Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Выбор технологического процесса получения заготовок зубчатых колес

Зубчатые колеса в подавляющей массе изготовляются из различных марок сталей, реже из чугунов, цветных металлов и сплавов, пластмасс и других материалов.

При изготовлении зубчатых колес небольшого диаметра (до 60-80 мм), с небольшой разницей диаметров зубчатого венца и ступицы считается экономичным даже при относительно больших количествах использование в качестве заготовок калиброванных прутков материала. В зависимости от количества изготовления изготовление зубчатых колес ведется обычно или на револьверных станках, или на одно- и многошпиндельных автоматах. Объясняется это тем, что при этих способах обработки отходы металла обычно не выше, чем при изго­товлении зубчатых колес из штампованных заготовок, получаемых (при малых диаметрах) без прошитого отверстия и с потерями металла на облой. Трудоемкость изготовления зубчатых колес малых диа­метров из пруткового материала обычно ниже, чем из штампованных заготовок.

Изготовление зубчатых колес диаметром больше 80 мм из прутка становится не экономичным из-за увеличения отходов металла и стои­мости изготовления. В этом случае оказывается экономичным пере­ход на изготовление зубчатых колес из штучных заготовок. При этом для получения штучных заготовок в зависимости от размеров, материала, конструктивных форм и потребного количества могут использоваться свободная ковка, штамповка в подкладных, откры­тых и закрытых штампах, на ковочных молотах и прессах, штампо­вочных молотах и кривошипных прессах, на горизонтально-ковочных машинах.

Получение заготовок свободной ковкой на ковочных молотах и прессах отличается малой производительностью. Низкое качество заготовок с большими колебаниями размеров, отклонений относи­тельных поворотов поверхностей, отклонений поверхностей от пра­вильных геометрических форм, с значительной глубиной дефектного слоя металла требует установления больших припусков на обра­ботку, приводит к значительным их колебаниям, потерям металла и дорогостоящей последующей механической обработке. Поэтому получение заготовок свободной ковкой может быть использовано только при единичном или мелкосерийном изготовлении зубчатых колес или в тех случаях, когда отсутствует необходимое оборудо­вание для получения более качественных заготовок.

Опыт показывает, что даже при изготовлении заготовок в коли­честве 200—300 по неизменяемому чертежу экономично переходить на использование подкладных штампов. Предварительная группи­ровка деталей по размерам и подобию конструктивных форм способ­ствует сокращению стоимости штампов, приходящейся на одну заготовку, путем использования их основных деталей для изготовле­ния большего количества подобных заготовок.

Переход от свободной ковки к получению заготовок в подклад­ных штампах дает возможность сэкономить до 25% металла, увели­чить в 2—3 раза производительность при получении заготовок и на 20—30% производительность при обработке зубчатых колес реза­нием за счет уменьшения припусков на обработку.

С увеличением количества зубчатых колес, подлежащих изго­товлению, становится экономичным использование штамповки в от­крытых штампах, осуществляемой на штамповочных молотах и прес­сах или на более производительных кривошипных прессах. Полу­чение штампованных заготовок в открытых штампах производится с образованием значительных штамповочных уклонов (внешних поверхностей около 7°, внутренних — около 10°), что приводит не только к увеличенным припускам на обработку, но и к трудностям, связанным с надежным закреплением и обработкой деталей.

Необходимо отметить, что штамповки, получаемые на штампо­вочных молотах, отличаются меньшими по сравнению со свободной ковкой и подкладными штампами, но все же значительными припусками на обработку и колебанием их величин, особенно в напра­влении удара вследствие разного количества и силы ударов молота и перекосов верхней части штампа относительно нижней из-за уве­личенных зазоров в направляющих.

Лучшие результаты по производительности и качеству штам­повок дают штамповочные кривошипные прессы, работающие без ударов. Их производительность по сравнению со штамповочными молотами выше на 60—100%. При этом сокращаются расходы, при­ходящиеся на одну заготовку, главным образом за счет сокращения стоимости штампов и повышения их стойкости. Поэтому штамповку следует производить на штамповочных кривошипных прессах.

С целью дальнейшего приближения заготовки к требованиям готовых деталей штамповку ведут в двух или большем количестве отдельных штампов или в многоручьевых штампах. При этом имеется возможность сократить штамповочные уклоны с 7 до 3° и уменьшить припуски на обработку и их колебания у партии заготовок.

Еще большее приближение заготовки к требованиям, предъявляе­мым к готовой детали, дает штамповка в закрытых штампах.

Наиболее широкое применение закрытые штампы получили на горизонтально-ковочных машинах.

Представление о точности заготовок, получаемых на горизон­тально-ковочных машинах, дает табл. 12.

Вопрос о выборе технологического процесса получения заго­товок зубчатых колес в зависимости от их количества, подлежащего изготовлению по изменяемому чертежу, должен решаться как ком­плексная задача нахождения наиболее экономичного варианта изго­товления зубчатого колеса в целом. Подсчеты показывают значительные расхождения в оценке количеств зубчатых колес, при которых экономически выгодно переходить на другой вид заготовки. Это понятно, так как условия места и времени, принятые при таких подсчетах, были различны.

В первом приближении можно сказать, что для изготовления зубчатых колес малых размеров диаметром меньше 80 мм в небольших количествах экономично использовать калиброванные прутки материала, а при больших количествах колес – штучные заготовки, полученные на горизонтально-ковочных машинах.

С увеличением размеров зубчатых колес, изготовляемых единицами или в небольших количествах, можно использовать свободную ковку, выяснив предварительно, не будет ли экономичнее использовать при этом подкладные штампы.

При увеличении количества колес до нескольких сот необходимо переходить к штамповке, по возможности в закрытых штампах с использованием штамповочных кривошипных прессов, а при больших количествах и надлежащих размерах использовать горизонтально-ковочные машины.

В целях сокращения расхода металла на изготовление зубчатых колес и снижения их себестоимости получил метод приближения заготовки к требованиям, предъявляемым к готовой детали – накатка зуба.

Существуют два способа накатки зуба на штампованный или прошедших механическую обработку резанием заготовках при помощи валков, представляющих собой зубчатые колеса того же модуля, что и накатываемые.

Накатка зубьев позволяет сэкономить 10-15 % металла и повысить стойкость накатанных зубьев по сравнению с нарезанными (сырыми) на 20-50 %.

Накатка дает высокую точность наружной поверхности головок зубьев; эта поверхность и используется в качестве одной из баз при обработке поверхности отверстия. При некоторых способах накатки зуба на детали одновременно производится обра­ботка резанием поверхности головок зубьев и торцов для исполь­зования их в качестве технологических баз при обработке поверх­ностей центрального отверстия. Достигнутая точность изготовления зубчатых колес отвечает 4-му и в отдельных случаях даже 3-му классу точности.

Практически метод накатки пока нашел применение только для получения сырых зубчатых колес.

Не исключена возможность использования литья в оболочковые (корковые) формы и центробежного для получения литых заготовок зубчатых колес вместо штампованных. Пока для получения литых заготовок зубчатых колес в зависимости от их размеров и потреб­ного количества используются изложенные выше способы формовки и литья.

 

Выбор технологического процесса получе­ния заготовок деталей типа рычагов, вилок и профильных стержней

Детали типа рычагов, вилок и профильных стержней (шатуны, балки передних осей автомобилей, крюки) изготовляются из чугунов обычных марок, ковкого чугуна, различных марок сталей, цвет­ных металлов и сплавов. При получении литых чугунных заготовок для перечисленных деталей в зависимости от их количества и раз­меров используется формовка в почву, в опоках, ручная и ма­шинная.

Заготовки из ковкого чугуна применяются для изготовления деталей, испытывающих при работе толчки и удары, когда серый чугун не применяется вследствие недостаточной его вязкости.

Отличительной особенностью заготовок из ковкого чугуна является необходимость их отжига, в результате которого многие заготовки теряют правильность геометрических форм вследствие короб­ления.

Поэтому в дополнение к отжигу многие заготовки подвергаются еще и правке. Все это удорожает производство и в ряде случаев делает более экономичным замену заготовок из ковкого чугуна стальными, литыми, коваными, штампованными.

Заготовки ряда деталей, особенно сложных конструктивных форм и небольших габаритных размеров, экономично получать при помощи литья по выплавляемым моделям. Заготовки мелких рычагов, собачек, балочек, лопаток роторов газовых турбин и ряда других деталей отливаются этим способом даже при изготовлении небольших количеств заготовок.

Применение давления (пневматического или от центробежной силы). При заливке форм обеспечивает получение отливок, по механическим свойствам не уступающим кованым. Отсутствие у формы плоскостей разъема позволяет получить точную форму заготовки без перекосов, смещений и заусенцев. Полученные этим методом
заготовки отличаются высокой точностью и в ряде случаев совсем не нуждаются в обработке резанием или позволяют сократить ее на 90-95%.

Ниже указаны допуски, устанавливаемые на размеры отливок, полученных методом литья под давлением.

Размеры отливок в мм До 6 Св. 6 до 12 Св. 12 до 25 Св. 25 до 50 Св. 50 до 100 Св. 100 '
Допуски в мм . . . ±0,06 ±0,08 ±0,10 ±0,15 ±0,20 ±0,25

По выплавляемым моделям делаются отливки из чугуна различных марок легированных сталей, твердых сплавов и других материалов.

Процесс отливки по выплавляемым моделям заключается в полу­чении эталона детали или заготовки, изготовлении по нему пресс-формы для получения выплавляемых моделей, изготовлении моделей оболочки и формы, в выплавке модели и прокаливании формы, в заливке ее металлом, выбивке и очистке отливок и удалении литников.

Стальные заготовки рассматриваемых типов деталей получаются свободной ковкой при изготовлении единичных заготовок или нескольких их штук. С увеличением количества заготовок, подлежащих изготовлению по неизменяемому чертежу, становится экономичным использовать подкладные штампы для формообразования заготовки в целом, или отдельных, более сложных ее частей (например, концов рычага).

При больших количествах заготовок, особенно в массовом производстве, экономично использовать штамповку в открытых и тем более в закрытых штампах на штамповочных молотах, лучше — на кривошипных и фрикционных прессах, горизонтально-ковочных машинах и ковочных вальцах. Последние, однако, дают заготовки, отличающиеся невысокой точностью размеров и недостаточным при­ближением форм заготовки к готовой детали. Поэтому ковочные вальцы обычно используют для предварительного высоко­производительного формирования заготовки из исходного полу­фабриката.

Окончательное формирование заготовки производится в штам­пах на штамповочных молотах, кривошипных прессах или гори­зонтально-ковочных машинах.

Такой комбинированный процесс позволяет во многих случаях получать высококачественные штампованные заготовки с наибольшей производительностью и снизить их себестоимость.

Рассмотренные методы получения изделий анализируются с точки зрения получения заготовок для обработки деталей с заданными параметрами качества. Высокие значения этих параметров могут быть достигнуты методами резания, как управляемыми методами обработки.

Обработку поверхности детали в ряде случаев можно осуществить различными методами и способами резания или методами КПЭ. Наиболее эффективный вариант зависит от типа производства, формы и размеров заготовки, требуемых параметров качества детали.

Дадим краткую характеристику различным методам лезвийной обработки и достигаемые ими значения параметров качества для разработки маршрута обработки.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-11

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...