arbeitsintensität der Bearbeitung bei der Herstellung von Maschinenteilen durch Erhöhung der Genauigkeit ihrer Form und Größe zu reduzieren.

Ungefähre Struktur der Produktion von Rohlingen im Maschinenbau

ARTEN UND FORMEN DER HERSTELLUNG UND METHODEN ZUR ORGANISATION IHRER HERSTELLUNG

PRODUKTIONSARTEN

Im Maschinenbau gibt es drei Haupttypen: Massen-, Serien- und Einzelmaschinenbau. Ob die Produktion zu der einen oder anderen Art gehört, wird durch den Spezialisierungsgrad der Arbeitsplätze, die Bandbreite der Produktionsgegenstände und die Form der Bewegung dieser Gegenstände zwischen den Arbeitsplätzen bestimmt.

Der Spezialisierungsgrad der Berufe wird charakterisiert durch Transaktionskonsolidierungskoeffizient, Darunter versteht man die Anzahl der verschiedenen Vorgänge, die an einem Arbeitsplatz im Monat ausgeführt werden:

ZU z.o = O/R, (1.1)

wobei O die Anzahl der verschiedenen Vorgänge ist, die während eines Monats an Arbeitsplätzen eines Standorts oder einer Werkstatt durchgeführt werden; P ist die Anzahl der Arbeitsplätze auf der Baustelle oder in der Werkstatt.

Ist einem Arbeitsplatz unabhängig von seiner Belastung nur ein Arbeitsgang zugeordnet, so gilt K z. o = 1, was einer Massenproduktion entspricht. Um 1 < К H . Ö < 10 Produktion ist groß angelegt, mit 10< ZU H . Ö < 20 - среднесерийным, при 20 < < ZU z.o < 40 - мелкосерийным, при ZU H . Ö > 40 - Single.

Beispiel. Auf einem Gelände mit 15 Arbeitsplätzen wurde im Laufe des Monats eine Operation an den Arbeitsplätzen 1, 2, 3, 7, 10 und 13 durchgeführt; am 4., 5. und 12. - jeweils zwei; am 6., 8., 9. und 11. jeweils drei und am 14. und 15. jeweils vier. Von hier

ZU 3 . 0 = =2,1.

Folglich erfolgt die Produktion am Standort in großem Umfang.

Massenproduktion gekennzeichnet durch die kontinuierliche Produktion einer begrenzten Produktpalette an hochspezialisierten Arbeitsplätzen. Produkt- Dies ist ein Produkt der letzten Produktionsstufe. Durch die Massenproduktion können Sie den gesamten technologischen Prozess mechanisieren, automatisieren und wirtschaftlicher gestalten.

Technische Eigenschaften verschiedener Arten der Rohlingsproduktion

Charakteristisches Zeichen	Produktion
	einzel	seriell	fest
Wiederholbarkeit von Chargen (Serien) Technologische Ausrüstung	Abwesend Universal	Periodisch Universell, teilweise spezialisiert und speziell	Kontinuierliche Produktion der gleichen Rohlinge Weit verbreiteter Einsatz von Spezialgeräten und automatischen Linien
Anpassungen	Meistens universell	Speziell, anpassbar	Speziell, oft organisch mit der Ausrüstung verbunden
Werkzeug	Meistens vielseitig	Universell und besonders	Meistens etwas Besonderes
Qualifikationen der Arbeitnehmer		Verschieden	Niedrig (bei Anwesenheit hochqualifizierter Sachverständiger)
Kosten des fertigen Teils			Am niedrigsten

Massenproduktion gekennzeichnet durch die Produktion einer begrenzten Produktpalette in Chargen (Serien), die in bestimmten Abständen wiederholt werden, und eine breite Spezialisierung der Arbeitsplätze. Die Einteilung der Serienproduktion in Groß-, Mittel- und Kleinserienproduktion ist willkürlich, da in verschiedenen Branchen des Maschinenbaus die gleiche Anzahl von Produkten in Serie hergestellt wird, sich diese jedoch deutlich in Größe, Komplexität und Arbeitsaufwand unterscheiden Intensität und Produktion können in verschiedene Typen eingeteilt werden. Vom Grad der Mechanisierung und Automatisierung her nähert sich die Großserienproduktion der Massenproduktion, die Kleinserienproduktion der Einzelproduktion.

Einzelanfertigung Es zeichnet sich durch die Herstellung einzelner Mengen einer breiten Palette sich nicht wiederholender oder sich wiederholender Produkte in unbestimmten Abständen an Arbeitsplätzen aus, die keine spezifische Spezialisierung haben (außer beruflich). In einer einzelnen Produktion wird ein erheblicher Prozentsatz der technologischen Vorgänge manuell durchgeführt.

Die technischen Merkmale verschiedener Arten der Rohlingsherstellung entsprechend den Hauptmerkmalen sind in der Tabelle dargestellt. 1.1. Die Erhöhung des Spezialisierungsgrads der Arbeitsplätze, die kontinuierliche und direkte Bewegung von Produktionsobjekten entlang dieser, d Methoden der Arbeitsorganisation und letztendlich - um die Arbeitsproduktivität zu steigern, die Produktionskosten zu senken und ihre Qualität zu verbessern.

Nach GOST 14.004-83 wird die Gesamtheit aller Handlungen von Menschen und Produktionsmitteln genannt, die in einer bestimmten Produktion zur Herstellung oder Reparatur hergestellter Produkte erforderlich sind Fertigungsprozess. Während des Produktionsprozesses werden Materialien und Halbzeuge in fertige Produkte umgewandelt, die ihren vorgesehenen Zweck erfüllen. Der Produktionsprozess umfasst: Vorbereitung der Produktionsmittel und Instandhaltung der Arbeitsplätze; Empfang und Lagerung von Materialien und Halbfabrikaten; alle Phasen der Herstellung von Maschinenteilen; Transport von Materialien, Rohlingen, Teilen, Teilen und Fertigprodukten, Montage von Teilen und Produkten; technische Kontrolle, Prüfung und Zertifizierung von Produkten in allen Produktionsstufen; Demontage von Montageeinheiten und Produkten (falls erforderlich); Herstellung von Behältern; Verpackung von Fertigprodukten und andere Maßnahmen im Zusammenhang mit der Herstellung von Fertigprodukten. Der Produktionsprozess vollzieht sich räumlich und zeitlich durch die Interaktion von Produktionsobjekten mit Produktionswerkzeugen.

Das für den Produktionsprozess benötigte Gebiet wird aufgerufen Produktionsbereich. Als Kalenderzeit wird die Zeit bezeichnet, die zur Durchführung eines sich periodisch wiederholenden Produktionsvorgangs erforderlich ist Produktionszyklus.

Gemäß GOST 3.1109-82 wird der Teil des Produktionsprozesses genannt, der gezielte Maßnahmen zur Änderung des Zustands des Arbeitsgegenstandes enthält technologischer Prozess. Bei der Umsetzung eines technologischen Prozesses kommt es zu einer konsequenten Veränderung der Form, Größe, Eigenschaften eines Materials oder Halbzeugs, um ein Produkt zu erhalten, das den spezifizierten technischen Anforderungen entspricht. Der technologische Prozess hat eine eigene Struktur und wird an Arbeitsplätzen durchgeführt.

Technologischer Betrieb- ein abgeschlossener Teil des technologischen Prozesses, der an einem Arbeitsplatz durchgeführt wird und alle aufeinanderfolgenden Aktionen eines Arbeiters (oder einer Gruppe von Arbeitern) und der Ausrüstung zur Herstellung eines Werkstücks oder seiner Bearbeitung (eine oder mehrere gleichzeitig) umfasst. Als Teil des Produktionsbereichs der Werkstatt wird der Teil des Produktionsbereichs der Werkstatt bezeichnet, auf dem sich ein oder mehrere Ausführende der Arbeit befinden, und die von ihnen bediente Geräteeinheit oder ein Teil des Förderers sowie Geräte und Produktionsgegenstände Arbeitsplatz. Die moderne Produktion von Maschinenbauprodukten ist ohne technologische Ausrüstung und Zubehör undenkbar.

Technologische Ausrüstung- Hierbei handelt es sich um Produktionswerkzeuge, in denen Materialien oder Werkstücke, Mittel zu deren Beeinflussung und Energiequellen zur Durchführung eines bestimmten Teils des technologischen Prozesses eingesetzt werden. Beispiele für technologische Ausrüstung sind Gießereimaschinen, Pressen, Werkzeugmaschinen, Öfen, Galvanisierungsbäder, Wasch- und Sortiermaschinen, Prüfstände, Markierungsplatten usw. Technologische Ausrüstung- Dies sind Produktionswerkzeuge, die zusammen verwendet werden Mit technologische Ausrüstung und hinzugefügt, um einen bestimmten Teil des technologischen Prozesses durchzuführen. Beispiele für technologische Geräte sind Werkzeuge, Matrizen, Vorrichtungen, Formen, Lehren, Modelle, Gussformen, Kernkästen usw.

Die Einführung von Produkten in die Produktion kann kontinuierlich (über einen längeren Zeitraum) oder einmalig (Einzelexemplare und Chargen) erfolgen. Als bezeichnet wird eine Gruppe von Werkstücken gleichen Namens und gleicher Standardgröße bezeichnet, die gleichzeitig oder kontinuierlich über einen bestimmten Zeitraum in Produktion gehen Produktionscharge. Technologische Prozesse in der Massen- und Großserienproduktion sind durch den Release-Zyklus gekennzeichnet. Hub loslassen- Dies ist das Zeitintervall, in dem regelmäßig ein Rohling oder Produkt mit einem bestimmten Namen, einer bestimmten Standardgröße und einem bestimmten Design hergestellt wird. Das Konzept des „Lösehubs“ wird häufig in der Massen- und Großserienproduktion von Werkstücken verwendet, wo ein hoher Grad an Mechanisierung und Automatisierung der Produktion besteht (Sonderausrüstung, Förderbänder usw.). Wenn ein Werkstück in einem bestimmten Unternehmen das Endprodukt der Produktion ist (z. B. in einem Stahlwerk), dann handelt es sich in diesem Fall um ein Produkt dieses Werks.

Die Ergebnisse der Produktions- und Wirtschaftstätigkeit des Unternehmens, die wirtschaftlichen Indikatoren seiner Arbeit: Produktionskosten, Gewinn und Rentabilität der Produktion hängen von der richtigen Organisation des Produktionsprozesses ab. Das Hauptprinzip der rationellen Organisation des Produktionsprozesses ist die Spezialisierung.

Spezialisierung- eine der Formen der Arbeitsteilung, die darin besteht, dass das Unternehmen als Ganzes und seine einzelnen Abteilungen Produkte eines begrenzten Sortiments herstellen. Die Reduzierung der Palette der hergestellten Produkte an jedem Arbeitsplatz, Standort, jeder Werkstatt und jedem Werk führt zu einer Steigerung der Produktion gleichnamiger Produkte, zu verbesserten Wirtschaftsindikatoren durch den Einsatz spezieller und produktiverer Geräte und einer Erhöhung des Mechanisierungsgrads und Automatisierung aller Prozesse, Erwerb von Arbeitsfähigkeiten durch Arbeitnehmer, Verbesserung der Arbeitsorganisation, Organisation einer kontinuierlichen Produktion usw. Die Reduzierung der Produktpalette wird durch Standardisierung, Normalisierung und Vereinheitlichung von Produkten und ihren Komponenten erleichtert.

Bezogen auf die Beschaffungsproduktion lässt sich das Prinzip der Spezialisierung vor dem Hintergrund verschiedener Produktionsarten gut nachvollziehen. Unter Bedingungen einer Einzelproduktion umfasst die Struktur eines Maschinenbaubetriebs daher meist eine Gießerei, in der in verschiedenen Abteilungen mit unterschiedlichen Geräten Werkstücke aus Gusseisen, Stahl und Nichteisenlegierungen hergestellt werden. Unter Bedingungen der Serien- und Massenproduktion kann die Anlagenstruktur über separate unabhängige Werkstätten verfügen: Stahlgießerei, Eisengießerei, Nichteisenguss. Eine große Konzentration der Produktion gleichartiger Werkstücke führt zur Entstehung von Fabriken, die auf die Herstellung von Werkstücken aus bestimmten Materialien, einer bestimmten Gewichtsklasse, Komplexität und anderen Eigenschaften spezialisiert sind. Daher gibt es in unserem Land Stahlgießereien, Eisengießereien, Schmiede- und Stanzwerke usw. Für den US-amerikanischen Maschinenbau beispielsweise ist es typisch, dass bereits in den 50er Jahren des aktuellen Jahrhunderts die Beschaffungsproduktion grundsätzlich von der mechanischen Baugruppenfertigung getrennt war . Die Einhaltung des Spezialisierungsprinzips beeinflusst maßgeblich die Formen und Methoden der Organisation technologischer Prozesse.

Formen und Methoden zur Organisation technologischer Prozesse hängen von der festgelegten Reihenfolge der Vorgänge, dem Standort der technologischen Ausrüstung, der Anzahl der Produkte und der Richtung ihrer Bewegung während der Produktion ab. Es gibt zwei Formen der Organisation technologischer Prozesse: Gruppe und Fluss.

Die Basis Gruppenform Organisation der Produktion – Gruppierung der hergestellten Werkstücke nach einheitlichen Design- und Technologiemerkmalen. Es zeichnet sich durch die Einheit der technologischen Ausstattung und der Spezialisierung der Arbeitsplätze aus.

Inline-Formular gekennzeichnet durch die Spezialisierung jedes Arbeitsplatzes, die koordinierte und rhythmische Ausführung aller Vorgänge des technologischen Prozesses auf der Grundlage des Freigabezyklus, die Anordnung der Arbeitsplätze in einer Reihenfolge, die der Abfolge der technologischen Vorgänge entspricht.

Die Fließform der Produktion wird in Form einer Produktionslinie umgesetzt. Produktionslinien, auf denen Rohlinge einzeln und in Chargen hergestellt werden, werden als Variable-Flow-Linien bezeichnet. Sie sind typisch für die Massenproduktion und werden bei der Herstellung strukturähnlicher Werkstücke mit entsprechender Nachjustierung von Anlagen und Werkzeugen eingesetzt. Wenn alle Prozesse einer Produktionslinie automatisiert sind, wird die Produktionslinie als automatisch bezeichnet.

In den frühen siebziger Jahren des laufenden Jahrhunderts a Einheitliches System der technologischen Vorbereitung der Produktion(ESTPP). ESTPP ist ein durch staatliche Standards festgelegtes System zur Organisation und Verwaltung der technologischen Vorbereitung der Produktion, das den weit verbreiteten Einsatz fortschrittlicher Standardtechnologieprozesse, Standardtechnologieausrüstungen und -ausrüstungen, Mittel zur Mechanisierung und Automatisierung von Produktionsprozessen sowie Ingenieur-, Technik- und Managementarbeiten vorsieht .

Technologische Vorbereitung der Produktion(CCI) muss die volle technologische Bereitschaft des Unternehmens sicherstellen, Produkte der höchsten Qualitätskategorie gemäß den festgelegten technischen und wirtschaftlichen Indikatoren, d. h. mit minimalen Arbeits- und Materialkosten, herzustellen. Unter voller technologischer Bereitschaft versteht man das Vorhandensein einer vollständigen technologischen Dokumentation und technologischen Ausrüstung im Unternehmen, die die Produktion von Produkten gewährleistet. TPP umfasst die Lösung vieler Probleme, die in die folgenden Hauptfunktionen eingeteilt werden können: Sicherstellung der Herstellbarkeit des Produktdesigns; Entwicklung technologischer Prozesse; Entwurf und Herstellung von technologischen Geräten; Organisation und Leitung der Industrie- und Handelskammer. Einen herausragenden Platz im ESTPP nimmt die Gestaltung von Werkstücken und technologischen Prozessen zu deren Herstellung ein.

Kontrollfragen

1. Welche Produktionsarten gibt es? Listen Sie ihre Hauptmerkmale auf.

2. Was versteht man unter Produktions- und Technologieprozessen?

3. Was versteht man unter technischer Ausrüstung und Zubehör?

4. Welche Organisationsformen technologischer Prozesse gibt es?

5. Definieren Sie ESTPP und beschreiben Sie seinen Zweck.

6. Was ist der Zweck und Entwicklungstrend der Beschaffungsproduktion?

7. Welche Rohlinge werden im Maschinenbau verwendet?

Vorlesung 3. " Grundlegende Konzepte zu Rohlingen und ihren Eigenschaften. Qualität der Werkstücke. Herstellbarkeit von Rohlingen. Baumaterialien".

VORBEREITUNG, GRUNDKONZEPTE UND DEFINITIONEN

Werkstück, gemäß GOST 3.1109-82, bezeichnet einen Arbeitsgegenstand, aus dem ein Teil durch Änderung der Form, Größe, Oberflächenbeschaffenheit und (oder) des Materials hergestellt wird.

Es gibt drei Haupttypen von Rohlingen: Maschinenbauprofile, Stückprofile und kombinierte Profile. Maschinenbauprofile werden mit konstantem Querschnitt (zum Beispiel rund, sechseckig oder rohrförmig) oder periodisch hergestellt. In der Großserien- und Massenproduktion kommen auch spezielle Walzprodukte zum Einsatz. Stückrohlinge werden durch Gießen, Schmieden, Stanzen oder Schweißen hergestellt. Kombinierte Werkstücke sind komplexe Werkstücke, die durch Verbinden (z. B. Schweißen) einzelner einfacherer Elemente entstehen. In diesem Fall können Sie das Gewicht des Werkstücks reduzieren und für stärker belastete Elemente die am besten geeigneten Materialien verwenden.

Die Werkstücke zeichnen sich durch ihre Konfiguration und Abmessungen, die Genauigkeit der erhaltenen Maße, die Oberflächenbeschaffenheit usw. aus.

Werkstückformen und -größen bestimmen maßgeblich die Technologie sowohl der Herstellung als auch der Weiterverarbeitung. Dimensionale Genauigkeit Das Werkstück ist der wichtigste Faktor, der die Herstellungskosten eines Teils beeinflusst. In diesem Fall ist es wünschenswert, die Stabilität der Abmessungen des Werkstücks über die Zeit und innerhalb der hergestellten Charge sicherzustellen. Die Form und Abmessungen des Werkstücks sowie die Beschaffenheit seiner Oberflächen (z. B. Kokille bei Eisengussteilen, Zunderschicht auf Schmiedestücken) können die spätere spanende Bearbeitung maßgeblich beeinflussen. Daher ist für die meisten Werkstücke eine Vorvorbereitung erforderlich, die darin besteht, ihnen einen Zustand oder ein Aussehen zu verleihen, in dem sie auf Zerspanungsmaschinen bearbeitet werden können. Diese Arbeiten werden besonders sorgfältig durchgeführt, wenn die Weiterverarbeitung auf automatischen Linien oder flexiblen automatisierten Komplexen erfolgt. Zu den Vorbearbeitungsvorgängen gehören Abisolieren, Richten, Schälen, Schneiden, Zentrieren und manchmal auch die Bearbeitung technologischer Grundlagen.

ZULASSEN, RUNDEN UND ABMESSUNGEN

Bearbeitungszugabe- Dies ist eine Metallschicht, die von der Oberfläche des Werkstücks entfernt wird, um die Form und Abmessungen des gemäß der Zeichnung erforderlichen Teils zu erhalten. Zulagen werden nur den Flächen zugeteilt, deren geforderte Form und Maßhaltigkeit mit der anerkannten Methode zur Herstellung des Werkstücks nicht erreicht werden kann.

Die Zulagen werden in allgemeine und betriebliche Zulagen unterteilt. Allgemeine Bearbeitungsvergütung - Hierbei handelt es sich um eine Metallschicht, die zur Durchführung aller erforderlichen technologischen Vorgänge auf einer bestimmten Oberfläche erforderlich ist. Betriebszulage - Dabei handelt es sich um eine Metallschicht, die während eines technologischen Vorgangs entfernt wird. Das Aufmaß wird senkrecht zur betreffenden Oberfläche gemessen. Die Gesamtvergütung entspricht der Summe der Betriebsvergütungen.

Die Höhe des Aufmaßes hat erheblichen Einfluss auf die Herstellungskosten des Teils. Ein zu hoher Zuschlag erhöht die Arbeitskosten, den Material-, Schneidwerkzeug- und Stromverbrauch. Ein zu geringes Aufmaß erfordert den Einsatz teurerer Methoden zur Beschaffung eines Werkstücks, erschwert die Installation des Werkstücks auf der Maschine und erfordert einen höher qualifizierten Arbeiter.

Reis. 3.1. Aufmaße, Überlappungen und Abmessungen des Lagergehäuses (a), Stopfen (B) und Welle (V):

A Zacken, B-Zack, V-Zack, D Zack D" Zag, D" Zag - Ausgangsmaße des Werkstücks; A det, B det, C det, D" det, D" det - Abmessungen des fertigen Teils; D 1 , D 2 , D"1, D"1 - Betriebsabmessungen des Werkstücks

Darüber hinaus kommt es häufig zu Fehlern bei der Bearbeitung. Daher muss das zugewiesene Aufmaß für die gegebenen Produktionsbedingungen optimal sein.

Das optimale Aufmaß hängt vom Material, den Abmessungen und der Konfiguration des Werkstücks, der Art des Werkstücks, der Verformung des Werkstücks während seiner Herstellung, der Dicke der fehlerhaften Oberflächenschicht und anderen Faktoren ab. Es ist beispielsweise bekannt, dass Gussstücke aus Gusseisen eine fehlerhafte Oberflächenschicht aufweisen, die Schalen und Sandeinschlüsse enthält; Durch Schmieden erhaltene Schmiedestücke weisen Zunder auf; Durch Heißprägen hergestellte Schmiedestücke weisen eine entkohlte Oberflächenschicht auf.

Das optimale Aufmaß kann durch die rechnerisch-analytische Methode ermittelt werden, die in der Vorlesung „Maschinenbautechnik“ besprochen wird. In einigen Fällen (z. B. wenn die Bearbeitungstechnologie noch nicht entwickelt ist) werden Zulagen für die Bearbeitung verschiedener Werkstücktypen nach Normen und Nachschlagewerken ausgewählt.

Die tatsächliche Entfernung der Metallschicht beim ersten Arbeitsgang kann stark variieren, da neben dem Arbeitsaufmaß oft auch die Entfernung der Überlappung erforderlich ist.

Überlappung- Hierbei handelt es sich um einen Metallüberschuss auf der Oberfläche des Werkstücks (über das zulässige Maß hinaus), aufgrund technologischer Anforderungen zur Vereinfachung der Konfiguration des Werkstücks, um die Bedingungen für seine Herstellung zu erleichtern. In den meisten Fällen wird die Überlappung durch mechanische Bearbeitung entfernt, seltener verbleibt sie im Produkt (Stanzschrägen, vergrößerte Krümmungsradien etc.).

Bei der Umwandlung eines Werkstücks in ein Fertigteil erhalten seine Abmessungen eine Reihe von Zwischenwerten, die aufgerufen werden betriebliche Dimensionen. In Abb. 3.1 an Teilen verschiedener Klassen zeigt Aufmaße, Überschneidungen und Betriebsmaße. Betriebsmaße werden in der Regel mit Abweichungen angegeben: für Wellen – Minus, für Löcher – Plus.

BAUMATERIALIEN

Die Rolle des Strukturmaterials im technologischen Prozess der Herstellung von Maschinenteilen ist äußerst groß. Einerseits muss der Strukturwerkstoff die Herstellung von Rohlingen und Teilen mit geringsten Produktionskosten gewährleisten. Der Anteil der Materialkosten an den Kosten für Maschinenbauprodukte ist relativ hoch (z. B. im Werkzeugmaschinenbau 60 % der Gesamtkosten, im Lokomotiven- und Waggonsbau 70...75 %) und tendiert dazu, zuzunehmen. Andererseits sollte die richtige Wahl des Strukturmaterials den Teilen hohe Leistungseigenschaften, Haltbarkeit und Wartbarkeit verleihen.

Bei der Auswahl eines Baumaterials müssen dessen betriebliche, technologische und wirtschaftliche Eigenschaften berücksichtigt werden.

Leistungseigenschaften des Materials muss sicherstellen, dass die Teile ihre Funktion zuverlässig erfüllen. Unter diesem Gesichtspunkt erfolgt die Auswahl auf der Grundlage von Berechnungen, Experimenten oder Betriebserfahrungen ähnlicher Teile. Daten zur Auswahl von Materialqualitäten für die Herstellung von Teilen, die unter bestimmten Bedingungen betrieben werden, werden normalerweise in Nachschlagewerken angegeben.

Technologische Eigenschaften(Fließfähigkeit, Fähigkeit zur plastischen Verformung, Schweißbarkeit) ist ein wichtiger Faktor, der die Möglichkeit und Effizienz der Verarbeitung eines bestimmten Materials mit der gewählten technologischen Methode bestimmt. Beim Entwerfen eines Teils muss sich der Konstrukteur von Anfang an vorstellen, wie es hergestellt werden soll, vom Erhalt des Werkstücks bis zur Endbearbeitung.

Die technologischen Eigenschaften des Werkstoffs können im Vorfeld die spätere Fertigungstechnologie der Werkstücke bestimmen. Besteht das Maschinenbett beispielsweise aus Grauguss, so kann das Werkstück nur durch Gießen gewonnen werden. Gusseisen kann nicht unter Druck verarbeitet werden. Es ist praktisch nicht schweißbar (zumindest bei der Erstellung neuer Strukturen) und eine Reparatur durch Auftragschweißen ist nahezu nicht möglich. Gussrahmenrohlinge erfordern eine zusätzliche Bearbeitung (natürliche Alterung, Glühen bei niedriger Temperatur usw.), um Form und Abmessungen zu stabilisieren.

Wirtschaftliche Effizienz Das verwendete Baumaterial kann anhand seiner Kosten und Knappheit beurteilt werden. Die Wirtschaftlichkeit eines Strukturmaterials sollte sich nicht auf seine geringen Kosten beschränken. Die Materialauswahl wird maßgeblich von der Wirtschaftlichkeit der Verfahren zur Herstellung von Werkstücken und ihrer anschließenden Verarbeitung beeinflusst, die von den technologischen Eigenschaften eines bestimmten Materials bestimmt wird. Darüber hinaus muss angesichts der aktuellen Tendenz, zunehmend hochwertigere und damit teurere Materialien zu verwenden, berücksichtigt werden, wie sich deren Verwendung auf die Gewichts- und Kostenreduzierung des gesamten Teils und die Erhöhung seiner Lebensdauer auswirkt und Wartbarkeit.

QUALITÄT DER BILLETS

Die Qualität von Industrieprodukten ist eine Reihe von Eigenschaften, die ihre Eignung zur Befriedigung bestimmter Bedürfnisse entsprechend ihrem Zweck bestimmen. Zu den wichtigsten Indikatoren für die Maschinenqualität gehören:

1) betriebsbereit, die das technische Niveau der Maschine (ihre Perfektion), ihre Zuverlässigkeit, Ästhetik und andere Eigenschaften bestimmen;

2) Produktion und Technologie, die hauptsächlich die Herstellbarkeit des Designs der Maschine und ihrer Elemente charakterisieren;

3) wirtschaftlich, die die Kosten für Herstellung, Betrieb und Reparatur der Maschine charakterisieren.

Die Qualität eines Werkstücks wird in den meisten Fällen anhand seiner Genauigkeit und der Qualität der Oberflächenschicht beurteilt.

Werkstückgenauigkeit

Unter Werkstückgenauigkeit seine Übereinstimmung mit den Anforderungen der Zeichnung und den technischen Spezifikationen für seine Herstellung wird vorausgesetzt. Als Abweichung des tatsächlichen Werkstücks von den Vorgaben der Zeichnung (oder Norm) bezeichnet man Fehler. Fehler sind in allen Phasen der Werkstückherstellung unvermeidbar, so dass es nahezu unmöglich ist, ein absolut genaues Werkstück herzustellen.

Die Genauigkeit von Werkstücken wird sowohl durch geometrische (Form- und Größenabweichungen) als auch durch physikalische und mechanische Eigenschaften (z. B. Festigkeit, Härte, Elastizität, elektrische Leitfähigkeit usw.) charakterisiert. Die erste Gruppe von Indikatoren wurde im Kurs „Austauschbarkeit, Standardisierung und technische Messungen“ untersucht. Die zweite Gruppe wird durch die richtige Materialauswahl und die Stabilität der Werkstückherstellungstechnologie gewährleistet.

Für jede Methode zur Herstellung von Rohlingen wird zwischen erreichbarer und wirtschaftlicher Genauigkeit unterschieden. Als Genauigkeit bezeichnet man die Genauigkeit, die bei einer gegebenen Produktionsart von hochqualifizierten Arbeitskräften unter günstigsten Bedingungen erreicht werden kann erreichbar. Wirtschaftliche Genauigkeit mit diesem technologischen Verfahren unter normalen Produktionsbedingungen erreicht werden. Bei der Gestaltung technologischer Prozesse muss sich der Technologe auf durchschnittliche wirtschaftliche Genauigkeit konzentrieren.

Qualität der Oberflächenschicht von Werkstücken

Die Qualität der Oberflächenschicht von Werkstücken ist die Gesamtheit aller Gebrauchseigenschaften der Oberflächenschicht des Werkstoffs infolge des Einflusses eines oder mehrerer nacheinander angewendeter technologischer Prozesse auf diese. Die Oberflächenschicht des Werkstücks unterscheidet sich qualitativ vom Material des Werkstückkerns.

Die Qualität der Oberflächenschicht wird durch zwei Parametergruppen charakterisiert: geometrisch(Welligkeit, Rauheit, Submikrounregelmäßigkeiten) und physisch und mechanisch(chemische Zusammensetzung; Mikrostruktur; Mikrohärte; Größe, Vorzeichen und Verteilungstiefe der Eigenspannungen usw.).

Die Qualität der Oberflächenschicht wird durch die Eigenschaften des Materials und die Fertigungstechnologie des Werkstücks bestimmt. Beispielsweise bilden sich nach dem Heißprägen Zunder auf der Oberfläche des Werkstücks. Die Oberflächenrauheit eines durch Kaltprägen erhaltenen Werkstücks ist deutlich geringer als die eines durch Heißprägen erhaltenen Werkstücks, seine Oberflächenschicht ist jedoch gehärtet. Wenn das Werkstück einer chemisch-thermischen Behandlung unterzogen wurde, weist seine Oberflächenschicht eine andere chemische Zusammensetzung und Struktur auf als die Basisschicht.

Die geometrischen Parameter der Qualität der Oberflächenschicht und die Genauigkeit des Werkstücks hängen gewissermaßen zusammen. Wird ein Werkstück beispielsweise im Sandgussverfahren hergestellt, lassen Mikro- und Makrounregelmäßigkeiten keine hohe Maßhaltigkeit zu. Bei der Wahl des Werkstücktyps und der Technologie zu seiner Herstellung ist es notwendig, die Genauigkeit und Qualität der erreichbaren Oberflächenschicht des Werkstücks zu kennen.

HERSTELLBARKEIT VON DECKEN

Grundkonzepte der Herstellbarkeit

Herstellbarkeit des Produktdesigns, gemäß GOST 14.205 - 83,ist eine Reihe von Konstruktionseigenschaften, die ihre Anpassungsfähigkeit zur Erzielung optimaler Kosten bei Produktion, Betrieb und Reparatur bei gegebenen Qualitätsindikatoren, Produktionsvolumen und Arbeitsbedingungen bestimmen. Die Prüfung der Herstellbarkeit ist in allen Phasen der Produktentwicklung obligatorisch.

Fragen der Herstellbarkeit müssen umfassend angegangen werden, angefangen bei der Konstruktion eines Werkstücks und der Auswahl einer Methode zu seiner Herstellung bis hin zum Prozess der Bearbeitung und Montage des gesamten Produkts. Ein auf Herstellbarkeit geprüftes Werkstück sollte die spätere Bearbeitung nicht erschweren. Die Herstellbarkeit wird in der Regel bereits in der Entwurfsphase festgelegt, daher ist vom Designer ein hohes Maß an technologischer Ausbildung erforderlich.

Herstellbarkeit ist ein relativer Begriff. Ein Werkstückdesign kann für eine bestimmte Produktionsart technologisch fortschrittlich und für eine andere völlig Low-Tech sein. Die Herstellbarkeit hängt auch von den Produktionskapazitäten eines bestimmten Unternehmens (Werks) ab. Die Entwicklung der Produktionsbasis des Unternehmens (z. B. Einführung von CNC-Maschinen, automatisierten Geräten) verändert die Anforderungen an die Herstellbarkeit.

Das Verfahren und die Regeln zur Sicherstellung der Herstellbarkeit werden durch staatliche Normen festgelegt. Der aktuelle Trend geht dahin, dass die Prüfung von Entwürfen auf Herstellbarkeit zunehmend in die Phase der Entwicklung der Entwurfsdokumentation verlagert wird. Dies erfordert eine geschäftliche und kreative Zusammenarbeit zwischen Designern und Technologen, sowohl bei der Auswahl des Werkstücktyps als auch bei der Entwicklung der Technologie für die anschließende Verarbeitung.

Herstellbarkeitsindikatoren

Es gibt zwei Arten von Herstellbarkeitsindikatoren: qualitative und quantitative.

Qualitative Beurteilung(„gut – schlecht“, „akzeptabel – inakzeptabel“) werden durch den Vergleich zweier oder mehrerer Optionen für Rohlinge ermittelt. Das Kriterium sind in diesem Fall die Referenzdaten und Erfahrungen des Technologen und Designers. Typischerweise erfolgt eine solche Bewertung in der Vorentwurfsphase und geht immer einer quantitativen Bewertung voraus.

Quantitative Indikatoren ermöglichen eine objektive und ziemlich genaue Beurteilung der Herstellbarkeit der verglichenen Strukturen. Die Auswahl der Indikatoren hängt vom Verwendungszweck des Teils (Werkstücks), der Art der Produktion und den Betriebsbedingungen ab. Für jedes Detail werden eigene, charakteristischste Indikatoren ausgewählt. In Bezug auf Werkstücke werden am häufigsten die Komplexität der Herstellung, die technologischen Kosten und der Metallnutzungsfaktor als Indikatoren für die Herstellbarkeit verwendet.

Die Komplexität der Herstellung des Werkstücks stellt die Gesamtzeit dar, die für die Herstellung eines Werkstücks für alle technologischen Vorgänge aufgewendet wird. Die Bestandteile der Zeitvorgaben für die Leistungserbringung der einzelnen Arbeitsgänge sind in den entsprechenden Nachschlagewerken angegeben.

In den frühen Phasen des Designs verwenden sie ungefähre Methoden zur Schätzung der Arbeitsintensität. Mit der „Gewichtsmethode“ wird beispielsweise die Arbeitsintensität anhand der Arbeitsintensität eines Standardwerkstücks geschätzt, das in Form, Genauigkeit und Fertigungstechnologie ähnlich ist:

T usw = T Typ
(3.1)

wobei T PR, Ttype die Arbeitsintensität der jeweils entworfenen und standardmäßigen Werkstücke ist; G pr, G-Typ – die Masse der entworfenen bzw. Standardwerkstücke.

Zur Beurteilung der Herstellbarkeit verwenden sie auch das Verhältnis der Arbeitsintensität der mechanischen Bearbeitung zur Arbeitsintensität der Gewinnung des Werkstücks T mech / T zag – Je kleiner dieses Verhältnis, desto besser herstellbar ist das Werkstück (das Bearbeitungsvolumen nimmt ab). Das Verhältnis T fur / T zag hängt auch von der Art der Produktion ab (bei Einzelproduktion ist es maximal).

Technologische Produktionskosten Wird verwendet, um die beste Beschaffungsoption unter den Bedingungen einer Produktionsmethode (Werkstatt, Fabrik) auszuwählen. Im Allgemeinen besteht es zum einen aus folgenden Elementen:

MIT T . D = M +Z+ Und Und. 0 + MIT um , (3.2)

wobei M die Kosten für verbrauchbare Grundmaterialien sind, Rubel/Stück; W – Lohn der Produktionsarbeiter, Rubel/Stück; In. 0 - Entschädigung für Geräteverschleiß, Rubel/Stück; C 0b – Kosten im Zusammenhang mit der Wartung und dem Betrieb der Ausrüstung während der Produktion eines Teils, Rubel/Stück.

Alle Kostenelemente sind miteinander verbunden. Beispielsweise führt eine Änderung der Art des Werkstücks zu einer Änderung der Bearbeitungskosten. Eine Änderung des Baumaterials kann zu einer Änderung der Palette der Prozessausrüstung führen. Wählen Sie aus den verglichenen Optionen diejenige aus, bei der der technologische Aufwand unabhängig von den einzelnen Komponenten minimal ist.

Metallausnutzungsgrad ist eine dimensionslose Größe, die durch das Verhältnis der Masse des Produkts zur Masse des verwendeten Metalls bestimmt wird:

ZU ihnen = G D / G P , (3.3)

Wo G d - Masse des fertigen Teils; G P ist die Masse des gesamten verbrauchten Metalls, einschließlich der Masse an Angüssen, Graten, Zunder, Schrott usw.

Unterscheiden Koeffizient K v.g. Metallausgang, geeignet für Beschaffungsshops und Gewichtsgenauigkeitskoeffizient Zu v.g:

ZU v.g = G 3 / G P , (3.4)

wobei G 3 die Masse des Werkstücks ist;

ZU v.g = G D / G H . (3.5)

Unter sonst gleichen Bedingungen sind hohe K i.m.-Werte vorteilhafter. Um den Einfluss der Herstellbarkeit des Werkstücks auf den Metallausnutzungsgrad beurteilen zu können, muss man sich dessen bewusst sein

ZU ihnen = ZU v.g ZU v.t. . (3.6)

Sicherstellung der Herstellbarkeit von Werkstücken bereits in der Konstruktionsphase

Die Aufgabe, die Herstellbarkeit von Werkstücken sicherzustellen, muss unter Berücksichtigung des Zusammenspiels aller Werksdienste (Konstrukteure, Technologen, technische Zulieferer etc.) und spezifischer Produktionsbedingungen (Verfügbarkeit bestimmter Geräte, Materialien, Platz im Werk) gelöst werden. Methoden zur Steigerung der Herstellbarkeit hängen weitgehend von der Art der Produktion, der Losgröße, der Art des Werkstücks und anderen Faktoren ab. Im Folgenden finden Sie daher lediglich einige Empfehlungen zur Verbesserung der Herstellbarkeit von Werkstücken.

Reis. 3.2. Durch Schneiden hergestellter Stift (A) und rollt (B)

Reis. 3.3. Beispiele für die Reduzierung des Bearbeitungsvolumens durch Reduzierung der Länge der bearbeiteten Flächen (A) und ihre Zahl zu reduzieren (B)

1. Es ist wünschenswert, dass der Umriss des Werkstücks eine Kombination der einfachsten geometrischen Formen ist.

2. Die Form und Abmessungen einzelner Elemente des Werkstücks (Kehlen, Schrägen usw.) müssen vereinheitlicht werden.

3. Die Maßhaltigkeit und Oberflächenrauheit von Werkstücken muss wirtschaftlich begründet sein.

4. Es empfiehlt sich, möglichst viele Methoden zu nutzen, um Werkstücke zu erhalten, die keine nachträgliche Spanabfuhr erfordern (Abb. 3.2).

5. Wenn auf eine mechanische Bearbeitung nicht verzichtet werden kann, muss versucht werden, diese so weit wie möglich zu reduzieren, indem die Anzahl und der Umfang der bearbeiteten Flächen reduziert werden (Abb. 3.3).

6. Die Konstruktion des Teils muss die Möglichkeit seiner Herstellung als Verbund aus zwei oder mehr Teilen ermöglichen (Abb. 3.4).

Reis. 3.4. Einteiliges (a) und zusammengesetztes (b) Design Einzelheiten

Kontrollfragen

1. Was ist ein Leerzeichen? Wie werden Werkstücke klassifiziert?

2. Was ist Überlappung und Zulage? In welchen Fällen werden sie verschrieben und wie werden sie bestimmt?

3. Wie beeinflusst das Material die Wahl der Methode zur Gewinnung des Werkstücks? Bringen

4. Welche Arten von Indikatoren charakterisieren die Qualität des Werkstücks?

5. Wie hoch ist die erreichbare und wirtschaftliche Genauigkeit des Werkstücks? Wie wirkt sich die vorgegebene Genauigkeit auf die Kosten des Werkstücks und des Fertigteils aus?

6. Was versteht man unter der Qualität der Oberflächenschicht des Werkstücks und welche Faktoren beeinflussen sie?

7. Was versteht man unter der Herstellbarkeit eines Werkstücks und welche Indikatoren gibt es?

wird es ausgewertet?

8. Wie wird die Herstellbarkeit von Werkstücken bereits in der Konstruktionsphase sichergestellt?

Vorlesung 4. " Auswahl einer Methode zur Gewinnung von Rohlingen. Technologische Möglichkeiten der wichtigsten Methoden zur Gewinnung von Rohlingen. Grundprinzipien für die Auswahl einer Methode zur Gewinnung von Rohlingen.“

Die Hauptverfahren zur Herstellung von Rohlingen sind Gießen, Druckbehandeln und Schweißen. Die Art und Weise, ein bestimmtes Werkstück zu erhalten, hängt vom Einsatzzweck des Teils und den Anforderungen daran, von seiner Konfiguration und seinen Abmessungen, der Art des Strukturmaterials, der Art der Produktion und anderen Faktoren ab.

Casting Wir beschaffen Werkstücke nahezu jeder Größe, sowohl einfache als auch sehr komplexe Konfigurationen. In diesem Fall können Gussteile komplexe innere Hohlräume mit gekrümmten Oberflächen aufweisen, die sich in unterschiedlichen Winkeln schneiden. Maßhaltigkeit und Oberflächengüte hängen vom Gussverfahren ab. Durch einige spezielle Gussverfahren (Spritzguss, Wachsausschmelzguss) können Werkstücke hergestellt werden, die nur eine minimale Bearbeitung erfordern.

Gussteile können aus fast allen Metallen und Legierungen hergestellt werden. Die mechanischen Eigenschaften eines Gussstücks hängen maßgeblich von den Kristallisationsbedingungen des Metalls in der Form ab. In einigen Fällen können sich innerhalb der Wände Mängel bilden (Schwindungslockerheit, Porosität, Heiß- und Kaltrisse), die erst nach einer groben Bearbeitung beim Entfernen der Gusshaut erkannt werden.

Metallumformung Es werden Maschinenbauprofile, geschmiedete und gestanzte Rohlinge hergestellt.

Maschinenbauprofile werden durch Walzen, Pressen und Ziehen hergestellt. Diese Verfahren ermöglichen es, Rohlinge zu erhalten, die im Querschnitt dem Fertigteil nahe kommen (runde, sechseckige, quadratische Walzprodukte; geschweißte und nahtlose Rohre). Die Produkte werden warmgewalzt und kalibriert hergestellt. Das für die Herstellung des Werkstücks erforderliche Profil kann durch Zeichnung kalibriert werden. Bei der Herstellung von Teilen aus kalibrierten Profilen ist eine Bearbeitung ohne Verwendung eines Messerwerkzeugs möglich.

Durch Schmieden werden Rohlinge in Einzelfertigung hergestellt. Bei der Herstellung sehr großer und einzigartiger Werkstücke (Gewicht bis 200...300 Tonnen) ist das Schmieden die einzig mögliche Methode der Druckbehandlung. Durch das Stanzen können Sie Rohlinge erhalten, deren Konfiguration dem fertigen Teil (mit einem Gewicht von bis zu 350...500 kg) näher kommt. Die inneren Hohlräume von Schmiedestücken haben eine einfachere Konfiguration als Gussstücke und liegen nur entlang der Bewegungsrichtung des Arbeitskörpers des Hammers (Presse). Die Genauigkeit und Qualität der durch Kaltprägen hergestellten Rohlinge stehen der Genauigkeit und Qualität der durch spezielle Gussverfahren hergestellten Gussteile in nichts nach.

Durch die Druckbearbeitung entstehen Werkstücke aus relativ duktilen Metallen. Die mechanischen Eigenschaften solcher Rohlinge sind immer höher als die von Gussrohlingen. Durch die Druckbearbeitung entsteht eine faserige Makrostruktur des Metalls, die bei der Entwicklung des Designs und der Fertigungstechnologie des Werkstücks berücksichtigt werden muss. Beispielsweise trägt bei einem Zahnrad aus Walzstahl (Abb. 4.1,a) die Richtung der Fasern nicht zur Erhöhung der Festigkeit der Zähne bei. Bei der Herstellung eines Werkstücks durch Stanzen aus einem Band (Abb. 4.1,6) oder Stauchen aus einem Stab (Abb. 4.1, c) kann eine günstigere Faseranordnung erzielt werden

Reis. 4.1. Makrostruktur der hergestellten Zahnräder:

A- aus Vermietung; B- Stanzen aus Streifen; V- Stauchen von der Stange;

1 - günstig und 2 - ungünstige Faseranordnung

Geschweißte Rohlinge Sie werden mit verschiedenen Schweißverfahren hergestellt – vom Lichtbogen bis zum Elektroschlackeschweißen. In manchen Fällen vereinfacht das Schweißen die Herstellung eines Werkstücks, insbesondere eines komplexen. Die Schwachstelle eines geschweißten Werkstücks ist die Schweißnaht bzw. Wärmeeinflusszone. Ihre Festigkeit ist in der Regel geringer als die des Grundmetalls. Darüber hinaus kann es durch eine falsche Werkstückkonstruktion oder Schweißtechnik zu Defekten (Verzug, Porosität, Eigenspannungen) kommen, die durch die Bearbeitung nur schwer korrigiert werden können.

Kombinierte Rohlinge Komplexe Konfigurationen bieten einen erheblichen wirtschaftlichen Effekt bei der Herstellung von Werkstückelementen durch Stanzen, Gießen, Walzen und anschließendes Verbinden durch Schweißen. Kombinierte Rohlinge werden bei der Herstellung großer Kurbelwellen, Betten von Schmiede- und Pressanlagen, Rahmen von Baumaschinen usw. verwendet.

Der Erhalt ist derzeit vielversprechend Rohlinge aus Kunststoffen und Pulvermaterialien. Ein charakteristisches Merkmal solcher Rohlinge besteht darin, dass ihre Form und Größe der Form und Größe der fertigen Teile entsprechen können und nur eine geringfügige, meist Nachbearbeitung, erforderlich ist.

Grundprinzipien für die Auswahl einer Methode zur Gewinnung von Rohlingen

Das gleiche Teil kann aus auf unterschiedliche Weise gewonnenen Rohlingen hergestellt werden. Eines der Grundprinzipien bei der Auswahl eines Werkstücks besteht darin, sich auf eine Herstellungsmethode zu konzentrieren, die sicherstellt, dass es dem fertigen Teil möglichst nahe kommt. In diesem Fall werden der Metallverbrauch, der Bearbeitungsaufwand und der Produktionszyklus des Teils deutlich reduziert. Gleichzeitig steigen jedoch in der Beschaffungsproduktion die Kosten für technologische Ausrüstung und Werkzeuge sowie deren Reparatur und Wartung. Daher sollte bei der Auswahl einer Methode zur Gewinnung eines Werkstücks eine technische und wirtschaftliche Analyse zweier Produktionsstufen – Beschaffung und Bearbeitung – durchgeführt werden.

Die Entwicklung technologischer Verfahren zur Herstellung von Rohlingen sollte auf der Grundlage technischer und wirtschaftlicher Grundsätze erfolgen. Gemäß dem technischen Grundsatz muss das gewählte technologische Verfahren vollständig gewährleisten, dass alle Anforderungen der Zeichnung und technischen Spezifikationen des Werkstücks erfüllt werden. Dem wirtschaftlichen Grundsatz folgend soll die Herstellung des Werkstücks mit minimalen Produktionskosten erfolgen.

Aus mehreren möglichen technologischen Prozessoptionen wird unter sonst gleichen Bedingungen die wirtschaftlichste und bei gleicher Wirtschaftlichkeit die produktivste ausgewählt. Wenn besondere Aufgaben gestellt werden, beispielsweise die dringende Freigabe eines wichtigen Produkts, können andere Faktoren entscheidend sein (höhere Produktivität, minimale Produktionsvorbereitungszeit usw.).

Faktoren, die die Wahl der Methode zur Gewinnung von Rohlingen bestimmen

Form und Abmessungen des Werkstücks

Mit verschiedenen Gussverfahren können komplexeste Rohlinge hergestellt werden. Sandguss und Wachsausschmelzguss ermöglichen die Herstellung komplex geformter Werkstücke mit verschiedenen Hohlräumen und Löchern. Gleichzeitig unterliegen einige Gussverfahren (z. B. Spritzguss) bestimmten Einschränkungen hinsichtlich der Form des Gussstücks und der Bedingungen für seine Herstellung.

Durch Stanzen hergestellte Rohlinge sollten eine einfachere Form haben. Das Herstellen von Löchern und Hohlräumen durch Stanzen ist in manchen Fällen schwierig, und die Verwendung von Läppungen erhöht den Umfang der anschließenden Bearbeitung erheblich.

Bei Teilen mit einfachen Konfigurationen handelt es sich beim Werkstück häufig um Walzmaterial (Stangen, Rohre usw.). Obwohl in diesem Fall das Volumen der mechanischen Bearbeitung zunimmt, kann ein solches Werkstück aufgrund der geringen Mietkosten, des nahezu vollständigen Verzichts auf vorbereitende Arbeiten und der Möglichkeit der Automatisierung des Bearbeitungsprozesses durchaus wirtschaftlich sein.

Beim Gießen und Schmieden sind die Abmessungen des Werkstücks praktisch unbegrenzt. Der begrenzende Parameter sind dabei oft bestimmte Mindestabmessungen (z. B. Mindestwandstärke des Gussstücks, Mindestgewicht des Schmiedeteils). Das Stanzen und die meisten speziellen Gussverfahren begrenzen die Masse des Werkstücks auf mehrere zehn oder hundert Kilogramm.

Die Form (Komplexitätsgruppe) und die Abmessungen (Gewicht) von Guss- und Schmiedeteilen wirken sich auf deren Kosten aus. Darüber hinaus wirkt sich die Masse des Werkstücks aktiver aus, da sie mit Kosten für Ausrüstung, Werkzeuge, Heizung usw. verbunden ist. Eine deutliche Kostensenkung bei der Herstellung gegossener und gestanzter Werkstücke ergibt sich, wenn deren Gewicht von 2 auf 30 kg steigt .

Erforderliche Genauigkeit und Qualität der Oberflächenschicht der Werkstücke

Die erforderliche Genauigkeit der geometrischen Formen und Abmessungen der Werkstücke hat einen erheblichen Einfluss auf deren Kosten. Je höher die Anforderungen an die Genauigkeit von Guss-, Stanz- und anderen Werkstücken sind, desto höher sind die Kosten für deren Herstellung. Dies wird hauptsächlich durch einen Anstieg der Kosten für Umformgeräte (Modelle, Matrizen, Formen), eine Verringerung der Verschleißtoleranz, den Einsatz von Geräten mit höheren Genauigkeitsparametern (und damit teureren) und einen Anstieg bestimmt an den Kosten für deren Wartung und Betrieb. Bei den Großhandelspreisen für Rohlinge drückt sich dieser Preisanstieg in Form von Aufschlägen auf den Grundpreis aus. Die Höhe der Zulagen beträgt 3...6 % für Gussteile, 5...15 % für Stanzteile.

Die Qualität der Oberflächenschicht des Werkstücks beeinflusst die Möglichkeit seiner Weiterverarbeitung und die Betriebseigenschaften des Teils (z. B. Dauerfestigkeit, Verschleißfestigkeit). Es entsteht in fast allen Phasen der Werkstückherstellung. Der technologische Prozess bestimmt nicht nur die Mikrogeometrie der Oberfläche, sondern auch die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Oberflächenschicht.

Vergleichen wir als Beispiel Rohlinge aus Sandguss und unter Druck. Im ersten Fall entsteht eine raue, ungenaue Oberfläche. Bei der spanenden Bearbeitung eines solchen Werkstücks kommt es zu einer ungleichmäßigen Belastung des Fräsers, was wiederum die Genauigkeit der Bearbeitung verringert. Besonders deutlich wird dies bei der Bearbeitung von Innenflächen.

Im zweiten Fall weist die Oberfläche des Werkstücks eine geringe Mikrorauhigkeit auf, aufgrund der hohen Abkühlgeschwindigkeit und der mangelnden Formtreue entstehen jedoch Zugeigenspannungen in der Oberflächenschicht des Metalls. Letzteres kann zu Verformungen des Gussteils und Rissen führen. Manchmal werden Eigenspannungen nicht sofort, sondern erst bei der anschließenden Bearbeitung erkannt. Das Entfernen einer Metallschicht von der Oberfläche stört das Spannungsgleichgewicht und führt zu einer Verformung des fertigen Teils.

Technologische Eigenschaften des Werkstückmaterials

Jede Methode zur Herstellung von Rohlingen erfordert bestimmte technologische Eigenschaften des Materials. Daher schränkt das Material häufig die Wahl der Methode zur Gewinnung des Werkstücks ein. Somit weist Grauguss hervorragende Gusseigenschaften auf, ist aber nicht schmiedebar. Titanlegierungen haben hohe Korrosionsschutzeigenschaften, es ist jedoch sehr schwierig, daraus Guss- oder Schmiedeteile zu erhalten.

Technologische Eigenschaften beeinflussen die Kosten für die Herstellung von Rohlingen. Beispielsweise erhöht der Übergang von Gusseisen zu Stahl bei der Herstellung von Gussteilen die Gusskosten (ohne Materialkosten) um 20 bis 30 %. Die Verwendung von legierten und kohlenstoffreichen Stählen bei der Herstellung von Rohlingen durch Stanzen erhöht deren Produktionskosten um 5...7 %.

Werden Werkstücke aus demselben Werkstoff mit unterschiedlichen Verfahren (Gießen, Druckbehandeln, Schweißen) hergestellt, so weisen diese nicht identische Eigenschaften auf, da sich während des Herstellungsprozesses des Werkstücks die Eigenschaften des Werkstoffs ändern. So zeichnet sich Gussmetall durch eine relativ große Korngröße, Heterogenität der chemischen Zusammensetzung und mechanischen Eigenschaften über den Querschnitt des Gussstücks, das Vorhandensein von Eigenspannungen usw. aus. Das Metall weist nach der Druckbehandlung eine feinkörnige Struktur auf, a bestimmte Ausrichtung der Körner (Faserigkeit). Nach der Kaltdruckbehandlung kommt es zur Aushärtung. Kaltgewalztes Metall ist 1,5 bis 3,0-mal fester als Gussmetall. Plastische Verformung des Metalls führt zu einer Anisotropie der Eigenschaften: Die Festigkeit entlang der Fasern beträgt ungefähr 10...15 % höher als in Querrichtung.

Beim Schweißen kommt es zur Entstehung inhomogener Strukturen in der Schweißnaht selbst und in der Wärmeeinflusszone. Die Heterogenität hängt von der Schweißmethode und dem Schweißmodus ab. Die größten Unterschiede in den Eigenschaften der Schweißnaht werden beim manuellen Lichtbogenschweißen erzielt. Elektroschlacke- und automatisches Lichtbogenschweißen sorgen für höchste Qualität und gleichmäßige Naht.

Produktfreigabeprogramm

Das Produktionsprogramm, d. h. die Anzahl der in einem bestimmten Zeitraum (in der Regel ein Jahr) hergestellten Produkte, ist einer der wichtigsten Faktoren bei der Wahl des Verfahrens zur Herstellung von Rohlingen. Sein Einfluss auf jeden technologischen Prozess lässt sich leicht anhand der Kosten eines Werkstücks nachvollziehen:

MIT Zack = a + b / P (4.1)

oder Produktionscharge:

MIT = A P +B, (4.2)

Wo A- laufende Kosten (Kosten für Verbrauchsmaterialien, Löhne der Schlüsselkräfte, Kosten für Betriebsausrüstung und Werkzeuge usw.); B - einmalige Kosten (für Geräte, Werkzeuge, deren Abschreibung und Reparaturen); P - Produktionslosgröße, Stk.

Offensichtlich führt eine Erhöhung der Losgröße zu einer Reduzierung der Beschaffungskosten. Allerdings erfolgt diese Kostenreduzierung nicht eindeutig. Bei Erhöhung der Produktionscharge über den Wert P ich die Einführung zusätzlicher Ausrüstung und technologischer Ausrüstung ist erforderlich. Die Abhängigkeit der Kosten von der Losgröße nimmt in diesem Fall einen komplexeren (gestuften) Charakter an (Abb. 4.2).

Reis. 4.2. Abhängigkeit der Kosten von einer Charge Rohlinge (1) und ein Leerzeichen (2) zur Größe der Produktionscharge P:

P 1, P 2 – kritische Werte der Losgrößen

Reis. 4.3. Kostenvergleich Von technologischen Prozessen zur Herstellung des Werkstücks (Optionen 1 und 2) in abhängig von der Größe der Produktionscharge

Ein Vergleich zweier (oder mehrerer) Varianten technologischer Prozesse zur Herstellung von Werkstücken kann grafisch erfolgen (Abb. 4.3). Der Schnittpunkt ergibt eine kritische Produktionscharge P k, die die Bereiche der rationellen Anwendung eines bestimmten technologischen Prozesses unterteilt.

Das Produktionsprogramm ermöglicht es auch, die wirtschaftlich sinnvollen Grenzen für den Einsatz verschiedener Methoden zur Rohlingsgewinnung zu ermitteln (Abb. 4.4).

Reis. 4.4. Leine (A) und die Abhängigkeit der Kosten des Werkstücks von der Art seiner Herstellung und der Größe der Produktionscharge (B)

Produktionskapazitäten des Unternehmens

Bei der Organisation der Produktion eines neuen Werkstücktyps muss neben der Entwicklung technologischer Prozesse auch der Bedarf an neuer Ausrüstung, Produktionsraum, Kooperationsbeziehungen, Versorgung mit Zusatzmaterialien, Strom, Wasser usw. ermittelt werden In diesem Fall erfolgt die Auswahl der Ausrüstung, Werkzeuge und Materialien auf der Grundlage einer vorläufigen technisch-wirtschaftlichen Analyse.

Bei der Gestaltung eines technologischen Prozesses für ein bestehendes Unternehmen sollte dieser sich an den Fähigkeiten dieses Unternehmens orientieren. Hierzu ist es erforderlich, Informationen über die Art und Menge der verfügbaren Ausrüstung, Produktionsflächen, Reparaturmöglichkeiten, Supportleistungen usw. zu haben.

Viele der oben genannten Faktoren hängen miteinander zusammen. Beispielsweise kann die Einführung des Gießens in Metallformen (Kokillenguss) den Bedarf an Produktionsfläche in einer Gießerei deutlich reduzieren (die Gesamtabmessungen der Maschinen werden reduziert, der Verbrauch an Formstoffen wird reduziert usw.). Andererseits verursacht die Herstellung und Reparatur von Formen jedoch zusätzliche Kosten in Werkzeug- und Reparaturwerkstätten.

Die Wahl der Methode zur Herstellung eines Werkstücks wird in gewissem Maße auch von der Verfügbarkeit und dem Qualifikationsniveau der Arbeitskräfte und Ingenieure im Unternehmen beeinflusst. Je geringer die Qualifikation der Arbeitnehmer und je größer das Produktionsprogramm, desto detaillierter ist die Entwicklung der technologischen Dokumentation erforderlich, desto höher ist die Belastung der technologischen Dienstleistungen des Unternehmens und desto höher sind die Qualifikationsanforderungen an Ingenieure.

Dauer der technologischen Vorbereitung der Produktion

Im Prozess der technologischen Vorbereitung der Produktion werden folgende Aufgaben gelöst: Technologiedesign – Entwicklung technologischer Prozesse, Streckenpläne usw.; Standardisierung - Berechnungen der Arbeitsintensität von Vorgängen und des Materialverbrauchs von Teilen; Entwurf und Herstellung von Haupt- und Hilfsgeräten sowie technologischer Ausrüstung.

Die Komplexität der Zeit der technologischen Vorbereitung der Produktion liegt darin, dass alle Arbeiten in kürzester Zeit mit minimalem Arbeitsaufwand und minimalen Kosten durchgeführt werden müssen. Eine Verlängerung der Produktionsvorbereitungszeit kann zur Veralterung des Produkts, zu einer Verringerung der Kapitalrendite usw. führen. Daher ist es ratsam, bereits während der Produktentwicklung mit der Vorbereitung zu beginnen.

Dauer und Umfang der technologischen Vorbereitung der Produktion werden durch die Komplexität des herzustellenden Produkts, die Art der eingesetzten technologischen Prozesse und die Art der Produktion bestimmt. Je größer die Anzahl und Komplexität der verwendeten Geräte, desto größer sind Umfang und Dauer der Zubereitung. Unter Bedingungen der Massen- und Serienproduktion erfolgt die technologische Vorbereitung besonders detailliert. In der Stückfertigung beschränkt sich die technologische Vorbereitung auf die Entwicklung der für die Produktion erforderlichen Mindestdaten. Ihre Detaillierung ist den werkstatttechnischen Dienstleistungen zugeordnet. In einigen Fällen (z. B. zur Beseitigung von Produktionsengpässen) wird zur Verkürzung der Vorbereitungszeit eine Methode zur Herstellung von Werkstücken gewählt, die minimale Kosten für die Herstellung von Geräten, Werkzeugen und Zubehör erfordert, die für die Umsetzung dieses technologischen Prozesses erforderlich sind .

VERFAHREN ZUR AUSWAHL EINER VERFAHREN ZUR ERHALTUNG VON DECKEN

In der ersten Phase werden Detail- und Montagezeichnungen des Produkts sowie die Beziehungen der Strukturelemente bei Montage, Betrieb und Reparatur sorgfältig analysiert. Begleitet wird die Analyse von einer kritischen Bewertung der Zeichnungen im Hinblick auf Herstellbarkeit und Gültigkeit technischer Anforderungen. Alle festgestellten Mängel werden gemeinsam mit dem Designentwickler behoben.

Dann, basierend auf dem gegebenen Produktionsprogramm, der Konfiguration und den Abmessungen der Hauptteile und Baugruppen sowie den Produktionskapazitäten des Unternehmens, der Art und Beschaffenheit des zukünftigen Produktionsprozesses (Einzel-, Serien- oder Massenproduktion; Gruppen- oder Einzelfertigung) Linie) hergestellt wird.

Abhängig von der Konstruktion des Teils und den technischen Anforderungen werden die Hauptfaktoren festgelegt, die die Wahl des Werkstücktyps und der Technologie zu seiner Herstellung bestimmen. Es empfiehlt sich, die Faktoren in absteigender Reihenfolge ihrer Bedeutung anzuordnen.

Durch die Analyse des Einflusses der oben diskutierten Faktoren werden ein oder mehrere technologische Prozesse ausgewählt, um die Herstellung von Werkstücken in der erforderlichen Qualität sicherzustellen. Gleichzeitig wird die Möglichkeit der Verwendung kombinierter Rohlinge geprüft. Im Vorfeld der Wahl der optimalen Methode zur Gewinnung von Rohlingen können Sie die sogenannte verwenden Faktoreinflussmatrix(Tabelle 4.1). Jeder Faktor wird „plus oder minus“ oder anhand eines spezifischen Gewichtskoeffizienten (von 0 bis 1) bewertet. Als beste Methode gilt diejenige mit der größten Anzahl an Pluspunkten bzw. der größten Koeffizientensumme.

IN Bedingungen metallurgische Produktion Maschinenbauprofile werden durch Walzen, Pressen und Ziehen hergestellt. Dabei fallen Rohlinge in Form von Langprofilen, Walzblechen, Rohren und periodischen Profilen an. Walzprodukte werden warmgewalzt und kalibriert hergestellt. Bei der Herstellung von Teilen aus kalibrierten Profilen, die sich durch hohe Maßgenauigkeit und geringe Oberflächenrauheit auszeichnen, ist nur eine abschließende mechanische Bearbeitung der Oberflächen der Werkstücke möglich.

Sortenprofile werden in Profile mit einfachen geometrischen Formen (Quadrat, Kreis, Sechseck, Rechteck) und Formen (Kanal-, Schienen-, Eck-, T-Profile usw.) unterteilt. Bleche werden in dickes Stahlblech (4–160 mm Dicke), dünnes Stahlblech (weniger als 4 mm Dicke) und Folie (weniger als 0,2 mm Dicke) unterteilt. Rohre können nahtlos oder geschweißt sein. Nahtlose Rohre werden in den kritischsten Rohrleitungen eingesetzt, die unter Innendruck in aggressiven Umgebungen betrieben werden. Periodische Profile haben eine sich ändernde Form und Querschnittsfläche entlang der Werkstückachse. Sie werden als Formrohlinge für die anschließende volumetrische Stanzung und Bearbeitung durch Schneiden verwendet.

Es können leichte, aber steife dünnwandige Profile (weniger als 2–3 mm) mit sehr komplexer Konfiguration und großer Länge erhalten werden Profilierungsmethode Blechmaterial im kalten Zustand auf Profilbiegemaschinen. Gebogene Profile werden bei der Herstellung von Produkten für den Maschinenbau, die Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie für Baukonstruktionen verwendet.

Um Werkstücke aus Stahl und Nichteisenmetallen mit verformter Makrostruktur zu erhalten, deren Form und Abmessungen der Form von Maschinenteilen nahe kommen, empfiehlt sich die Verwendung des Umformverfahrens (Schmieden, Volumen- und Blechstanzen).

Schmieden dient der Herstellung von Werkstücken in Einzelfertigung durch plastische Verformung von Profilen oder Barren. Bei der Herstellung großer und einzigartiger Werkstücke mit einem Gewicht von bis zu 250 Tonnen ist Schmieden die einzig mögliche Umformmethode.

Rohlinge erhalten volumetrisches Stempeln, Sie zeichnen sich im Vergleich zu geschmiedeten Schmiedestücken durch eine höhere Maßhaltigkeit und Qualität der Oberflächenschicht aus. Der Einsatz dieser Art der Druckbehandlung zur Gewinnung von Rohlingen von Maschinenteilen ist in der Großserien- und Massenproduktion wirtschaftlich sinnvoll. Bei der Herstellung von Schmiedestücken durch volumetrisches Stanzen werden Langform- und Periodenprofile mit einem Gewicht von weniger als 400 kg verwendet. In puncto Genauigkeit und Oberflächenrauheit stehen im Kaltprägeverfahren hergestellte Werkstücke Produkten aus Sondergussverfahren in nichts nach. Gleichzeitig sind die mechanischen Eigenschaften von Schmiedestücken höher als die von Gussstücken.

Blechprägung produzieren eine Vielzahl flacher und räumlicher Produkte mit einem Gewicht von Bruchteilen von Gramm bis zu mehreren zehn Kilogramm. Als Zuschnitte für die Blechstanzung werden gewalzte Bleche, Bänder oder Streifen verwendet, deren Dicke in der Regel 10 mm nicht überschreitet. Bei gegebener Festigkeit und Steifigkeit werden durch diese Art der Druckbehandlung Produkte mit minimalem Gewicht und hoher Maßhaltigkeit und Oberflächengüte hergestellt. Dadurch können Sie die Anzahl der technologischen Endbearbeitungsvorgänge der spanenden Bearbeitung reduzieren.

Verwendung pulvermetallurgischer Methoden Es werden Rohlinge erhalten, die in Größe und Form der Form und den Abmessungen der Teile nahe kommen, sodass bei der Herstellung der Produkte ein geringer Bearbeitungsaufwand erforderlich ist. Pulvermetallurgische Technologien ermöglichen es, konventionelle metallurgische Prozesse nahezu vollständig aus der Produktion zu eliminieren und die Umweltbedingungen deutlich zu verbessern. Der Metallausnutzungskoeffizient steigt auf 0,98, die Arbeitsproduktivität steigt um das Zweifache im Vergleich zur Herstellung von Teilen aus Profilprofilen, die unter metallurgischen Produktionsbedingungen gewonnen werden. Statistiken zeigen, dass die Überführung einer Tonne Stahlteile in die pulvermetallurgische Produktion eine Einsparung von 2 Tonnen Profilen im Maschinenbau ermöglicht und 80 Zerspanungsmaschinen freisetzt.

Gießmethode Wir beschaffen Werkstücke nahezu jeder Größe, sowohl einfache als auch sehr komplexe Konfigurationen. In diesem Fall können Gussteile komplexe innere Hohlräume mit gekrümmten Oberflächen aufweisen, die sich in unterschiedlichen Winkeln schneiden. Maßhaltigkeit und Oberflächengüte des Werkstücks hängen vom Gussverfahren ab. Gussteile können aus allen Metallen und Legierungen hergestellt werden. Teilweise bilden sich innerhalb der Wandungen Defekte (Lunker, Porosität, Heiß- und Kaltrisse), die erst nach der groben Bearbeitung beim Entfernen der Gusshaut entdeckt werden.

Geschweißte Rohlinge gewonnen durch verschiedene Schweißarten – vom Elektroschlacke- bis zum Reibschweißen. In manchen Fällen vereinfacht das Schweißen die Herstellung von Werkstücken mit komplexen Konfigurationen. Die Schwachstelle eines geschweißten Werkstücks ist die Naht bzw. Wärmeeinflusszone. Ihre Festigkeit ist in der Regel geringer als die des Grundmetalls. Darüber hinaus kann es durch eine fehlerhafte Werkstückkonstruktion oder Schweißtechnik zu Fehlern (Verzug, Porosität, Risse) kommen, die bei der anschließenden Bearbeitung nur schwer behoben werden können. Rohlinge mit komplexer Konfiguration bieten einen erheblichen wirtschaftlichen Effekt bei der Herstellung von Produktelementen durch Stanzen, Gießen, Walzen und anschließendes Verbinden durch Schweißen. Solche Rohlinge werden bei der Herstellung großer Kurbelwellen, Schmiedebetten usw. verwendet.

Die wichtigsten Arten von Rohlingen für Teile sind folgende Rohlinge:

Druckbehandlung;

Schneiden von Lang- und Profilprodukten;

Kombinierte Methoden;

Spezielle Methoden.

Herstellung von Rohlingen durch Gießen .

Im Vergleich zu anderen Verfahren zur Herstellung von Rohlingen hat das Gießen eine Reihe von Vorteilen:

Hohe Metallausnutzungskoeffizienten und Gewichtsgenauigkeit;

Nahezu unbegrenzte Abmessungen und Gewichte der Gussteile;

Möglichkeit der Verwendung von Legierungen, die sich nicht plastisch verformen lassen und schwer zu bearbeiten sind.

Verfahren zur Herstellung von Rohlingen durch Gießen in Sand-Ton-Formen Aufgrund ihrer Vielseitigkeit werden sie in allen Produktionsarten eingesetzt. Etwa 80...85 % der gegossenen Knüppel werden mit diesem Verfahren hergestellt. Es können die komplexesten Gussteile in praktisch unbegrenzten Größen hergestellt werden. Die Gussteile haben ein gleichmäßiges Gefüge und zeichnen sich durch eine gute Bearbeitbarkeit aus. Die Gussneigungen betragen 1-3˚ für Holzmodelle, 1-2˚ für Metallmodelle bei Handformung und -0,5-1˚ für Maschinenformung.

Zu den Nachteilen dieser Methode gehören::

Hoher Verbrauch an Metall- und Formmaterialien;

Große Zulagen für m/o;

Große Produktionsflächen;

Hohe Kapitalkosten zur Schaffung normaler Arbeitsbedingungen;

Eine erhebliche Anzahl von Mängeln.

Gießen in permanente Metallformen – Kokillen ermöglicht es Ihnen, die Produktivität und Entfernung von Produktionsbereichen zu steigern, die Genauigkeit zu erhöhen und die Rauheit von Gussteilen zu verringern, den Verbrauch von Metall und Formmaterialien zu reduzieren, M/O-Zulagen zu berücksichtigen, die mechanischen Eigenschaften des Materials zu verbessern, die Kosten von Gussteilen zu senken und vieles mehr Anzahl der Mängel.

Kokillen werden aus Gusseisen oder Stahl durch Gießen und anschließendes Schmelzen hergestellt. Gilt auch ausgekleideter Druckguss.

Am häufigsten werden beim Kokillenguss Nichteisenlegierungen verwendet, die einen niedrigeren Schmelzpunkt und damit eine höhere Formbeständigkeit aufweisen.

Die Haltbarkeit der Formen beträgt: beim Gießen von Nichteisenlegierungen - bis zu 150.000 Güsse, beim Gießen von Gusseisen - bis zu 1-5.000 Güsse, bei Stahl - nicht mehr als 100-500 Güsse.

Zu den Nachteilen des Kokillengusses gehören::

Die Notwendigkeit, die Konfiguration von Gussteilen zu vereinfachen und die Wandstärke von Hohlgussteilen zu erhöhen;

Schwierigkeiten bei der Freisetzung von Gasen aus der Form und dadurch die Möglichkeit der Bildung von Gaseinschlüssen;

Auf der Oberfläche von Werkstücken aus Gusseisen kann sich eine Bleichschicht bilden.

Schleuderguss Wird zur Herstellung von Gussteilen wie Rotationskörpern (Rohre, Scheiben, Buchsen, Zylinder, Spindeln) und Formgussteilen aus Stahl, Gusseisen, Nichteisenmetallen und Legierungen verwendet.

Das Schleudergussverfahren hat mehrere Varianten: mit vertikaler Drehachse, horizontal, geneigt, vertikal, die nicht mit der Gussachse zusammenfällt. Im Vergleich zu früheren Methoden können Sie durch eine besser organisierte Platzierung der Metallatome eine Struktur mit höherer Qualität erhalten, den Metallverbrauch senken (keine Gewinne, Angusssysteme) und die Anzahl der Fehler reduzieren – die Ausbeute an geeignetem Gussstück erreicht 95 % ( 20–60 % mehr als beim Gießen in Sand- und Tonformen), was die Kosten für die Herstellung von Gussteilen um 20–40 % senkt.

Die Nachteile sind begrenzte Konfiguration und Größe der Gussteile, Komplexität der Form bei Gussteilen mit komplexer Konfiguration.

Spritzguss ermöglicht es Ihnen, präzise Gussteile aus Nichteisenlegierungen mit geringer Rauheit und geringer Wandstärke zu erhalten, die Festigkeit der Gussteile im Vergleich zum Gießen in Sand- und Tonformen um 25–40 % zu erhöhen, Bearbeitungszugaben zu reduzieren oder vollständig zu eliminieren und eine hohe Automatisierung des Prozesses zu implementieren , Arbeitsbedingungen verbessern, Produktionszyklus verkürzen. Mit dieser Methode werden Rohteile gegossen: Vergasergehäuse, Elektromagnete, Abschirmungen kleiner Elektromotoren usw.

Das Spritzgießen erfolgt auf speziellen Spritzgießmaschinen mit horizontaler oder vertikaler Kompressionskammer; Eine Form des Spritzgießens ist das Gießen mittels Vakuum.

Der Nachteil dieser Methode Es besteht die Notwendigkeit, komplexe Formen und spezielle Geräte zu verwenden.

Wachsausschmelzguss ermöglicht es, eine hohe Präzision und geringe Rauheit der Gussoberflächen zu erreichen, innere Spannungen in den Gussstücken zu reduzieren oder ganz zu beseitigen, minimale Toleranzen zu erzielen und die Arbeitsbedingungen zu verbessern.

Varianten der Methode sind: Gießen mit löslichen Salzmodellen, Gießen mit gebrannten Modellen.

Fehlen von Daten Methoden sind ein komplexer technologischer Prozess zur Herstellung von Gussteilen, der spezielle Ausrüstung und Spezialausrüstung sowie einen langen Produktionszyklus erfordert.

Muschelguss Im Vergleich zum Gießen in Sand-Ton-Formen bietet es eine höhere Genauigkeit und geringere Oberflächenrauheit, geringe Bearbeitungszugaben, eine geringere Arbeitsintensität für alle Prozesselemente, eine hohe Produktivität, eine mehrfache Reduzierung der Anzahl der Formsande und verbesserte Arbeitsbedingungen Möglichkeit der Einführung einer umfassenden Automatisierung.

Schalenformen können sein: Sand-Harz, chemisch härtendes und flüssiges Glas.

Nachteile des Schalengusses– teure und komplexe Ausrüstung, teure Formmischungen, die Notwendigkeit, präzise Metallmodelle herzustellen.

Durch Stanzen von flüssigem Metall erhaltene Rohlinge , weisen eine hohe Strukturdichte auf. Das Verfahren ermöglicht eine Reduzierung des Metallverbrauchs um das 1,5- bis 3-fache im Vergleich zum Gießen in Sand- und Tonformen und erfordert keine teure Ausrüstung und Zubehör.

Das Stanzen von flüssigen Metallen gibt es in mehreren Varianten:

Mit Kristallisation unter Kolbendruck;

Durch Drücken;

Vakuumsauger;

Strangguss usw.

Zusätzlich zu den oben genannten Gießverfahren gibt es noch andere, zum Beispiel das Gießen in Formen: Gips, Sandzement, Ziegel, Schamotte-Quarz, Ton, Stein, Keramik usw.

Im Jahr 1988 wurde eine einzige GOST 26645-85 „Gussteile aus Metallen und Legierungen“ für Gussteile eingeführt, die nach einem beliebigen Verfahren aus Eisen- und Nichteisenmetallen und -legierungen hergestellt wurden. Diese Norm legt Toleranzen für Abmessungen, Form-, Lage- und Oberflächenunregelmäßigkeiten, Massentoleranzen und Bearbeitungszugaben fest. Gemäß GOST 26645-85 wird die Gussgenauigkeit durch vier Indikatoren charakterisiert:

Maßgenauigkeitsklasse (22 Klassen);

Verzugsgrad (11 Grad);

Grad der Oberflächengenauigkeit (22 Grad);

Massengenauigkeitsklasse (22 Klassen).

Maßhaltigkeitsklassen und Massengenauigkeitsklassen von Gussstücken unterliegen der verpflichtenden Verwendung.

Die Norm sieht eine Gießzugabe von 18 Reihen vor.

Die technischen Anforderungen der Gusszeichnung müssen die Gussgenauigkeitsstandards in der folgenden Reihenfolge angeben:

Maßgenauigkeitsklasse;

Grad der Verwerfung;

Grad der Oberflächengenauigkeit;

Massengenauigkeitsklasse;

Toleranz der Gussverschiebung.

Ein Beispiel für ein Symbol für die Gussgenauigkeit der 8. Klasse der Maßhaltigkeit, 5. Grad der Verzugsklasse, 4. Grad der Oberflächengenauigkeit, 7. Klasse der Massengenauigkeit mit einer Verschiebungstoleranz von 0,8 mm: Wurfgenauigkeit 8-5-4-7 cm 0,8 GOST 26645-85.

Die technischen Anforderungen der Gusszeichnung müssen in der nachstehenden Reihenfolge die Werte der Nennmassen des Teils und Bearbeitungszugaben angeben. Technologische Zulagen und Gussmasse.

Ein Beispiel für ein Symbol für Nennmassen gleich -20,35 kg für ein Teil, -3,15 kg für Bearbeitungszugaben, für technologische Zugaben - 1,35 kg, für Gussteil - 24, 85 kg.

Gewicht 20,35-3,15-1,35-24,85 GOST 26645-85.

Bei unbearbeiteten Gussteilen oder bei fehlenden Überlappungen werden die entsprechenden Werte mit „0“ bezeichnet. Zum Beispiel: Gewicht 20,35-0-0-20,35 GOST 26645-85.

Durch Druckbehandlung gewonnene Werkstücke .

Zur Herstellung von Werkstücken durch Druckbehandlung gibt es folgende Verfahren:

Stempeln (heiß und kalt);

Spezielle Methoden.

Alle Metallumformprozesse basieren auf der Fähigkeit von Metallen im festen Zustand, unter dem Einfluss äußerer Kräfte Form und Größe stabil zu ändern, sich also plastisch zu verformen. Bei der plastischen Verformung nimmt das Metall nicht nur die gewünschte Form an, sondern verändert auch seine Struktur sowie seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften.

Verfahren zur Herstellung von Werkstücken durch Druck sind überwiegend Hochleistungsverfahren, die geringe Aufmaße und eine verbesserte Metallstruktur ermöglichen.

Das Material, aus dem die Werkstücke durch Druck hergestellt werden, muss formbar sein: Festigkeit und Duktilität bei hohen Temperaturen. Die Formbarkeit hängt hauptsächlich von der chemischen Zusammensetzung des Materials und seiner Bestandteile ab. Beispielsweise verringern Elemente wie Chrom, Silizium, Kohlenstoff und Mangan die Duktilität, während Nickel die Duktilität erhöht. Das Vorhandensein von Schwefel (bei einer Temperatur von 800–900 Grad) verursacht das Phänomen der roten Sprödigkeit, des Phosphors (mehr als 0,03 %) und der kalten Sprödigkeit.

Schmieden .

Beim Schmieden erfolgt die Formgebung durch den freien Metallfluss in den Richtungen senkrecht zur Bewegung des Formwerkzeugs – des Schlagstücks.

Durch das Schmieden von Rohlingen auf Hämmern und Pressen werden Schmiedestücke einfacher Konfiguration mit großer Masse (bis zu 250 Tonnen) erhalten. Schmiedeteile haben über den gesamten Querschnitt eine gute Metallstruktur, da der Metallfluss nicht durch das Werkzeug eingeschränkt wird und sie gut geschmiedet werden können. Für das Schmieden sind keine speziellen Werkzeuge und Geräte erforderlich.

Nachteil sind geringe Produktivität, hohe Arbeitsintensität, große Aufmaße und Bearbeitungsaufmaße, geringe Genauigkeit. Um Schmiedeteile mit komplexeren Konfigurationen zu erhalten, werden Stützringe und Gesenke verwendet. Der Einsatz von Radialschmiedemaschinen ermöglicht eine Reduzierung der Bearbeitungszugaben und eine Reduzierung der Arbeitsintensität. Ihr Anwendungsbereich ist jedoch nur auf Revolutionskörper beschränkt.

Abhängig von der Masse der Schmiedestücke werden zum Schmieden verwendet: pneumatische Hämmer, Dampf-Luft-Hämmer und hydraulische Pressen.

Heißprägen .

Gegenüber dem Schmieden hat das Warmgesenkschmieden eine Reihe von Vorteilen:

Komplexere Schmiedeform und bessere Oberflächenqualität;

Reduzierte Bearbeitungszulagen;

Metalleinsparung;

Erhöhung der Genauigkeit der Werkstückfertigung;

Reduzierung der Prägeneigungen aufgrund des Vorhandenseins von Auswerfern bei der Konstruktion von Prägegeräten;

Erhöhte Arbeitsproduktivität;

Reduzierte Arbeitsintensität;

Verbesserung der Arbeitsbedingungen.

Nachteile des Warmgesenkschmiedens gilt:

Teure Ausrüstung (Werkzeug - Stempel), die es ermöglicht, das Stempeln nur für große Mengen produzierter Teile zu verwenden;

Beschränkungen hinsichtlich der Masse der hergestellten Schmiedestücke;

Zusätzlicher Metallabfall in einen Grat (10-30 % der Schmiedemasse);

Größere Verformungskräfte als beim Schmieden.

Die Verwendung standardisierter Stempelblöcke mit auswechselbaren Einsätzen und die Vereinheitlichung weiterer Geräte ermöglichen den Einsatz von Stempeln auch in Kleinserienfertigungen. Kombinierte Verfahren zur Herstellung von Rohlingen ergeben einen guten Effekt: Schmieden und anschließendes Stanzen usw.

Das Warmgesenkschmieden wird je nach Gesenktyp, Ausrüstung, Ausgangswerkstück, Einbauart des Werkstücks in das Gesenk usw. in verschiedene Arten unterteilt.

Je nach Ausstattung stehen folgende Arten der Volumenprägung zur Verfügung:

Auf doppelt wirkenden Dampf-Luft-Prägehämmern;

Auf Kurbel-Heißprägepressen;

Auf horizontalen Schmiedemaschinen (HCM);

Auf hydraulischen Pressen;

Auf Hochgeschwindigkeitshämmern;

Auf Sondermaschinen (Schmiedewalzen, Horizontalbiegemaschinen, Rotations- und Radialcrimpmaschinen, elektrische Stauchmaschinen, Walzmaschinen).

Abhängig von der Art des Stempels wird das Stempeln in folgende Arten unterteilt:

In offenen Briefmarken;

In geschlossenen Matrizen;

In Extrusionsdüsen.

Das Stanzen in offenen Matrizen zeichnet sich dadurch aus, dass die Matrize während des Umformvorgangs offen bleibt. Der Spalt zwischen den beweglichen und stationären Teilen des Stempels ist variabel; bei der Verformung fließt (herausgedrückt) Metall hinein und bildet einen Grat. Die Hauptaufgabe dieses Grates besteht darin, Massenschwankungen der Ausgangswerkstücke auszugleichen. Dieser Stempeltyp kann für Teile beliebiger Konfiguration verwendet werden. Das Vorhandensein eines Grats erhöht jedoch den Metallverbrauch und zum Trimmen des Grats ist der Einsatz spezieller Entgratpressen und Matrizen erforderlich.

Beim Stanzen in geschlossenen Matrizen (bördelloses Stanzen) bleibt die Matrize während des Umformvorgangs geschlossen, d. h. das Metall wird in einem geschlossenen Raum verformt. Das Fehlen von Graten reduziert den Metallverbrauch und macht Entgratpressen und Werkzeuge überflüssig. Die Makrostruktur der Schmiedestücke ist hochwertiger, da beim Schneiden des Grates keine Faserzerstörung auftritt. Dieser Matrizentyp wird jedoch für einfache Teile, hauptsächlich Rotationskörper, verwendet.

Stanzen in Extrusionswerkzeugen– der Fortschrittlichste. Gleichzeitig wird der Metallverbrauch reduziert (bis zu 30 %), der Gewichtsgenauigkeitskoeffizient erhöht, die Schmiedegenauigkeit und die Oberflächenreinheit erhöht und die Arbeitsproduktivität um das 1,5- bis 2,0-fache erhöht.

Mängel– hohe spezifische Verformungskräfte, hoher Energieverbrauch und geringe Haltbarkeit der Werkzeugausrüstung. Wird für Werkstücke mit hoher Duktilität verwendet.

Stempeln auf Hämmern verbessert die Genauigkeit von Werkstücken, ist jedoch ein arbeitsintensiver Prozess. Die größte Schwierigkeit besteht darin, die Matrizenhälften relativ zueinander zu zentrieren. Der Prozess ist schwer zu automatisieren.

Stempeln auf Pressen ( Kurbel, Hydraulik, Reibung) ermöglicht durch den Einsatz von Auswerfern eine Reduzierung der Bearbeitungszugaben und Prägeneigungen um das 1,5- bis 2,0-fache im Vergleich zum Prägen mit Hämmern, eine Verbesserung der Arbeitsbedingungen und eine Steigerung der Produktivität. Das Fehlen von Stößen während des Betriebs reduziert Vibrationen, erhöht die Haltbarkeit der Matrizen und verbessert die Zentrierung der Matrizenhälften.

Stanzen auf Horizontalschmiedemaschinen (GKM), im Vergleich zum Stanzen auf Pressen und Hämmern. Bietet die Möglichkeit, komplexe Schmiedeteile mit tiefen Hohlräumen und Löchern herzustellen und so hochwertige Werkstücke ohne Grate und Stanzgrate mit kleinen Bearbeitungszugaben zu erhalten.

GCMs sind mechanische Pressen, die in einer horizontalen Ebene angeordnet sind. Im Gegensatz zu Hammer- und Pressmatrizen verfügen GCM-Matrizen über zwei zueinander senkrechte Anschlüsse und können offen oder geschlossen sein. Das Vorhandensein von zwei Anschlüssen in der Matrize schafft bessere Bedingungen für die Durchführung von Staucharbeiten und kann die Prägeneigungen (außen 15‘ – 1 Grad, innen 30‘ – 2 Grad) bis hin zu deren Abwesenheit deutlich reduzieren.

Bei GCM hergestellte Schmiedeteile haben in der Regel die Form von Rotationskörpern.

Nachteil Es besteht die Notwendigkeit, Stäbe (Walzprodukte) mit erhöhter Präzision zu verwenden.

Bei der Entwicklung einer Schmiedezeichnung wird GOST 7505-89 verwendet, dessen Daten für Stanzteile mit einem Gewicht von bis zu 250 kg gelten, die durch Warmgesenkschmieden aus Eisenmetallen auf verschiedenen Stanzgeräten hergestellt werden.

Bei der Ermittlung der Aufmaße und zulässigen Maßabweichungen ist dies erforderlich Ö Bestimmen Sie den Quellindex.

Der Anfangsindex ist ein bedingter Indikator, der die Konstruktionsmerkmale (Genauigkeitsklasse, Stahlgruppe, Komplexitätsgrad, Trennflächenkonfiguration) und die Masse des Schmiedestücks berücksichtigt. Der Standard legt 23 Quellindizes fest. Die Ausgangsdaten zur Ermittlung des Ausgangsindex sind:

- Schmiedegewicht;

Stahlkonzern;

Grad der Schmiedekomplexität;

Schmiedegenauigkeitsklasse.

M1 – Kohlenstoff- und legierter Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von bis zu 0,35 % und Legierungselementen bis zu 2 %;

M2 – Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von über 0,35 bis 0,65 % und legiert, mit Ausnahme des in Gruppe M1 genannten Stahls.

Der Komplexitätsgrad eines Schmiedestücks (insgesamt 4) wird bestimmt, indem das Verhältnis der Masse (Volumen) des Schmiedestücks zur Masse (Volumen) der geometrischen Figur berechnet wird, in die die Form des Schmiedestücks passt.

Die Norm sieht fünf Genauigkeitsklassen für Schmiedestücke vor.

Die Zeichnung des Schmiedestücks muss Folgendes enthalten: Originalindex, Genauigkeitsklasse, Stahlgruppe und Komplexitätsgrad des Schmiedestücks.

Kaltprägen.

Volumetrisches Kaltprägen;

Blechprägung;

Stanzen auf horizontalen Biegemaschinen;

Rollen;

Ausrollen;

Rändelung;

Kalibrierung

Das volumetrische Kaltprägen wird in verschiedene Typen unterteilt:

Extrusion;

Ausschiffung;

Radiale Kompression;

Reduzierung usw.

Diese Umformmethode eliminiert Metallverluste und Zunderabfälle, die beim Erhitzen des Metalls entstehen, und sorgt für genauere Werkstückabmessungen und Oberflächenqualität. Durch die Kaltverformung werden einige innere Defekte des Metalls beseitigt, die Homogenität seiner Struktur sichergestellt und die Oberflächenschicht gestärkt.

Kunststoffrohlinge .

Kunststoffe sind nichtmetallische Werkstoffe, die auf Basis hochmolekularer Verbindungen – Polymere – hergestellt werden.

Kunststoffe, gewonnen aus Kunst- und Naturharzen und deren Mischungen mit verschiedenen Stoffen, können durch Pressen, Gießen und Extrudieren geformt werden. Sie verfügen über wertvolle physikalische und mechanische Eigenschaften (Beständigkeit gegenüber aggressiven Umgebungen, elektrische und thermische Isolierung, Anti-Reibung usw.) und es ist einfach, daraus Teile mit komplexem Design herzustellen.

Kunststoffe werden verwendet: zur Herstellung von Kleinteilen (Stecker, Stopfen, Dichtungen, Laufbuchsen, Zahnräder, Laufräder usw.). Allerdings zeichnen sich Kunststoffe durch geringe Schlagzähigkeit, unzureichende Festigkeit, geringe Hitzebeständigkeit und Alterung aus.

Grundprinzipien zur Auswahl des optimalen Werkstücks .

Die gewählte Methode zur Gewinnung eines Werkstücks muss wirtschaftlich sein, die erforderliche Qualität des Teils gewährleisten, produktiv sein und darf kein arbeitsintensiver Prozess sein.

Bei der Auswahl eines Werkstücks kommt es vor allem darauf an, die spezifizierte Qualität des fertigen Teils bei minimalen Kosten sicherzustellen.

Es empfiehlt sich, die Lösung der Probleme der Umformteile in die Beschaffungsphase zu übertragen und dadurch die Materialkosten zu senken und den Kostenanteil der mechanischen Bearbeitung an den Kosten des Fertigteils zu reduzieren.

Bei der Auswahl eines Werkstücks sollten Sie zunächst feststellen, welche Methode am besten geeignet ist, um ein Werkstück für ein bestimmtes Teil zu erhalten. In diesem Fall ist es notwendig, sich auf das Material und die Anforderungen an es im Hinblick auf die Gewährleistung der Gebrauchseigenschaften des Teils zu konzentrieren. Als nächstes skizzieren Sie anhand einer qualitativen Bewertung eine vorläufige Methode, um diese zu erhalten.

Die vorläufige Auswahl des Materials und der Methode zur Gewinnung des Werkstücks anhand wirtschaftlicher Indikatoren kann anhand von Tabellen oder Grafiken in der Literatur erfolgen. Die Grafiken zeigen die Abhängigkeit der Kosten für die Beschaffung eines Werkstücks vom Teileproduktionsprogramm und der Fertigungsgenauigkeit.

Die endgültige Auswahl des Werkstücks erfolgt auf der Grundlage wirtschaftlicher Berechnungen der Kosten für die Beschaffung des Werkstücks und der Kosten für seine weitere Herstellung.

Da die Konfiguration des Werkstücks komplexer wird, die Aufmaße abnehmen und die Maßgenauigkeit zunimmt, wird die technologische Ausstattung der Beschaffungswerkstatt komplizierter und teurer und die Kosten des Werkstücks steigen, gleichzeitig aber auch die Arbeitsintensität und die Kosten des nachfolgenden m/o-Werkstücks sinkt und der Materialausnutzungsgrad steigt. Rohlinge mit einfacher Konfiguration sind günstiger, da sie keine aufwändige Nachbearbeitung und keinen erhöhten Materialverbrauch erfordern.

Als Rohlinge für Maschinenteile werden verwendet:

1.Vermietung . Es werden kalibrierte Stäbe und warmgewalzter Stahl mit hoher und normaler Präzision verwendet. Gemäß GOST 7417 werden kalibrierte Stäbe mit einem Durchmesser von 3–30 mm gemäß Genauigkeitsklasse 2, einem Durchmesser von 3–65 mm gemäß Genauigkeitsklasse 3 und einem Durchmesser von 3–100 mm gemäß Genauigkeitsklasse 4–5 hergestellt Genauigkeitsklasse.

Bei der Befestigung in Spannzangen werden kalibrierte Stangen der 5. Genauigkeitsklasse verwendet. Werkstücke aus kalibrierten Stäben der 4. und höheren Genauigkeitsklassen werden in der Regel nicht mit einem Messerwerkzeug bearbeitet, sondern geschliffen.

Bei Großserien- und Massenproduktion empfiehlt es sich, Spezialprofile zu vermieten; Gleichzeitig wird das M/O fast vollständig eliminiert oder erheblich reduziert. Das Kaltziehen von Profilen bietet die 4. Klasse der Genauigkeit und die 6. Klasse der Sauberkeit. Es empfiehlt sich, die Profilzeichnung für Teile zu verwenden, die über die gesamte Länge das gleiche Profil aufweisen.

Der mechanischen Bearbeitung von Walzprodukten geht das Richten und Schneiden voraus.

Die Werkstücke werden abgeschnitten auf Drehmaschinen und Drehschneidemaschinen, Kreis-, Band- und Bügelsägen, Kurbel- und Exzenterpressen.

Das Schneidverfahren auf Pressen sorgt für eine hohe Produktivität, erreicht jedoch keine Rechtwinkligkeit des Schnitts zur Stangenachse und das Ende des Werkstücks wird gequetscht.

Beim Schneiden mit Bügelsägen und Bandsägen wird der Metallverbrauch reduziert, die Produktivität dieser Methoden ist jedoch gering.

Bei der Auswahl einer Methode zum Schneiden eines Werkstücks wird die Wirtschaftlichkeit einer bestimmten Methode berücksichtigt.

Blattprodukte Schneiden Sie aus einem Blech oder Streifen mit einer Tafelschere, einer Pressschere oder mit Gasschneiden entlang der Markierungen auf speziellen Maschinen, die auf Kopierern arbeiten und es Ihnen ermöglichen, mehrere Werkstücke gleichzeitig mit relativ hoher Genauigkeit auszuschneiden.

Zuschnitte aus Blechteilen werden durch Schneiden hergestellt(flache Teile unterschiedlicher Konfiguration), Biegen, Ziehen und Kombinieren dieser Methoden. Bei der Herstellung einer großen Anzahl von Teilen empfiehlt es sich, das Stanzen zu verwenden; Gleichzeitig werden die Kosten für die Herstellung von Werkzeugen durch eine Reduzierung der Kosten für die Herstellung von Teilen kompensiert. Das Stanzen von Blechteilen erfolgt auf mechanischen (Kurbel- und Exzenter-)Hydraulikpressen.

2. Schmiedestücke. Sie werden für Teile mit komplexer Konfiguration und großem Querschnitt oder für Teile mit großen Querschnittsunterschieden entlang der Länge (Zahnräder, Scheiben, Stufen- und Flanschwellen) verwendet. Schmiedestücke werden mit pneumatischen und Dampf-Luft-Hämmern sowie hydraulischen Pressen aus Walzstahl oder Barren hergestellt.

Die Genauigkeit von Werkstücken, die durch Freischmieden hergestellt werden, ist gering und weist daher erhebliche Bearbeitungszugaben auf. Die Maßtoleranzen von Schmiedestücken, die durch Freischmieden auf Pressen hergestellt werden, betragen 12–72 mm, abhängig von der Konfiguration und den Abmessungen des Schmiedestücks.

Beim Freischmieden ist es schwierig, Werkstücke mit komplexer Konfiguration mit Vorsprüngen, Rippen und Vertiefungen herzustellen.

Das Freischmieden wird zur Herstellung von Rohlingen in Einzel- und Kleinserienfertigung eingesetzt, wenn bei der Verwendung von Walzprodukten eine große Menge Metall an Spänen verbraucht wird, sowie zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Materials.

3. Stempel. Gestanzte Rohlinge werden zur Herstellung von Teilen mit komplexen Konfigurationen verwendet. Beim Stanzen in geschlossenen Matrizen werden die Formen und Abmessungen der Rohlinge durch die Formen und Abmessungen der Stempelnuten bestimmt. Geschlossene Matrizen können Teile mit komplexen Konfigurationen herstellen – mit Rippen, Vorsprüngen und Biegungen. Die Arbeitsproduktivität ist hoch.

Beispielsweise beträgt die Arbeitsproduktivität beim Stanzen komplexer Kleinteile in mehreren Linien 200–400 Teile pro Stunde und beim Stanzen größerer Teile mit einem Gewicht von etwa 100 kg bis zu 100 Teile pro Stunde. Die hohe Genauigkeit der Zuschnitte ermöglicht eine deutliche Reduzierung der Bearbeitungszugaben und teilweise durch den Einsatz von Prägungen. Verzichten Sie vollständig auf die Zulage.

Das Stanzen in geschlossenen Matrizen kommt jedoch nur dann zum Einsatz, wenn die Serie eine erhebliche Anzahl von Teilen enthält. Dies ist auf die hohen Kosten für Schmiede- und Schneidwerkzeuge zurückzuführen.

Die Stanzteile werden auf Dampf-Luft- und Reibhämmern, auf Reib-, Kurbel- und Hydraulikpressen sowie auf horizontalen Schmiede- und Rotationsmaschinen hergestellt.

Für Kleinserien können Stanzteile in Hinterbacken auf Schmiedehämmern hergestellt werden.

Horizontalschmiedemaschinen produzieren Teile wie Ventile, Wellen mit Flanschen, Getriebewellen, Buchsen und Hebel. In diesem Fall ist es möglich, ein Werkstück ohne Prägeschrägen oder mit sehr kleinen Prägeschrägen, mit genähten Sack- oder Durchgangslöchern sowie Werkstücke mit großem Querschnittsunterschied über die Länge zu erhalten.

Zulagen für gestanzte Rohlinge werden im Bereich von 0,5–5 mm akzeptiert und hängen von der Herstellungsmethode und der Größe des Teils ab; Fertigungstoleranzen überschreiten in der Regel nicht die Hälfte des Aufmaßes.

In jüngster Zeit sind neue Verfahren zur Herstellung gestanzter Rohlinge aus gewalzten Stangen und Blechen entstanden;

Stempeln mit Sprengstoff, bei dem. eine Druckwelle, die über ein Wasser- oder Luftmedium auf das Werkstück einwirkt, verleiht ihm die Form einer Matrix aus Metall, Beton und anderen Materialien;

Stempeln in einem elektromagnetischen Feld, bei dem. Unter dem Einfluss eines starken kurzzeitigen elektromagnetischen Impulses erhält das Werkstück die Matrix F-MA.

Die Vorteile dieser Methoden sind die Möglichkeit, große Rohlinge ohne leistungsstarke Ausrüstung zu erhalten, die Einfachheit der Ausrüstung und ihre geringen Kosten sowie die Möglichkeit, Rohlinge aus Materialien zu stanzen, die mit anderen Methoden schwer zu stanzen sind.

4. Gussteile aus Stahl, Gusseisen und Nichteisenmetallen. Sie werden als Rohlinge für Teile komplexer Konfigurationen verwendet.

Methoden zur Gewinnung von Gussteilen:

1) Gießen in Erdformen. dienen der Herstellung nur eines Teils und bei der Entnahme wird das Werkstück zerstört;

2) Gießen in Schalenformen aus mit Bakelit oder anderen polymerisierenden Bindemitteln umhülltem Sand. In Schalenformen ist es möglich, hochpräzise Gussteile (Klasse 4-5) mit einer Reinheit von fast Klasse 4-5 und kleinen Neigungen zu erhalten, was es ermöglicht, die Toleranzen für m/o zu reduzieren;

Kleine Gussneigungen, die es ermöglichen, die Zuschläge für M/O und in einigen Fällen deutlich zu reduzieren. Fälle können von der Bearbeitung ausgeschlossen werden;

3) Wachsausschmelzguss. Wird für Teile aus Stahl und Nichteisenmetallen verwendet. Mithilfe von Wachsausschmelzmodellen ist es möglich, Teile mit einer sehr komplexen Konfiguration, mit Löchern, Kanälen, dünnen Rippen und Vorsprüngen, mit einer Genauigkeit von 4–7 Klassen und einer Sauberkeit von fast 3–4 Klassen zu erhalten. Der Einsatz dieser kostenintensiven Rohlingsgewinnung empfiehlt sich dort, wo Präzisionsguss eine Vermeidung von M/O ermöglicht. Präzisionsguss Herstellung von Teilen (Reglergewichte, Treibstoffpumpenschieber, Wasserpumpenlaufräder). Mit dieser Methode können Löcher bis zu 2,5 mm und Wände bis zu 0,3 mm Dicke erzeugt werden;

4). Schleudergussverfahren. Mit diesem Verfahren entstehen Rohlinge für Teile, die die Form von Rotationskörpern haben (Buchsen, Rohre, Hülsen) und Rohlinge für geformte Profilteile, die eine Symmetrieachse haben (Hebel, Gabeln usw.);

5) Vakuum-Saugguss. Mit diesem Verfahren werden Buchsen und andere Rohlinge einfacher Form hergestellt;

6) Gießen durch Pressverfahren. Es wird zur Herstellung dünnwandiger großformatiger Teile wie Deckel, dünnwandiger Platten usw. verwendet.

5. Stanzteile aus flüssigem Metall. Sie werden zur Herstellung von Rohlingen aus Nichteisenmetallen verwendet. Rohlinge werden durch Eingießen von flüssigem Metall in einen erhitzten Stempel gewonnen. Wenn es unter dem Druck des Stempels auf einen halbflüssigen Zustand abgekühlt wird, füllt es die Form und kristallisiert. Die Kristallisation unter Druck sorgt für Strukturdichte, hohe Präzision und Oberflächenreinheit. Dieses Verfahren wird zur Herstellung kritischer Rohlinge eingesetzt.

6.Metall-Keramik-Rohlinge. Sie werden hergestellt, indem Rohlinge aus einer Mischung von Metallpulvern in Formen gepresst und anschließend gesintert und kalibriert werden. Mit dieser Methode können Teile mit besonderen Eigenschaften hergestellt werden: hitzebeständig (Ventilsitzeinsätze)

Antifriktion (Buchsen, Lager), Reibung sowie Teile, die keiner zusätzlichen Bearbeitung bedürfen.

Schmiede-, Stanz- und Gussteile aus Gusseisen, Stahl und Leichtlegierungen werden vor der Verarbeitung häufig technischen Prozessen unterzogen: Normalisieren, Glühen, Verbessern, Altern, Härten usw. Dadurch ist es möglich, dem Werkstückmaterial eine höhere Stabilität zu verleihen, die Bearbeitbarkeit zu verbessern oder innere Spannungen zu eliminieren, die beim Abkühlen des Werkstücks entstehen und zu Verformungen der Teile während der Bearbeitung und im Betrieb führen.

Die Art des Werkstücks hat einen wesentlichen Einfluss auf die Prozesseigenschaften, die Arbeitsintensität und die Wirtschaftlichkeit der Bearbeitung.

Bei der Auswahl eines Werkstücks ist es wünschenswert, dass seine Form der Form des fertigen Teils möglichst nahe kommt. Dies ermöglicht eine bessere Materialausnutzung und reduziert die Kosten für das Abtragen von Aufmaß.

Da jedoch die Form komplexer wird und die Genauigkeit der Werkstücke zunimmt, steigen die Herstellungskosten, weil Es ist erforderlich, komplexere und teurere Geräte und Geräte zu verwenden. Daher werden für identische Teile verschiedener Serien unterschiedliche Rohlinge gewählt.

Wenn freigegeben mehrere Dutzend Motorkurbelwellen, dann wird ein Rohling – Schmiedestück – verwendet;

Wenn es notwendig ist zu produzieren Bei mehreren Tausend dieser Kurbelwellen wird das Werkstück durch Stanzen hergestellt.

Bei der Bestimmung der Form und Größe des Werkstücks ist dies erforderlich. einen ausreichenden Aufmaß vorsehen, um die erforderliche Sauberkeit der bearbeiteten Oberflächen zu erreichen, unter Berücksichtigung der Kompensation von Fehlern, die durch Ungenauigkeiten bei der Herstellung des Werkstücks und seiner Verformung sowie Fehler bei der Installation des Werkstücks während der Bearbeitung verursacht werden.

Das Werkstück kann ein Stück (gemessen) oder kontinuierlich sein, beispielsweise ein warmgewalzter Stab, aus dem durch Schneiden während des Herstellungsprozesses einzelne Stückwerkstücke gewonnen werden können.

Jeder Werkstücktyp kann durch eine oder mehrere mit der Grundmethode verwandte Methoden erhalten werden. So kann ein Gussstück beispielsweise durch Gießen in Sand, Schalenformen, in einer Kokille usw. erhalten werden.

Beim Gießen entstehen Werkstücke nahezu jeder Größe, sowohl einfacher als auch sehr komplexer Konfigurationen, aus fast allen Metallen und Legierungen. Das jährliche Produktionsvolumen von Gussstücken in der Russischen Föderation beträgt mehr als 5.000.000 Tonnen, wobei der Anteil von Gussstücken aus Gusseisen etwa 75 %, aus Stahl 18 % und Gussstücken aus Nichteisenlegierungen bis zu 7 % ausmacht. Der Anteil letzterer nimmt stetig zu, was grundsätzlich den globalen Trends in der Entwicklung der Gießereiproduktion entspricht.

Mit der Metallumformung werden geschmiedete und gestanzte Werkstücke sowie Profile für den Maschinenbau hergestellt. Das Schmieden wird sowohl in der Einzelfertigung in kleinen Stückzahlen als auch bei der Herstellung sehr großer, einzigartiger Werkstücke und Werkstücke mit besonders hohen Anforderungen an die volumetrischen Eigenschaften des Materials eingesetzt. Durch das Stanzen können Sie Rohlinge erhalten, deren Konfiguration dem fertigen Teil nahe kommt. Die mechanischen Eigenschaften von durch Druckbehandlung hergestellten Werkstücken sind höher als die von gegossenen Werkstücken.

Das maximale Produktionsvolumen von Schmiedestücken in der Russischen Föderation betrug etwa 8 Millionen Tonnen. Am Produktionsvolumen von Schmiedeteilen beträgt der Anteil der geschmiedeten Teile etwa 33 % und der der gestanzten Teile etwa 67 %. Im Jahr 1998 betrug die Produktion von Stanzteilen in Russland 16 % der Weltproduktion.

Durch Schneiden von Walzprodukten gewonnene Zuschnitte werden in der Einzel- und Serienfertigung eingesetzt. Walzprodukte des ausgewählten Profils werden in Stückrohlinge (gemessen) umgewandelt, aus denen durch anschließende mechanische Bearbeitung Teile hergestellt werden. Die Perfektion des Werkstücks wird durch die Nähe des ausgewählten Walzprofils zum Querschnitt des Teils (unter Berücksichtigung der Bearbeitungszugaben) bestimmt.

Geschweißte Werkstücke werden aus einzelnen Bauteilen hergestellt, die durch verschiedene Schweißverfahren miteinander verbunden werden. Darüber hinaus ist bei einem kombinierten Werkstück jedes Bauteilelement ein eigenständiges Werkstück der entsprechenden Art (Guss, Stanzen usw.), das nach dem gewählten Verfahren nach einem eigenständigen technologischen Prozess hergestellt wird. Geschweißte und kombinierte Rohlinge vereinfachen die Erstellung komplexer Strukturen erheblich. Eine falsche Werkstückkonstruktion oder eine falsche Schweißtechnik können zu Defekten (Verzug, Porosität, Eigenspannungen) führen, die durch die Bearbeitung nur schwer korrigiert werden können.

Pulvermetallurgisch hergestellte Rohlinge entsprechen in Form und Größe weitgehend den Fertigteilen und erfordern nur eine geringfügige Nachbearbeitung.

Die Entwicklung des Maschinenbaus führt zur Entstehung neuartiger Werkstücke, insbesondere Werkstücke aus Strukturkeramik, die bei der Herstellung hitzebeanspruchter Teile und (oder) Teile, die in aggressiven Umgebungen betrieben werden, verwendet werden.

Der Rohling vor dem ersten technologischen Vorgang des Teilefertigungsprozesses wird als Ausgangsrohling bezeichnet.

Als Rohlingsprodukt kann sich ein Rohling grundsätzlich durch die gleichen Qualitätsmerkmale auszeichnen wie das Fertigteil. Dabei ist das Werkstück nicht das Endprodukt der gesamten Maschinenbauproduktion. Daher wird seine Qualität in der Regel nur durch einige der Qualitätsindikatoren charakterisiert, von denen die wichtigsten sind:

1) Maßhaltigkeit der (spezifizierten) Hauptflächen;

2) Abweichungen in der räumlichen Anordnung der (spezifizierten) Hauptflächen;

3) Rauheit der (spezifizierten) Hauptoberflächen;

4) Tiefe der defekten Schicht der Hauptoberflächen (angegeben);

5) Härte des Grundmaterials.

Die Qualität von Rohlingen für hochbeanspruchte Teile kann zusätzlich durch die Werte der physikalischen und mechanischen Eigenschaften charakterisiert werden, die experimentell als Ergebnis der Untersuchung von aus Rohlingen geschnittenen Proben, beispielsweise Turbinenscheiben von Gasturbinentriebwerken (GTE), ermittelt wurden als Information über die Orientierung der Materialstruktur der Rohlinge von GTE-Turbinen-Arbeitsschaufeln.

Die Qualität des Werkstücks hängt von seinen technologischen Eigenschaften ab: Material, Art und Herstellungsverfahren. Beispielsweise hängt die Qualität des Gusses von den Kristallisationsbedingungen des Metalls in der Form ab, die durch das Gussverfahren bestimmt werden. In einigen Fällen können sich innerhalb der Gussstückwände Defekte bilden (Schwindungslockerung, Porosität, Heiß- und Kaltrisse), die erst nach einer groben Bearbeitung erkannt werden.

Die wichtigsten Indikatoren für die Herstellbarkeit von Werkstücken sind: Materialausnutzungsgrad, Arbeitsintensität in der Fertigung, technologische Kosten.

Der Materialnutzungsfaktor (MCM) wird aus dem Ausdruck bestimmt:

Wo M D – Masse des fertigen Teils; M P ist die Masse des gesamten Materials, das zu seiner Herstellung verwendet wird, einschließlich der Masse von Anschnitten, Graten, Zunder, Defekten usw. Es wird auch zwischen dem Fließkoeffizienten des geeigneten Materials (Metall) bei der Rohlingsherstellung (K V.G.) und dem unterschieden Massengenauigkeitskoeffizient (K M .T.):

Wo M W ist die Masse des Werkstücks.

KIM = K V.G. Zu M.T. .

Der Materialnutzungskoeffizient charakterisiert den Gesamtmaterialverbrauch für die Herstellung eines bestimmten Teils. Ein höherer CMM-Wert entspricht einem fortschrittlicheren (weniger materialintensiven) Werkstück. Der Ausbeutekoeffizient geeigneter Materialien charakterisiert den Materialverbrauch in der Beschaffungsproduktion, die Fehlerquote, die Menge an technologischem Abfall usw.

Die maschinenbautechnischen Durchschnittswerte der betrachteten Koeffizienten für die wichtigsten Werkstücktypen aus Eisenmetallen und -legierungen sind in der Tabelle dargestellt. 3.1.

Der Wunsch nach maximaler Ressourceneinsparung und der Schaffung einer abfallfreien Produktion macht es dringend erforderlich, KMGs auf das Niveau moderner Anforderungen zu bringen: Bei einem KMG ≥ 0,98 gilt die Produktion (Technologie) als abfallfrei; bei 0,9 ≤ KIM< 0,98 производство считают малоотходным; современ­ному среднему уровню требований ресурсосбережения отвечает 0,78 ≤ КИМ < 0,9.

Casting

Casting ist eine der wirtschaftlichen Möglichkeiten, Teile und Werkstücke mit komplexen Formen, großen und kleinen Größen aus verschiedenen Metallen, Legierungen, Kunststoffen und anderen Materialien herzustellen. Bei diesem Verfahren werden Schmelzen in speziell vorbereitete Gussformen gegossen.

In der Gießereiindustrie werden mehr als 50 Gussarten zur Herstellung von Metallgussteilen verwendet: Sandguss, Schalenguss, Wachsausschmelzguss, Kokillenguss, Schleuderguss, Druckguss usw.

Gussform- Dies ist eine Form, die in der Gießereiproduktion zur Herstellung von Gussteilen verwendet wird; sie besteht aus der Form selbst zur Reproduktion der Außenkonturen der Gussteile und Gusskernen zur Bildung von inneren Hohlräumen und Löchern (Abb. 3.1).

Arbeitsteil der Gussform ist ein Hohlraum, in dem das Material beim Abkühlen aushärtet und die erforderliche Konfiguration und Abmessungen annimmt.

Gussrute - Hierbei handelt es sich um einen abnehmbaren Teil der Gussform, der die inneren Hohlräume des Gussstücks bildet. In Fällen, in denen die Konfiguration des Gussmodells eine schwierige Entformung erschwert, können Gusskerne auch zur Bildung der äußeren Teile des Gussstücks verwendet werden. Gusskerne werden auf speziellen Auflageflächen der Gussform, sogenannten Zeichen.

Sandguss - Dabei handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung von Gussstücken in Formen aus Sand und Tonformstoffen, mit denen ein einziges Gussstück hergestellt wird.

Ein Satz von Kanälen (Elementen), die dazu dienen, den Arbeitshohlraum der Gussform mit geschmolzenem Metall zu füllen, das Gussstück während der Erstarrung zu versorgen und die ersten Teile von Metall, Schlacke und Verunreinigungen aufzufangen, wird als bezeichnet Torsystem. Die Hauptelemente des Angusssystems sind eine Schüssel, ein Steigrohr, ein Schlackenfänger, ein Zuführer, ein seitliches Steigrohr und ein Hals.

Dampf- Dies ist ein vertikaler Kanal, der mit dem Torsystem verbunden ist. Es befindet sich im oberen Teil der Gussform und dient dazu, beim Befüllen der Gussform mit flüssigem Metall Gase freizusetzen, die Befüllung der Gussform zu steuern und manchmal dem Gussstück beim Abkühlen Metall zuzuführen.

Reis. 3.1. Die Reihenfolge der Herstellung der Form (Formen): a - Skizze des Teils; b – Skizze eines Halbmodells; c - Stab; d – Herstellung der unteren Halbform; d - Herstellung der Rute; e - zusammengebaute Form; 1 - Basisvorsprung; 2 - Basisdepression; 3 - Zeichen; 4 - Modellschild; 5 - Kernkasten; 6 - Stab; 7 - unterer Kolben; 8 - Klemmschraube; 9 - oberer Kolben; 10 - Lüftungskanal; 11 - Verdunstung; 12 - Torsystem; 13 - Basisstift; 14 – Halbform.

Einmalige Gussformen werden mit speziellen Gerätesätzen – Modellieren und Formen – hergestellt.

Bausatz notwendig für die Bildung des Arbeitshohlraums der Gussform beim Formen. Der Bausatz umfasst ein Gussmodell, Kernkästen, Anschnittsystemmodelle, Schablonen für einen bestimmten Guss, Modellplatten usw.

Gießereimodell - Dies ist Teil des Modellbausatzes und dient dazu, in der Gussform einen Abdruck zu erzeugen, der der Konfiguration und den Abmessungen des Gussstücks entspricht. Die Modelle werden aus Holz, Metall sowie speziellen Modelllegierungen und Kunststoffen hergestellt. Es gibt Einwegmodelle und Mehrwegmodelle. Holzmodelle sind einfach herzustellen, kostengünstig und relativ leicht, aber nur von kurzer Dauer. Bei Pilot- und Einzelanfertigungen empfiehlt sich der Einsatz von Holzmodellen.

Modellschild- Hierbei handelt es sich um eine Platte, die den Anschluss der Gussform bildet und verschiedene Teile des Modells, einschließlich des Angusssystems, trägt und zum Befüllen eines der paarigen Kolben mit Formsand dient.

Kernkasten- ein Gerät zur Herstellung von Stäben. Die Gestaltung des Kernkastens hängt von der Form und Größe des Kerns sowie der Art seiner Herstellung ab. Um die Stange frei aus der Box entnehmen zu können, sind an den entsprechenden Flächen Formschrägen vorgesehen. Kernkästen können aus Holz, Metall oder Kunststoff bestehen.

IN Formsatz Enthält Kolben, Stifte, Heftklammern und andere Geräte, die zur Herstellung einer einmaligen Sandform erforderlich sind.

Opoka ist eine Vorrichtung in Form eines starren Rahmens (eines offenen Kastens), der dazu dient, den Formsand darin während der Herstellung von einmaligen Sandformen, beim Transport und beim Gießen von Metall zu halten. Die Kolben bestehen aus Stahl, Gusseisen und Aluminiumlegierungen.

Die Hauptarbeitsgänge bei der Herstellung einer Gussform sind: Verdichten des Formsandes, um der Form ausreichende Festigkeit zu verleihen und den Einbau von Lüftungskanälen.

Die Herstellung einer Gussform beginnt mit dem Platzieren eines 4 (siehe Abb. 3.1) Montieren Sie die untere Modellhälfte und den unteren Kolben 7 mit der Arbeitsebene nach unten. Auf das Modell wird eine 40...100 mm dicke Schicht Vorsatzmasse aufgetragen und leicht verdichtet. Anschließend wird der Kolben mit der Füllmischung gefüllt und verdichtet.

Der Kolben mit der darin abgeformten Hälfte des Modells wird um 180° gedreht und wieder auf die Modellplatte gestellt. Auf der unteren Hälfte des Modells ist die obere Hälfte befestigt und Modelle des Steigrohrs und der Verdampfung sind installiert. Der obere wird auf dem unteren Kolben installiert und das Steigrohr und die Dampfmodelle werden entfernt.

Die obere Halbform wird entfernt, um 180° gedreht und die Hälften der Gussmodelle und des Angusssystems werden entfernt. Anschließend wird in die untere Halbform ein Gussstab eingebaut, der den inneren Hohlraum des Gussstücks bildet, und die obere Halbform wird mit Stiften auf der unteren Halbform montiert. Um die Gasdurchlässigkeit der Form zu verbessern, werden Belüftungskanäle angebracht 10. Nach dem Befestigen der Kolben gilt die Gießform als gießfertig.

Die Herstellung von Gussstücken in Sandformen umfasst die folgenden grundlegenden technologischen Vorgänge: Gießen der Gussform mit geschmolzenem Metall, Abkühlen des Gussstücks in der Form, Herausschlagen des Gussstücks aus der Form, Beschneiden und Reinigen der Gussstücke.

Die Form gießen besteht darin, die Gussform gleichmäßig mit geschmolzenem Metall zu füllen. Beim Gießen ist auf eine rationelle Temperatur zum Gießen der Metallschmelze zu achten, die ca. 100...150 °C über der Erstarrungstemperatur liegen sollte. Bei großen Gussstücken aus Grauguss liegt die Gießtemperatur üblicherweise im Bereich von 1230... 1300 °C, bei kleinen und mittelgroßen Gussstücken aus Grauguss - 1320... I400 °C, bei Dünn- Wandgussteile - 1360... 1450 ° C. Hochfestes und weißes Gusseisen wird bei einer Temperatur von 1320... 1450 ° C gegossen, Kohlenstoff- und niedriglegierter Stahl - bei einer Temperatur von 1520... 1560 ° C. Für dünnwandige Gussteile aus legiertem korrosionsbeständigem Stahl 12Х18Н9ТЛ, die Gießtemperatur erreicht 1620 ° C.

Bronze und Messing werden üblicherweise bei einer Temperatur von 1000...1100° C gegossen, Aluminium- und Magnesiumlegierungen - bei 680... 760° C, Titanlegierungen - bei 1800... 1860° C.

Die Dauer des Eingießens der Schmelze in die Form hängt vom Grad der Komplexität der Gussstückkonfiguration, der Gusslegierung und dem Metallgehalt der Gussform ab (Abb. 3.2).

Reis. 3.2. Wirkung der Gießmasse M für die Dauer des Gießens τ

Kühlung von Gussteilen in Gussformen erfolgt das Nachgießen von der Gießtemperatur bis zum Erreichen einer sinnvollen Ausbrechtemperatur. Die Einwirkdauer in der Form wird durch die Dicke der Gusswand, die Eigenschaften der gegossenen Legierung und der Form sowie die Austrittstemperatur bestimmt und kann berechnet oder experimentell ermittelt werden.

Kleine dünnwandige Gussteile werden in der Form innerhalb weniger Minuten abgekühlt, große dickwandige Gussteile (mit einem Gewicht von 50 bis 60 Tonnen) innerhalb weniger Tage und sogar Wochen (Tabelle 3.2).

Unter einem Werkstück versteht man ein Produkt, aus dem durch Veränderung seiner Form, Abmessungen, Oberflächenbeschaffenheit und (oder) seines Materials ein Teil entsteht. Um aus einem Werkstück ein Teil zu erhalten, wird es einer mechanischen Bearbeitung unterzogen, wodurch durch das Entfernen einer Materialschicht von einzelnen (oder allen) seiner Oberflächen die geometrische Form, Größe und Eigenschaften der Oberflächen des Teils verändert werden werden vom Konstrukteur in der Zeichnung vorgegeben. Die abgetragene Materialschicht wird Aufmaß genannt. Es ist notwendig, die geometrischen Eigenschaften und die Sauberkeit der Arbeitsflächen des Teils zuverlässig sicherzustellen. Zuschussbetrag hängt von der Tiefe der Oberflächenfehler ab und wird durch die Art und Methode der Gewinnung des Werkstücks, sein Gewicht und seine Abmessungen bestimmt.

Zusätzlich zu den Aufmaßen werden bei der Bearbeitung Überlappungen entfernt, die einen Teil des Volumens des Werkstücks ausmachen und manchmal hinzugefügt werden, um den technologischen Prozess seiner Herstellung zu vereinfachen.

Rohlinge mit einfacher Konfiguration (mit Überlappungen) sind günstiger, da bei der Herstellung keine komplexe und teure technologische Ausrüstung erforderlich ist. Allerdings erfordern solche Werkstücke eine nachträgliche arbeitsintensive Bearbeitung und einen erhöhten Materialverbrauch. Offensichtlich gibt es für jede spezifische Methode zur Herstellung eines Werkstücks eine optimale Genauigkeit und ein optimales Ausbringungsvolumen.

Die Beschaffungsproduktion ist ein integraler Bestandteil jedes Automobil- und Traktorenwerks und bildet die erste technologische Stufe.

Es ist üblich, Rohlinge nach Typ zu unterscheiden, der die charakteristischen Merkmale der grundlegenden technologischen Methode ihrer Herstellung widerspiegelt.

Folgende Arten von Rohlingen werden unterschieden:

durch Gießen (Gussteile) gewonnen;

durch Druckbehandlung gewonnen (geschmiedete und gestanzte Rohlinge);

gerollte Produkte (durch Schneiden gewonnen);

geschweißte und kombinierte Werkstücke;

durch pulvermetallurgische Verfahren gewonnen.

Das Werkstück kann stückweise (gemessen) oder kontinuierlich sein, beispielsweise ein warmgewalzter Stab, aus dem durch Schneiden einzelne Stückwerkstücke gewonnen werden können.

Die Entwicklung des Maschinenbaus hat zur Entstehung von Rohlingen aus Strukturkeramik geführt.

Jeder Werkstücktyp kann auf eine oder mehrere Arten hergestellt werden, ähnlich der Grundform. So kann ein Gussstück beispielsweise durch Gießen in Sand- oder Schalenformen, in einer Kokille etc. gewonnen werden.

Beim Gießen entstehen Werkstücke nahezu jeder Größe, einfacher und sehr komplexer Konfigurationen, aus fast allen Metallen und Legierungen sowie aus anderen Materialien (Kunststoffe, Keramik usw.). Die Qualität des Gussstücks hängt von den Kristallisationsbedingungen des Metalls in der Form ab, die durch das Gussverfahren bestimmt werden. In einigen Fällen können sich innerhalb der Gussstückwände Defekte bilden (Schwindungslockerung, Porosität, Risse, die im heißen oder kalten Zustand auftreten), die oft erst nach der groben Bearbeitung entdeckt werden.

Mit der Metallumformung werden geschmiedete und gestanzte Werkstücke sowie Profile für den Maschinenbau hergestellt. Das Schmieden wird in der Einzel- und Kleinserienfertigung sowie bei der Herstellung großer, einzigartiger Werkstücke und Werkstücke mit besonders hohen Anforderungen an die volumetrischen Eigenschaften des Materials eingesetzt. Durch das Stanzen können Sie Rohlinge erhalten, deren Konfiguration dem fertigen Teil ähnelt. Die mechanischen Eigenschaften von durch Druckbehandlung hergestellten Werkstücken sind höher als die von gegossenen Werkstücken. Maschinenbauprofile werden durch Walzen, Pressen und Ziehen hergestellt.

Walzprodukte werden in der Einzel- und Serienproduktion eingesetzt. Das gewalzte Profil des ausgewählten Profils wird in Stückrohlinge geschnitten, aus denen durch anschließende Bearbeitung Teile hergestellt werden. Die Perfektion des Werkstücks wird durch die Nähe des ausgewählten Walzprofils zum Querschnitt des Teils (unter Berücksichtigung der Bearbeitungszugaben) bestimmt.

Geschweißte und kombinierte Werkstücke werden aus einzelnen Bauteilen hergestellt, die durch verschiedene Schweißverfahren miteinander verbunden werden. Darüber hinaus ist bei einem kombinierten Werkstück jedes Bauteilelement ein eigenständiges Werkstück der entsprechenden Art (Guss, Stanzen usw.), das nach dem gewählten Verfahren nach einem eigenständigen technologischen Prozess hergestellt wird. Geschweißte und kombinierte Rohlinge vereinfachen die Erstellung komplexer Strukturen erheblich. Eine falsche Werkstückkonstruktion oder eine falsche Schweißtechnik können zu Defekten (Verzug, Porosität, Eigenspannungen) führen, die durch die Bearbeitung nur schwer korrigiert werden können.

Durch pulvermetallurgische Verfahren hergestellte Rohlinge können in Form und Größe mit fertigen Teilen übereinstimmen und erfordern geringfügige, oft nur Nachbearbeitung.

Strukturkeramische Rohlinge werden für hitzebeanspruchte Teile und (oder) Teile verwendet, die in aggressiven Umgebungen betrieben werden.

Das Werkstück vor dem ersten technologischen Arbeitsgang des Teilefertigungsprozesses wird als Ausgangswerkstück bezeichnet.

Zur Bearbeitung eingehende Werkstücke müssen den genehmigten technischen Spezifikationen entsprechen. Daher unterliegen sie einer technischen Kontrolle gemäß den entsprechenden Anweisungen, wobei die Kontrollmethode, die Häufigkeit, die Anzahl der geprüften Werkstücke im Verhältnis zur Produktion usw. festgelegt werden. Normalerweise werden die chemische Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften des Materials, die Struktur, das Vorhandensein von inneren Fehlern, die Abmessungen und das Gewicht des Werkstücks überprüft.

Bei komplex geformten Werkstücken mit Löchern und Hohlräumen im Inneren (z. B. Karosserieteile) werden die Abmessungen und die Lage der Oberflächen in der Beschaffungswerkstatt überprüft. Dazu wird das Werkstück anhand seiner technologischen Grundlagen auf der Maschine installiert und dabei das Installationsschema des ersten Bearbeitungsvorgangs simuliert. Abweichungen in den Maßen und der Form der Flächen müssen den Vorgaben der Werkstückzeichnung entsprechen. Die Werkstücke müssen aus dem in der Zeichnung angegebenen Material bestehen, entsprechende mechanische Eigenschaften aufweisen, dürfen keine inneren Mängel aufweisen (bei Gussstücken - Lockerheit, Hohlräume, Fremdeinschlüsse; bei Schmiedestücken - Porosität und Delaminierung, Risse entlang von Schlackeneinschlüssen, „Schiefer“) „Bruch, Grobkorn, Schlackeneinschlüsse; bei Schweißkonstruktionen – mangelnde Durchdringung, Porosität des Schweißgutes, Schlackeneinschlüsse).

Mängel, die die Festigkeit und das Aussehen des Werkstücks beeinträchtigen, müssen behoben werden. In den technischen Spezifikationen müssen die Art des Mangels, seine quantitativen Merkmale und die Korrekturmethoden (Schneiden, Schweißen, Imprägnieren mit verschiedenen chemischen Verbindungen, Richten) angegeben werden.

Die Oberflächen der Gussteile müssen sauber und frei von Verbrennungen, Anhaftungen, Flecken, Verklumpungen, Anschwemmungen und mechanischen Beschädigungen sein. Das Werkstück muss gereinigt oder gehackt werden, die Versorgungspunkte des Angusssystems, Lücken, Grate und andere Mängel müssen gereinigt und Zunder entfernt werden. Gusshohlräume müssen besonders sorgfältig gereinigt werden. Bei der Kontrolle mit dem Lineal dürfen die unbearbeiteten Außenflächen von Werkstücken keine größeren Abweichungen von der Geradheit aufweisen als angegeben. Werkstücke, bei denen eine Abweichung von der Geradheit der Achse (Krümmung) die Qualität und Genauigkeit des Maschinenbetriebs beeinträchtigt, unterliegen einer obligatorischen natürlichen oder künstlichen Alterung nach einem technologischen Verfahren, das den Abbau innerer Spannungen und das Richten gewährleistet.

Die auf der Zeichnung markierten Grundrohlinge für die Bearbeitung müssen als Ausgangsbasis für die Herstellung und Prüfung von technologischen Geräten (Modellen und Vorrichtungen) dienen, müssen sauber und glatt sein, ohne Grate, Angussreste, Gewinne, Vorsprünge, Guss- und Stanzschrägen.