Презентация на тему: "Презентация (дисциплина МДК-01.01) "Виды заготовок и методы их получения""

Производственный и технологический процессы
гАПОУ СО КАМЕНСК-УРАЛЬСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ
Преподаватель: Лесюк в.с.

Виды заготовок и методы их получения

Требования к заготовкам
Заготовка – предмет производства, из которого изменением формы, размеров и шероховатостей поверхностей, а также свойств материала изготавливают деталь.

Требования к заготовкам
Общие требования:
1 по форме должна быть максимально приближена к детали,
2 должна быть выполнена из материала, указанного на чертеже,
3 не должна иметь внутренних дефектов,
4 поверхность заготовки должна быть чистой без пригаров,

Требования к заготовкам
5 должна обладать соответствующими свойствами (утверждаются техническими условиями),
6 заготовки подвергают техническому контролю (проверяют химсостав, механические свойства, размеры и взаимное расположение поверхностей).

Факторами, влияющими на выбор процесса и метода изготовления заготовки
1.Технологическая характеристика материала.
2.Физико – химические свойства материала в процессе формоизменения.
3.Конструктивные формы и размеры детали, её масса.
4.Объем выпуска.
5.Наличие технологического оборудования

Методы получения заготовок:
Получение заготовок литьём

Методы получения заготовок:
По сравнению с другими методами получения заготовок литьё обладает рядом преимуществ:
-высокие коэффициенты использования металла и весовой точности;
-практически неограниченные габариты и масса отливок;
-возможность использования сплавов, не поддающихся пластическому деформированию и трудно обрабатываемых резанием.

Методы получения заготовок:
Метод получения заготовок литьём в песчано- глинистые формы вследствие своей универсальности применяются во всех типах производства. Этим методом производится около 80…85 % литых заготовок. Могут быть получены самые сложные отливки, практически неограниченных размеров. Отливки имеют равномерную структуру и характеризуются хорошей обрабатываемостью резанием.

Методы получения заготовок:
Способ позволяет получить отливки невысокой точности(14-17 квалитет), чистоту поверхности (Rz=320÷80)




Литьем получают разнообразные конструкции отливок массой от нескольких граммов до 300 т

Методы получения заготовок:
К недостаткам этого метода относятся:
-большой расход металла и формовочных материалов;
-большие припуски на м/о;
- большие производственные площади;
-большие капитальные затраты для создания нормальных условий труда;
-значительное количество брака.

Литьё в постоянные металлические формы –кокили

Позволяет увеличить производительность и съём с производственных площадей, увеличить точность и уменьшить шероховатость пов-тей, уменьшить расход металла и формовочных материалов, припуски на м/о, улучшить мех-е свойства материала, уменьшить себестоимость отливок и кол-во брака.

литьё в кокиль

Формы кокилей изготовляются из чугуна или стали литьём с последующей м/о.
Наибольшее применение для литья в кокиль получили цветные сплавы, имеющие более низкую температуру плавления, а следовательно, более высокую стойкость форм.
Стойкость кокилей составляет : при литье цветных сплавов – до 150 тыс. заливок, при литье чугуна – до 1-5 тыс. заливок, стали – не более 100-500 заливок.

Точность отливок в кокилях обычно соответствует классам 5 – 9 для отливок из цветных сплавов и классам 7 – 11 для отливок из черных металлов
с чистотой поверхности(Rz=40÷10)
но при этом вес отливки не должен превышать 30 кг.

К недостаткам литья в кокиль относятся:
-необходимость упрощения конфигурации отливок и увеличения толщины стенок полых отливок;
-затруднение выхода газов из формы, и как следствие – возможность образования газовых раковин;
-возможность появления отбелённого слоя на пов-ти чугунных заготовок.

Центробежное литьё

Применяется для получения отливок типа тел вращения ( труб, дисков, втулок, цилиндров, шпинделей) и фасонных отливок из стали, чугуна, цветных металлов и сплавов.
Позволяет получить в сравнении с другими способами более высокое качество структуры металла, меньший расход металла ( отсутствуют прибыли, литниковые системы), уменьшить кол-во брака – выход годного литья достигает 95% ( на – 20-60% больше, чем при литье в песчано- глинистые формы), снижение себестоимости изготовления отливок на 20-40%.

Преимущества центробежного литья.
Из преимуществ ЦЛ является то, существенно улучшается показатель заполняемости формы расплавом, так как на него действует повышенное давление, возникающее под воздействием центробежных сил. Кроме того, в отливках образуется меньше раковин, пор, разнообразных включений, существенно возрастает их плотность. Снижен расхода металла и повышение показателя выхода годного, по причине отсутствия литниковой системы.

К недостаткам относится трудность изготовления отливок из тех сплавов, что склонны к ликвации; неточность размеров полости отливок, имеющих свободные поверхности; повышенная загрязненность поверхностей отливок ликватами и неметаллическими включениями (из-за этого приходится существенно повышать припуски на их механическую обработку); ограниченность конфигурации и размеров отливок

Литьё под давлением

Позволяет получать точные отливки из цветных сплавов с малой шероховатостью и небольшой толщиной стенок, повышенную прочность отливок на 25-40% по сравнению с литьём в песчано- глинистые формы, уменьшить припуски на обработку, осуществить высокую автоматизацию процесса, улучшить условия труда, сократить производственный цикл. Этим способом отливают заготовки деталей : корпуса карбюраторов, электромагниты, щиты малых электродвигателей и др.

Позволяет получать точные отливки из цветных сплавов с малой шероховатостью и небольшой толщиной стенок, повышенную прочность отливок на 25-40% по сравнению с литьём в песчано- глинистые формы, уменьшить припуски на обработку, осуществить высокую автоматизацию процесса, улучшить условия труда, сократить производственный цикл. Этим способом отливают заготовки деталей : корпуса карбюраторов, электромагниты, щиты малых электродвигателей и др.

Отливки, полученные литьем под давлением, соответствуют
15–12-му квалитетам размерной точности (можно добиться размерной точности
до 11–12 квалитетов). Шероховатость поверхности соответствует
Ra 10 – Ra 5,0.

Наибольшей эффективности достигают при получении отливок массой до 30 кг, размеры до 1,5 м из цветных металлов и сплавов.
Отливки почти не требуют дальнейшей механической обработки, с готовой внутренней или внешней резьбой, с разнообразной арматурой, с полостями и каналами сложной конфигурации

Недостатком способа является
- необходимость применения сложных форм и специального оборудования,
- достаточно высокую стоимость пресс-форм, сложность и длительность их изготовления (стоимость пресс-формы в среднем в 3–5 раз выше стоимости кокиля,);
- невысокую стойкость пресс-форм, особенно при литье сплавов с высокой температурой плавления (при литье медных сплавов стойкость составляет 5–20 тыс. запрессовок; при литье алюминиевых сплавов – 30–50 тыс. запрессовок)

Литьё по выплавляемым моделям

Позволяет получать высокую точность и малую шероховатость поверхностей отливок, уменьшить внутренние напряжения в отливках или устранить совсем, получить минимальные припуски и улучшить условия труда.

Основными преимуществами этой технологии являются следующие:
- высокая точность получаемых отливок. (7-12 класс)
- высокое качество поверхности отливок (RZ 80) позволяет совсем отказаться от механической обработки, которая была бы необходима при другом способе изготовления.
- min припуск на механическую обработку.
- полная идентичность отливок в серии.

Материалы отливок – это практически все марки чугунов от СЧ15 до ВЧ-50.
Стали – от простых углеродистых ст. 20-45 до высоколегированных, теплостойких и жаропрочных. Бронзы – практически все литейные марки бронз.
Основной развес отливок от 1 до 300 кг.
Штучное изготовление – до 1 тн.

Недостатком данных способов является сложный технологический процесс получения отливок, требующий специального оборудования и специальной оснастки, длительный производственный цикл.

Заготовки, получаемые обработкой давлением

Различают следующие способы получения заготовок обработкой давлением:
- ковка;
-штамповка ( горячая и холодная);
-специальные способы.

Все процессы обработки металлов давлением основаны на способности металлов в твёрдом состоянии устойчиво изменять формы и размеры под действием приложенных внешних сил, т.е пластически деформироваться. В процессе пластической деформации металл приобретает не только требуемую форму, но и меняет свою структуру и физико – механические свойства.

Ковка

При ковке формообразование происходит вследствие свободного течения металла в стороны, перпендикулярные к движению формообразующего инструмента – бойка.
Ковкой заготовок на молотах и прессах получают поковки простой конфигурации с большой массой ( до 250т). Поковки имеют хорошую структуру металла по всему сечению, т.к течение металла не ограничивается инструментом, и он хорошо проковывается. Ковка не требует специального инструмента и оснастки.

Недостатком является низкая производительность , большая трудоёмкость, большие припуски и напуски на обработку, низкая точность. Для получения поковок более сложной конфигурации применяют подкладные кольца и штампы. Уменьшить припуски на обработку и снизить трудоёмкость позволяет применение радиально- ковочных машин. Однако область их применения ограничена только телами вращения.

Ротационно-ковочная машина

штамповка

По сравнению с ковкой горячая объёмная штамповка имеет ряд преимуществ:
-более сложная форма поковки и лучшее качество поверхности;
-снижение припусков на обработку;
-экономия металла;
-повышение точности изготовления заготовок;

-уменьшение штамповочных уклонов за счёт наличия в конструкции штамповочного оборудования выталкивателей;
-повышение производительности труда;
-уменьшение трудоёмкости;
-улучшение условий труда.

К недостаткам горячей объёмной штамповки относится:
-дорогостоящая оснастка
(инструмент – штамп), что позволяет применять штамповку только при большом объёме выпуска деталей;
-ограничения по массе получаемых поковок;
-дополнительный отход металла в заусенец (10-30% от массы поковки);
-большие усилия деформирования , чем при ковке.

В зависимости от оборудования имеются следующие виды объёмной штамповки:
-на штамповочных паровоздушных молотах двойного действия;
-на кривошипных горячештамповочных прессах;
-на горизонтально- ковочных машинах(ГКМ);
-на гидравлических прессах;
-на высокоскоростных молотах;
-на специальных машинах (ротационно-обжимные и радиально- обжимные машины, раскатные машины).

паровоздушный молот

кривошипный горячештамповочный пресс

электровинтовой пресс

В зависимости от типа штампа штамповка подразделяется на следующие виды:
-в открытых штампах;
-в закрытых штампах;
-в штампах выдавливания.

Схема процесса штамповки в открытом штампе: а – начальный этап штамповки; б – конец штамповки; в – облойная канавка с мостиком и магазином
Наличие заусенца (облой) увеличивает расход металла, а для обрезки заусенца необходимо применение специальных обрезных прессов и штампов.

Схема штамповки в закрытых штампах (безоблойная штамповка): 1, 2 – подвижная и неподвижная части штампа; 3 – штампуемая заготовка; O – зазор между подвижной и неподвижной частями штампа; h – высота замка; Dп – диаметр поковки
Недостатком является необходимость применения прутка
(проката) повышенной точности.

Штамповка выдавливаниемПо направлению течения металла деформируемой заготовки относительно направления перемещения пуансона различают прямое (рис. 3, а), обратное (рис. 3, б) и комбинированное (рис. 3, в) выдавливание.
Недостатки – высокие удельные усилия деформирования, большие энергозатраты и низкая стойкость штамповой оснастки. Применяются для заготовок с высокой пластичностью.

Получение заготовок из проката








Прокатка— деформирование металла вращающимися валками для изменения формы и размеров поперечного сечения и увеличения длины предварительно нагретых или холодных заготовок.

Продольная прокатка
Применяют станы непрерывной прокатки, имеющие по 3 или 3 пары валков.
Валки расположены в плоскостях, перпендикулярных направлению проката. Чем сложнее форма поперечного сечения проката, тем больше число проходов при продольной прокатке.

Продольная прокатка
Виды сортового проката

Поперечная прокатка
Используют 2-х и 3-х валковые станы с неизменным и 3-х валковые с изме­няющимся расстоянием между валками. Благодаря косому расположению осей валков обрабатываемая заготовка получает винтообразной движение.

Поперечная прокатка
К недостаткам относится возможность образования рыхлот в сердцевине заготовки, такой прокат необходимо подвергать штамповке.В калибрах получают изделия типа коротких валов и роликов, шаров диамет­ром d=25-125 мм.
Кроме цилиндрических заготовок сплошного сечения прокатке подвергают трубные заготовки на специальных оправках, а также изделия типа колец и вту­лок.

Поперечная прокатка
К недостаткам относится возможность образования рыхлот в сердцевине заготовки, такой прокат необходимо подвергать штамповке.В калибрах получают изделия типа коротких валов и роликов, шаров диамет­ром d=25-125 мм.
Кроме цилиндрических заготовок сплошного сечения прокатке подвергают трубные заготовки на специальных оправках, а также изделия типа колец и вту­лок.

Поперечно-винтовая прокатка

Поперечно-винтовая прокатка
Поперечно-винтовая прокатка занимает промежуточное положение между продольной и поперечной. Этот способ широко используется для получения полых трубных заготовок (гильз). Обрабатываемое тело (цилиндрической формы) проходя между валками, вращается и одновременно совершает поступательное движение, то есть каждая точка тела (за исключением расположенных на его оси) движется по винтовой траектории.

Источники
https://helpiks.org/9-8568.html
https://lektsii.com/1-101573.html?
https://studizba.com/lectures/inzhenerija/tehnologicheskie-metody-proizvodstva-zagotovok/40077-poluchenie-zagotovok-metodami-prokatki-i-pressovanija.html
https://extxe.com/10871/shtampovka-na-pressah-i-molotah/

Спасибо за внимание!