Die wichtigsten Arten von Rohlingen und ihre Eigenschaften. Arten von Rohlingen und ihre Eigenschaften. Produktionskapazitäten des Unternehmens

31.10.2019

Technologische Merkmale typischer Ernteprozesse

5.1 Arten von Rohlingen und ihre Eigenschaften

5.2 Zubereitungsmethoden

5.3 Werkstückauswahl und Konstruktion

5.4 Bearbeitungszugaben

5.5 Faktoren, die die Höhe der Freibeträge beeinflussen

5.5 Bestimmung von Zwischengrößen nach Verarbeitungsweg

Ein Werkstück ist ein Fertigungsgegenstand, aus dem durch Änderung der Größe, Form und Oberflächenbeschaffenheit ein fertiges Teil entsteht. Die Gesamtarbeitsintensität und die Herstellungskosten des Teils hängen weitgehend von der richtigen Wahl des Werkstücks ab.

In der Automobil- und Traktorenindustrie werden folgende Arten von Platinen verwendet:

– Gussteile aus Gusseisen, Stahl und Nichteisenmetallen;

– Schmiede- und Stanzteile aus Stahl und einigen NE-Legierungen;

– Langprodukte aus Stahl und NE-Metallen (Kreis, Vierkant, Sechskant, Profil, Blech);

– stanzgeschweißte Rohlinge aus Walzstahl und anderen Metallen (sie sind am zweckmäßigsten und wirtschaftlichsten);

– Stanz- und Gussteile aus Kunststoffen und anderen nichtmetallischen Werkstoffen;

– pulvermetallurgisch hergestellte Keramik-Metall-Knüppel.

Die mechanischen Eigenschaften von Gussteilen einerseits und Schmiede- und Stanzteilen andererseits unterscheiden sich erheblich voneinander, daher wird bereits bei der Konstruktion von Maschinen die Art des Werkstücks für jedes seiner Teile normalerweise vom Konstrukteur bestimmt. Allerdings muss er dies in Absprache mit den Technologen der Mechanik- und Beschaffungswerkstätten tun. In einigen Fällen, wenn verschiedene Arten von Werkstücken verwendet werden können (z. B. Schmiedestücke, Stanzteile oder Stangenmetall), wird die vorteilhafteste Lösung durch den Vergleich konkurrierender Optionen erzielt.

Rohlinge gießen. Dabei kommen verschiedene Gießverfahren zum Einsatz. Gussteile dienen als Rohlinge für Formteile. Kurbelgehäuse, Gehäuse, Lagergehäuse, Schwungradhalterungen, Riemenscheiben, Flansche usw. werden aus Gusseisen gegossen. Bei höheren Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften von Teilen werden ähnliche Gussteile aus Stahl hergestellt. Zylinderblöcke, Kurbelgehäuse, Kästen, Kolben werden aus Aluminiumlegierungen gegossen.

Die wichtigsten Methoden zur Gewinnung von Gussteilen:

- Gießen in Sandformen (manuelles oder maschinelles Gießen), Gießgenauigkeit 15-17 Qualität, Oberflächenrauheit R Z 320-160 Mikron;

- Gießen in Schalenformen - ein Verfahren zur Herstellung genauer und qualitativ hochwertiger kleiner und mittlerer Gussteile aus Eisen und Stahl, die Genauigkeit der Gussteile beträgt 14 Qualität, dieses Verfahren ist für die Serien- und Massenproduktion ratsam;

- Feinguss wird verwendet, um kleine Gussteile mit komplexer Konfiguration zu erhalten, bietet eine hohe Genauigkeit von 11-12-Qualität und Oberflächenrauheit R Z 40-10 Mikron, die Oberflächen der Teile werden entweder überhaupt nicht bearbeitet oder nur poliert;

- Formguss (Metallformen) liefert Gussstücke mit einer Genauigkeit von 12-15 Qualität und Oberflächenrauheit R Z 160-80 Mikron;

- Spritzgießen wird verwendet, um kleine Gussstücke mit komplexer Form aus Nichteisenlegierungen in Großserienproduktion zu erhalten, Gussstücke werden mit einer Genauigkeit von 9-11-Qualität und Rauheit R Z 80-20 Mikron hergestellt;

- Schleuderguss wird hauptsächlich verwendet, um Rohlinge in Form von Rotationskörpern (Zylinder, Gläser, Ringe) mit einer Genauigkeit von 12 bis 14 und einer Rauheit R Z von 40 bis 20 Mikron zu erhalten.

Durch Druckbehandlung erhaltene Vorformlinge. Zu den Verfahren zum Erhalten von Ausgangsrohlingen durch Druckbehandlung gehören Freischmieden, Warm- und Kaltprägen. Die mechanischen Eigenschaften von geschmiedeten und gestanzten Rohlingen sind höher als die Eigenschaften von durch Gießen erhaltenen Rohlingen. Dies ist der Haupttyp von Rohlingen für die Herstellung kritischer Teile aus Stahl und einigen NE-Legierungen.

Das Erhalten von Rohlingen durch Schmieden wird hauptsächlich unter den Bedingungen der Einzel- oder Kleinserienproduktion verwendet, wenn es wirtschaftlich nicht machbar ist, teure Gesenke herzustellen.

Um den Metallverbrauch beim Schmieden zu reduzieren, werden Rohlinge, Ringe und Gegenbacken verwendet.

Unter den Bedingungen der Serien- und Massenproduktion werden kleine und mittlere Stahlrohlinge durch Stanzen erhalten. Vorteile dieser Methode: erhebliche Produktivität, eine starke Verringerung der Größe der Toleranzen im Vergleich zum freien Schmieden.

Je nach verwendeter Ausrüstung wird das Stanzen in Stanzen auf Hämmern, Pressen, Horizontalschmiedemaschinen und Sondermaschinen unterteilt. Das Stanzen erfolgt sowohl heiß als auch kalt.

Kaltprägen ermöglicht es, ein Werkstück mit hohen physikalischen und mechanischen Eigenschaften zu erhalten, aber dieses Verfahren ist sehr energieintensiv und wird sehr selten angewendet.

Gerolltes Material. Walzprodukte werden in Fällen verwendet, in denen die Konfiguration des Teils einer beliebigen Art von Profilmaterial (rund, sechseckig, quadratisch, rechteckig) nahe kommt. Weit verbreitet sind auch warmgewalzte nahtlose Rohre in verschiedenen Dicken und Durchmessern sowie profilierte Produkte (Winkelstahl, U-Profile, Träger).

Walzprodukte werden warmgewalzt und kalibriert kaltgezogen hergestellt. Bei der Auswahl der Größe eines gewalzten Materials sollten Materialstandards verwendet werden, die die Konfiguration des Teils, die Genauigkeit der durchgeführten Abmessungen und die Notwendigkeit, Metall einzusparen, berücksichtigen. Rundes warmgewalztes Profilmaterial mit erhöhter und normaler Genauigkeit wird gemäß GOST 2590-2006 hergestellt, rund kalibriert - gemäß GOST 7417-75. Um die Form des Werkstücks an die Konfiguration von Teilen wie Wellen und Achsen anzunähern, empfiehlt es sich, unter den Bedingungen der Groß- und Massenproduktion Walzprodukte mit variablem Querschnitt (periodisches Walzen) zu verwenden.

Kombinierte Leerzeichen. Bei der Herstellung von Werkstücken mit komplexer Konfiguration wird ein erheblicher wirtschaftlicher Effekt durch die Herstellung einzelner Elemente des Werkstücks durch fortschrittliche Verfahren (Stanzen, Gießen, Profil- und Formstahl) mit anschließender Verbindung dieser Elemente durch Schweißen oder andere Verfahren erzielt. In landwirtschaftlichen Maschinen wird geschweißt: bei der Herstellung von Rahmen, Rädern usw.

Metallkeramik-Rohlinge. Metallkeramische Materialien, die durch Pressen einer Pulvermischung mit anschließendem Sintern erhalten werden, sind porös, so dass ihre Verwendung bei der Herstellung von Lagerbuchsen effektiv ist. Cermet-Beläge werden auch für Bremsbeläge und andere Reibungsteile mit hohem Reibungskoeffizienten (0,26-0,32 für trockenen Stahl und 0,10-0,12 für Ölbetrieb) hergestellt.

Die Pulvermetallurgie umfasst die folgenden Schritte:

– Aufbereitung von Rohstoffpulvern (Kupfer, Wolfram, Graphit usw.);

– Pressen von Rohlingen in speziellen Formen. Wenn es notwendig ist, den dichtesten Teil zu erhalten, wird die Kompaktierung mit Vorwärmen auf die Sintertemperatur durchgeführt, jedoch unterhalb des Schmelzpunkts der Hauptkomponente.

Das Pulver wird in Gas- oder Elektroöfen in Wasserstoff oder anderen Schutzgasen gesintert. Wenn das Teil unter Bedingungen erheblicher Reibung arbeitet, wird es mit Öl imprägniert oder Graphitpulver wird der Zusammensetzung zugesetzt. Um nach dem Sintern genaue Werkstücke zu erhalten, werden diese kalibriert.

Werkstückauswahl und Konstruktion. Eine wichtige Aufgabe bei der Herstellung von Rohlingen ist deren Formangleichung an fertige Teile.

Die Wahl des Rohlingstyps und des Herstellungsverfahrens wird durch das Material des Teils, seine Abmessungen und strukturellen Formen, die jährliche Produktion von Teilen und andere Faktoren beeinflusst.

Bei der Entwicklung von Prozessen zur Herstellung von Teilen werden zwei Hauptbereiche verwendet:

- Erhalt von Rohlingen, deren Form den Abmessungen des fertigen Teils am nächsten kommt, wenn die Beschaffungsprozesse die Hauptarbeitsintensität ausmachen;

- Erhalt von Rohlingen mit großem Aufmaß, d.h. der Hauptarbeitsaufwand entfällt auf die mechanische Bearbeitung.

Die Gestaltung der Rohlinge erfolgt in der folgenden Reihenfolge:

- die Art des ursprünglichen Werkstücks bestimmt wird (gewalzt, gestanzt, gegossen);

– eine technologische Route für die Bearbeitung des Werkstücks wird entwickelt;

- die Betriebs- und Gesamtzugaben für alle bearbeiteten Flächen werden ermittelt (berechnet);

- Auf der Zeichnung des Teils sind allgemeine Toleranzen für die Bearbeitung jeder Oberfläche eingezeichnet.

- vorläufige Abmessungen von Rohlingen und Toleranzen für sie zugewiesen werden;

- Die Abmessungen des Werkstücks werden unter Berücksichtigung des Herstellungsverfahrens angepasst, Überlappungen, Formschrägen, Radien usw. eingestellt.

Toleranzen und Toleranzen für die Bearbeitung von Gusseisen- und Stahlrohlingen, die in Sandformen gegossen werden, sind in GOST 26645-89 „Gussteile aus Metallen und Legierungen“ geregelt.

Die Tabellen bestimmen für das gewählte Gießverfahren die Klasse der Maßgenauigkeit, die Klasse der Massengenauigkeit und die Toleranzreihe.

Es werden Toleranzen für die Hauptabmessungen des Gussstücks und die Hauptzugaben ermittelt. Zur Bestimmung des Aufmaßes wird der Verzugsgrad ermittelt (das Verhältnis der kleinsten Gesamtabmessung des Gussstücks zur größten). Die Skizze des Gussstücks ist in Abbildung 6 dargestellt.

Abbildung 6

Bei diametralen Abmessungen werden die Abmessungen des Werkstücks durch die Formeln bestimmt:

d= d N + (Z 1 + Z 2) 2 ± T (5.1)

D \u003d D N - (Z 1 + Z 2) 2 ± T (5,2)

wo Z 1 - die Hauptzulage

Z 2 - Zuschlag;

T - Größentoleranz (symmetrisch).

Ein Beispiel für die Aufzeichnung der Gussgenauigkeit 9-9-5-3 GOST 26645-85, wobei 9 die Maßgenauigkeit, 9 die Massengenauigkeit, 5 der Verzugsgrad und 3 eine Anzahl von Toleranzen ist.

Für die Herstellung von Wellen wird warmgewalzter Rundstahl gemäß GOST 2590-2006 mit einem Durchmesser von 5 bis 270 mm und drei Genauigkeitsgraden verwendet: A - hohe Genauigkeit; B - erhöhte Genauigkeit; B - normale Genauigkeit (Abbildung 7).

Abbildung 7

Walzstahl kalibriert rund nach GOST 7417-75 mit einem Durchmesser von 3 bis 100 mm mit einem Toleranzfeld h9, h10, h11 und h12 (Abbildung 8):

Abbildung 8

Wenn die Welle große Stufenunterschiede aufweist, wird das Werkstück durch Schmieden oder Stanzen erhalten. Schmieden nach GOST 7829-70 aus Kohlenstoffstahl, hergestellt durch freies Schmieden auf Hämmern (Abbildung 9):

Abbildung 9

Die Abmessungen des Werkstücks werden durch die Formel bestimmt:

d 1 \u003d d N + Z 1 +,

wo Z 1 - Größenzugabe;

T 1 - Größentoleranz (symmetrische Toleranz).

Schmiedestücke nach GOST 7062-90 gelten für großformatige Rohlinge, die durch Schmieden auf Pressen hergestellt werden.

Beim Schmieden von Rohlingen ist es wünschenswert, dass sie eine einfache symmetrische Form haben, und die Überschneidung zylindrischer Elemente miteinander sollte vermieden werden.

Gestanzte Rohlinge werden gemäß GOST 7505-89 "Gestanzte Stahlschmiedestücke" hergestellt. Die Norm legt Aufmaße, Maßtoleranzen, Formabweichungen und kleinste Eckradien fest.

Zuschläge und Toleranzen werden in Abhängigkeit von der Masse und den Abmessungen des Schmiedestücks, der Stahlgruppe, dem Komplexitätsgrad, der Genauigkeitsklasse des Schmiedestücks und der Rauheit der bearbeiteten Oberfläche des Teils festgelegt (Abbildung 10).

Die Oberflächenrauheit der Schmiedestücke beträgt R Z 320-80 µm. Wenn nach dem Stanzen gejagt wird, ist es möglich, die Genauigkeit einzelner Abmessungen bis zu 0,02 ... 0,05 mm beizubehalten.

Abbildung 10

Die geometrische Form des Werkstücks muss eine freie Entnahme aus der Matrize ermöglichen. Zu diesem Zweck sind Oberflächenschrägen vorgesehen.

Vertiefungen und Vertiefungen im Werkstück können nur in Bewegungsrichtung des Stempels eingebracht werden. Schmale und lange Überstände in der Werkzeugtrennebene oder senkrecht dazu sind nicht zulässig. Die Seitenflächen müssen Prägeschrägen aufweisen. Übergänge von einer Fläche zur anderen müssen Rundungen aufweisen, die Abmessungen der Ecken und die Radien der Rundungen werden durch die Normen festgelegt. Schäfte mit konischer Form erschweren das Stanzen, daher wird empfohlen, sie zylindrisch zu machen.

Bearbeitungszuschläge. Es wird ein beliebiges Werkstück hergestellt, das für eine weitere Bearbeitung vorgesehen ist Beihilfe auf die Größe des fertigen Teils. Das Aufmaß ist ein Materialüberschuss, der erforderlich ist, um die endgültigen Abmessungen und eine bestimmte Klasse der Oberflächenrauheit der Teile zu erhalten; es wird auf Maschinen mit Schneidwerkzeugen entfernt. Die nicht bearbeiteten Flächen des Teils haben keine Aufmaße.

Die Differenz zwischen Werkstück- und Fertigteilmaß bestimmt die Höhe des Aufmaßes, d.h. Schicht, die während der Bearbeitung entfernt werden soll.

Die Zulagen sind in allgemeine und interoperative Zulagen unterteilt.

Gesamtvergütung für die Verarbeitung- eine Metallschicht, die während der Bearbeitung des Werkstücks entfernt werden muss, um die Form, die Abmessungen und die Qualität der bearbeiteten Oberfläche zu erhalten, die in der Zeichnung und den Spezifikationen angegeben sind. mejo Betriebszulage- eine Metallschicht, die während eines technologischen Vorgangs entfernt wird. Die Höhe des Zuschlags wird in der Regel „pro Seite“ angegeben, d.h. gibt die Dicke der zu entfernenden Schicht auf der gegebenen Oberfläche an.

Die Gesamtbearbeitungsvergütung ist die Summe aller Betriebsvergütungen.

Zulagen können symmetrisch und asymmetrisch sein, d.h. symmetrisch und asymmetrisch zur Werkstückachse angeordnet. Symmetrische Toleranzen können auf den Außen- und Innenflächen der Rotationskörper sein; sie können auch gleichzeitig an gegenüberliegenden ebenen Flächen parallel bearbeitet werden.

Das Aufmaß muss Abmessungen haben, die die Durchführung der für ein bestimmtes Teil erforderlichen Bearbeitung sicherstellen und gleichzeitig die festgelegten Anforderungen an die Rauheit und Qualität der Metalloberfläche und die Genauigkeit der Abmessungen der Teile bei niedrigstem Materialverbrauch und niedrigsten Kosten erfüllen Teil. Diese Zulage ist optimal. Es ist ratsam, eine Zugabe zuzuweisen, die in einem Durchgang entfernt werden kann. Bei Maschinen mittlerer Leistung können Sie das Aufmaß in einem Durchgang bis zu 6 mm pro Seite entfernen. Bei überhöhten Zulagen müssen die Maschinen mit Hochspannung arbeiten, ihr Verschleiß und die Reparaturkosten steigen; die Kosten für Schneidwerkzeuge steigen, weil die Betriebszeit des Werkzeugs steigt und daher steigt sein Verbrauch; Eine Erhöhung der Schnitttiefe erfordert eine Erhöhung der Leistung der Maschine, was im Ergebnis zu einem Anstieg des Energieverbrauchs führt.

Faktoren, die die Höhe der Zulagen beeinflussen. Die Werte der Bearbeitungszugaben und Toleranzen für die Abmessungen des Werkstücks hängen von einer Reihe von Faktoren ab, deren Einfluss unterschiedlich ist. Zu den wichtigsten Faktoren gehören die folgenden:

- Werkstückmaterial;

- Konfiguration und Abmessungen des Werkstücks;

- Art des Werkstücks und Verfahren zu seiner Herstellung;

– Anforderungen an die Bearbeitung;

– Angaben zu Qualität und Oberflächenrauhigkeitsklasse und Maßhaltigkeit.

Werkstückstoff. Bei durch Gießen hergestellten Knüppeln hat die Oberflächenschicht eine harte Kruste. Für den normalen Betrieb des Werkzeugs ist es erforderlich, dass die Schnittiefe größer ist als die Dicke der Gusshaut. Die Dicke der Kruste ist unterschiedlich, sie hängt vom Material, den Abmessungen des Gusses und den Gussverfahren ab; für Gusseisen - von 1 bis 2 mm; für Stahlguss - von 1 bis 3 mm.

Schmiedeteile und Stanzteile können aus legiertem oder Kohlenstoffstahl sein; Schmiedestücke werden aus Barren oder Walzprodukten hergestellt. Bei der Herstellung von Schmiedestücken bildet sich auf ihnen Zunder. Um diese Schicht bei der Bearbeitung von Kohlenstoffstählen zu entfernen, ist oft eine Schnitttiefe von 1,5 mm ausreichend; Bei legierten Stählen sollte die Schnitttiefe 2–4 mm betragen.

Die Randschicht von Schmiedestücken wird entkohlt und muss bei der Bearbeitung entfernt werden. Die Dicke dieser Schicht beträgt bei Stanzteilen aus legierten Stählen bis zu 0,5 mm; für Stanzteile aus Kohlenstoffstählen 0,5–1,0 mm, abhängig von der Konfiguration und den Abmessungen des Teils und anderen Faktoren.

Werkstückkonfiguration und Abmessungen. Es ist schwierig, Werkstücke mit komplexer Konfiguration durch freies Schmieden zu erhalten, daher erweist es sich manchmal als notwendig, die Bearbeitungstoleranzen zu erhöhen, um die Form des Werkstücks zu vereinfachen.

Bei kompliziert gestalteten Stanzteilen ist der Materialfluss schwierig, daher müssen auch für solche Stanzteile die Toleranzen erhöht werden.

Bei Gussteilen mit komplexer Konfiguration ist es zur gleichmäßigeren Kühlung des Metalls erforderlich, glatte, allmähliche Übergänge von dünnen zu dicken Wänden zu machen, was auch eine Erhöhung der Toleranz erfordert. Bei der Herstellung großer Gussteile muss die Schrumpfung berücksichtigt werden.

Art des Werkstücks und Verfahren zu seiner Herstellung. Knüppel liegen, wie erwähnt, in Form von Guß-, Schmiede-, Stanz- und Walzprodukten vor. Je nach Art des Werkstücks und dessen Herstellungsverfahren sind die Aufmaße und Toleranzen für die Abmessungen des Werkstücks unterschiedlich. Bei einem von Hand geformten Gussteil ist das Aufmaß also größer als bei Metallformen. Die genauesten, also mit den kleinsten Toleranzen, erhält man beim Gießen in Schalen- und Metallformen, beim Gießen unter Druck, nach Einbettmodellen. Wenn wir die Aufmaße von Schmiede- und Stanzteilen für die gleichen Teile vergleichen, sehen wir, dass die Aufmaße von Schmiedestücken größer sind als die von Stanzteilen. Bei gewalzten Rohlingen sind die Toleranzen kleiner als bei Rohlingen, die durch Gießen, Schmieden oder Stanzen erhalten werden.

Bearbeitungsanforderungen. Entsprechend den Anforderungen an die Oberflächenrauheit und Maßgenauigkeit des Teils wird das eine oder andere Bearbeitungsverfahren angewendet. Für jeden Zwischenbearbeitungsvorgang ist es erforderlich, eine vom Schneidwerkzeug in einem oder mehreren Durchgängen entfernte Zugabe zu belassen. Daher hängt die Gesamtzugabe von den Bearbeitungsverfahren ab, die erforderlich sind, um das Teil gemäß der Spezifikation herzustellen.

Angaben zur Qualität und Genauigkeit von Oberflächen. Je höher die Anforderungen an das Teil gemäß den technischen Anforderungen sind, desto größer sollte der Zuschlag sein. Wenn die Oberfläche glatt sein muss, ist es notwendig, eine Zugabe zu geben, die es ermöglicht, nach dem Schruppen eine Endbearbeitung zu erzeugen. Wenn die Abmessungen genau innerhalb der festgelegten Toleranzen hergestellt werden müssen, muss das Aufmaß sicherstellen, dass die erforderliche Genauigkeit und Oberflächenrauhigkeitsklasse erreicht werden können, was bei der Bestimmung des Aufmaßwertes berücksichtigt werden muss. In diesem Fall ist es notwendig, eine Metallschicht vorzusehen, die Formfehler, die durch vorherige Bearbeitung (insbesondere thermisch) entstanden sind, sowie den Einbaufehler des Teils in diesem Vorgang kompensiert.

Ermittlung von Zwischengrößen entsprechend der Verarbeitungsroute. Gesetzliche Zulagen werden durch die einschlägigen Normen festgelegt. Unter Produktionsbedingungen werden die Abmessungen der Zugaben erfahrungsgemäß anhand praktischer Daten in Abhängigkeit von Gewicht (Masse) und Gesamtabmessungen der Teile, Bauformen und Abmessungen, der erforderlichen Genauigkeit und der Klasse der Verarbeitungsreinheit festgelegt. Viele Fabriken, Forschungs- und Designinstitute haben ihre eigenen Standardzugabetabellen, die sie auf der Grundlage langjähriger Erfahrung in Bezug auf die Art ihrer Produktion entwickelt haben.

Im Maschinenbau ist die experimentell-statistische Methode zur Ermittlung von Bearbeitungszugaben weit verbreitet. Gleichzeitig werden allgemeine und Zwischenabzüge gemäß den Tabellen vorgenommen, die auf der Grundlage einer Verallgemeinerung der Produktionsdaten fortschrittlicher Fabriken erstellt wurden. Der Nachteil dieser Methode besteht darin, dass Zertifikate vergeben werden, ohne die spezifischen Bedingungen für die Konstruktion technologischer Prozesse zu berücksichtigen.

Das Berechnungs- und Analyseverfahren zur Bestimmung der Toleranzen besteht darin, verschiedene Verarbeitungsbedingungen zu analysieren und die Hauptfaktoren festzulegen, die die Zwischentoleranz (Faktoren, die die Toleranzen der vorherigen und abgeschlossenen Übergänge beeinflussen) des Oberflächenbehandlungsprozesses bestimmen. Der Wert der Zulage wird durch die Methode der differenzierten Berechnung für die Elemente, aus denen die Zulage besteht, unter Berücksichtigung des Verarbeitungsfehlers bei früheren und gegebenen technologischen Übergängen bestimmt. Diese Methode wurde von Professor V.M. geschmiedet,

Die symmetrische Toleranz für Durchmessermaße wird durch die Formel bestimmt:

2Z bmin = 2[(H a + T a) +].

Symmetrisches Aufmaß für zwei gegenüberliegende parallele ebene Flächen:

2Z bmin = 2[(H a + T a) + ()].

Asymmetrisches Aufmaß auf einer der gegenüberliegenden parallelen ebenen Flächen:

Z b min \u003d (H a + T a) + (),

wobei Z b min die Mindestzugabe für den Übergang zur Seite ist;

H a - der Wert der Mikrorauhigkeit von der vorherigen Bearbeitung;

T a ist der Wert der fehlerhaften Oberflächenschicht, die von der vorherigen Behandlung zurückbleibt;

ρ a ist der Gesamtwert der räumlichen Abweichungen von der vorherigen Verarbeitung;

ε b - Werkstückinstallationsfehler während des Betriebs

Die Berechnungsmethode hat aufgrund ihrer Komplexität keine weite Verbreitung gefunden, obwohl sie aus methodischer Sicht durchaus interessant ist.

Zur einfacheren Berechnung sind Betriebszugaben und Toleranzen in Form von Diagrammen an verschiedenen Bearbeitungsstufen eingezeichnet.

Wenn die Reihenfolge und Methode der Bearbeitung jeder Oberfläche festgelegt ist, müssen die Werte der Zwischenzugaben und Zwischenabmessungen des Werkstücks bestimmt werden, während es von Übergang zu Übergang bearbeitet wird. Dadurch werden die Abmessungen des Werkstücks vernünftiger bestimmt, dh unter Berücksichtigung der Bearbeitung, der es unterzogen wird.

Für die Bearbeitung der Außenfläche (Wellenbearbeitungsgenauigkeit - 7. Klasse, Rauheit R a 1,25 μm) ist die Anordnung der Zwischengrößen in Bild 10 dargestellt.

Die Anordnung der Zwischenmaße bei der Bearbeitung eines Lochs (Bearbeitungsgenauigkeit - 7. Klasse) ist in Abbildung 11 dargestellt.

Die Anordnung der Zwischenabmessungen bei der Bearbeitung der Endfläche (Bearbeitungsgenauigkeit - 11. Grad, Rauheit R a 2,5 μm) ist in Abbildung 12 dargestellt.

T 3 - Toleranz nach dem Fertigdrehen;

z 3 - Aufmaß für das Fertigdrehen;

T 4 - Toleranz nach Schruppdrehen;

T 5 - Werkstücktoleranz

Abbildung 10 - Schema der Anordnung von Zwischenmaßen bei der Bearbeitung von Außenflächen

T 1 - Maßtoleranz gemäß Zeichnung;

z 1 - Zugabe zum Feinschleifen;

T 2 - Toleranz nach dem Vorschleifen;

z 2 - Zuschlag für Vorschleifen;

T 3 - Toleranz nach dem Ziehen;

z 3 - Räumzugabe;

T 4 - Toleranz des Bohrfeldes;

z 4 - Bohrungszuschlag;

T 5 - Werkstücktoleranz

Abbildung 11 - Anordnung der Zwischenmaße bei der Bearbeitung von Innenflächen

T 1 - in der Zeichnung angegebene Toleranz;

z 1 - Zuschlag für Vorschleifen;

T 2 - Toleranz nach dem Fertigdrehen;

z 2 - Aufmaß für das Fertigdrehen;

T 3 - Toleranz nach Schruppdrehen;

z 3 - Aufmaß für Schruppdrehen;

T 4 - Werkstücktoleranz

Abbildung 12 - Anordnung der Zwischenmaße bei der Bearbeitung von Stirnflächen

leer, nach GOST 3.1109--82, wird der Gegenstand Arbeit genannt, aus dem durch Veränderung der Form, Größe, Oberflächenbeschaffenheit und (oder) des Materials ein Teil hergestellt wird.

Es gibt drei Haupttypen von Rohlingen: Maschinenbauprofile, Stück und kombiniert. Maschinenbauprofile bestehen aus einem konstanten Querschnitt (z. B. rund, sechseckig oder rohrförmig) oder periodisch. In der Groß- und Massenproduktion kommen auch spezielle Walzprodukte zum Einsatz. Stückrohlinge werden durch Gießen, Schmieden, Stanzen oder Schweißen erhalten. Kombinierte Rohlinge sind komplexe Rohlinge, die durch Verbinden (z. B. Schweißen) separater, einfacherer Elemente erhalten werden. In diesem Fall ist es möglich, die Masse des Werkstücks zu reduzieren und die am besten geeigneten Materialien für stärker belastete Elemente zu verwenden.

Werkstücke zeichnen sich durch ihre Konfiguration und Abmessungen, die Genauigkeit der erhaltenen Abmessungen, den Zustand der Oberfläche usw. aus.

Formen und Abmessungen des Werkstücks sowohl die Herstellungs- als auch die Weiterverarbeitungstechnologie maßgeblich bestimmen. Dimensionale Genauigkeit 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 Grenzen der hergestellten Charge sicherzustellen. Die Form und Abmessungen des Werkstücks sowie die Beschaffenheit seiner Oberflächen (z. B. Kokille bei Eisenguss, Zunderschicht bei Schmiedestücken) können die nachfolgende Bearbeitung erheblich beeinflussen. Daher ist für die meisten Werkstücke eine vorbereitende Vorbereitung erforderlich, die darin besteht, dass sie einen solchen Zustand oder ein solches Aussehen erhalten, dass sie auf spanenden Maschinen bearbeitet werden können. Diese Arbeiten werden besonders sorgfältig durchgeführt, wenn die Weiterverarbeitung auf automatischen Linien oder flexiblen automatisierten Komplexen erfolgt. Zu den Vorverarbeitungsvorgängen gehören Reinigen, Richten, Schälen, Schneiden, Zentrieren und manchmal die Bearbeitung technologischer Grundlagen.

Zulagen, Runden und Abmessungen

Bearbeitungszugabe- Dies ist eine Metallschicht, die von der Oberfläche des Werkstücks entfernt wird, um die Form und die Abmessungen des gemäß der Zeichnung erforderlichen Teils zu erhalten. Zuschläge werden nur solchen Flächen zugeteilt, deren geforderte Form- und Maßhaltigkeit durch die anerkannte Methode der Werkstückbeschaffung nicht erreicht werden kann.

Die Zulagen sind in allgemeine und operative Zulagen unterteilt. Gesamtvergütung für die Verarbeitung- Dies ist eine Metallschicht, die notwendig ist, um alle notwendigen technologischen Operationen durchzuführen, die auf einer bestimmten Oberfläche durchgeführt werden. Betriebszulage- Dies ist eine Metallschicht, die während eines technologischen Vorgangs entfernt wird. Das Aufmaß wird entlang der Normalen zu der betreffenden Oberfläche gemessen. Die Gesamtzulage entspricht der Summe der Betriebszulagen.

Die Größe des Aufmaßes wirkt sich erheblich auf die Herstellungskosten des Teils aus. Eine überhöhte Zulage erhöht die Arbeitskosten, den Verbrauch von Material, Schneidwerkzeugen und Strom. Ein unterschätztes Aufmaß erfordert den Einsatz teurerer Methoden zur Beschaffung eines Werkstücks, erschwert die Installation des Werkstücks an der Maschine und erfordert eine höhere Qualifikation des Arbeiters. Darüber hinaus ist es oft die Ursache für die Ehe während der Bearbeitung. Daher sollte die zugewiesene Zulage für gegebene 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 Eisengussteile eine fehlerhafte Oberflächenschicht aufweisen, die Muscheln, Sandeinschlüsse enthält; durch Schmieden erhaltene Schmiedestücke haben Zunder; durch Warmschmieden erhaltene Schmiedestücke haben eine entkohlte Oberflächenschicht.

Das optimale Aufmaß kann durch das Berechnungs- und Analyseverfahren ermittelt werden, das in der Lehrveranstaltung „Maschinenbautechnik“ betrachtet wird. In einigen Fällen (z. B. wenn die Bearbeitungstechnologie noch nicht entwickelt ist) werden Toleranzen für die Bearbeitung verschiedener Arten von Werkstücken gemäß Normen und Nachschlagewerken ausgewählt.

Reis. 2.1. Toleranzen, Überlappungen und Abmessungen des Lagergehäuses (a), Stopfen (b) und Welle (in): ABER Ei, B zack, BEI zack, D zack, D? Zag - die ursprünglichen Abmessungen des Werkstücks; EIN det, B det, BEI det, D"det, D"det, - Abmessungen des fertigen Teils; D 1 , D 2 , Ö" 1 , Ö" 1 , -- Arbeitsabmessungen des Werkstücks

Die tatsächlich bei der Erstoperation abgetragene Metallschicht kann sehr unterschiedlich sein, da neben dem Arbeitsaufmaß oft auch die Gleitschicht entfernt werden muss.

Schoß- Dies ist ein Überschuss an Metall auf der Oberfläche des Werkstücks (über die Toleranz 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 Bearbeitung entfernt, seltener verbleibt sie im Produkt (Schmiedeschrägen, vergrößerte Krümmungsradien usw.).

Bei der Umwandlung des Werkstücks in ein fertiges Teil erhalten seine Abmessungen eine Reihe von Zwischenwerten, die als bezeichnet werden Betriebsabmessungen. Auf Abb. 2.1 Angaben zu verschiedenen Klassen zeigen Toleranzen, Rundungen und Betriebsmaße. Betriebsmaße werden normalerweise mit Abweichungen angebracht: für Wellen - minus, für Löcher - plus.

1. Zweck und Tendenz der Entwicklung der Beschaffungsproduktion. 2

1.1. Ein ungefährer Aufbau der Fertigung von Rohlingen im Maschinenbau. 2

2. Grundlegende Konzepte von Rohlingen und ihre Eigenschaften. 3

2.1. Beschaffung, Grundbegriffe und Definitionen. 3

2.2. Zulagen, Überlappungen und Abmessungen .. 4

3. Die Wahl der Methode zur Gewinnung von Rohlingen. 6

3.1. Technologische Fähigkeiten der wichtigsten Methoden zur Gewinnung von Rohlingen 6

3.2. Grundprinzipien für die Auswahl einer Methode zur Gewinnung von Rohlingen. acht

3.3. Faktoren, die die Wahl der Methode zur Gewinnung von Rohlingen bestimmen. 9

3.3.1 Form und Abmessungen des Werkstücks. 9

3.3.2 Erforderliche Genauigkeit und Qualität der Oberflächenschicht von Rohlingen. zehn

3.3.3 Technologische Eigenschaften des Werkstückstoffes. elf

3.3.4. Produktionsprogramm. 12

3.3.5 Produktionskapazitäten des Unternehmens. vierzehn

3.3.6. Dauer der technologischen Vorbereitung der Produktion. fünfzehn

3.4. Verfahren zur Auswahl eines Verfahrens zur Gewinnung von Rohlingen. 16

3.5. Die Metallverbrauchsrate und die Masse des Werkstücks. 17

3.6. Anforderungen an Rohlinge in Bezug auf die Weiterverarbeitung. achtzehn

3.7. Einfluss der Genauigkeit und Qualität der Oberflächenschicht des Werkstücks auf die Struktur seiner Bearbeitung. zwanzig

1. Zweck und Entwicklungstrend der Beschaffungsproduktion

Der Hauptzweck der Platinenfertigung besteht darin, Werkstätten mit qualitativ hochwertigen Platinen zu versorgen.

Im Maschinenbau werden Rohlinge verwendet, die durch Gießen, Umformen, Schweißen sowie aus Kunststoffen und Pulverwerkstoffen gewonnen werden (Tab. 1.2). Die moderne Platinenfertigung ist in der Lage, Platinen mit den komplexesten Konfigurationen und den unterschiedlichsten Größen und Genauigkeiten zu formen.

1.1. Ein ungefährer Aufbau für die Herstellung von Rohlingen im Maschinenbau

Derzeit beträgt die durchschnittliche Arbeitsintensität der Beschaffungsarbeit im Maschinenbau 40 ... 45 % der gesamten Arbeitsintensität der Maschinenfertigung. Der Haupttrend in der Entwicklung der Rohlingsproduktion besteht darin, die Arbeitsintensität der mechanischen Bearbeitung bei der Herstellung von Maschinenteilen zu verringern, indem die Genauigkeit ihrer Form und Größe erhöht wird.

2. Grundlegende Konzepte über Rohlinge und ihre Eigenschaften

2.1. Beschaffung, Grundbegriffe und Definitionen

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

Es gibt drei Haupttypen von Rohlingen: Maschinenbauprofile, Stück und kombiniert. Maschinenbauprofile bestehen aus einem konstanten Querschnitt (z. B. rund, sechseckig oder rohrförmig) oder periodisch. In der Groß- und Massenproduktion kommen auch spezielle Walzprodukte zum Einsatz. Stückrohlinge werden durch Gießen, Schmieden, Stanzen oder Schweißen erhalten. Kombinierte Werkstücke sind komplexe Werkstücke, die durch Verbinden (z. B. Schweißen) separater, einfacherer Elemente erhalten werden. In diesem Fall ist es möglich, die Masse des Werkstücks zu reduzieren und die am besten geeigneten Materialien für stärker belastete Elemente zu verwenden.

Werkstücke zeichnen sich durch ihre Konfiguration und Abmessungen, die Genauigkeit der erhaltenen Abmessungen, den Zustand der Oberfläche usw. aus.

Die Formen und Abmessungen des Werkstücks bestimmen maßgeblich die Technologie seiner Herstellung und Weiterverarbeitung. Die Maßgenauigkeit des Werkstücks 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 Grenzen der hergestellten Charge sicherzustellen. Die Form und Abmessungen des Werkstücks sowie die Beschaffenheit seiner Oberflächen (z. B. Kokille bei Eisenguss, Zunderschicht bei Schmiedestücken) können die nachfolgende Bearbeitung erheblich beeinflussen. Daher ist für die meisten Rohlinge eine vorbereitende Vorbereitung erforderlich, die darin besteht dass sie einen solchen Zustand oder eine solche Form erhalten, in der sie auf spanenden Maschinen bearbeitet werden können. Diese Arbeit wird besonders sorgfältig durchgeführt, wenn die Weiterverarbeitung auf automatischen Linien oder flexiblen "automatisierten Komplexen" erfolgt. Die Vorverarbeitungsvorgänge umfassen das Reinigen, Richten, Schälen, Schneiden, Zentrieren und manchmal die Bearbeitung technologischer Grundlagen.

2.2. Zulagen, Runden und Abmessungen

Die Bearbeitungszugabe ist eine Metallschicht, die von der Oberfläche des Werkstücks entfernt wird, um die von der Zeichnung geforderte Form und Abmessungen des Teils zu erhalten. Zuschläge werden nur solchen Flächen zugeteilt, deren geforderte Form- und Maßhaltigkeit durch die anerkannte Methode der Werkstückbeschaffung nicht erreicht werden kann.

Die Zulagen sind in allgemeine und operative Zulagen unterteilt. Die Gesamtzugabe für die Bearbeitung ist eine Metallschicht, die notwendig ist, um alle notwendigen technologischen Operationen durchzuführen, die auf einer bestimmten Oberfläche durchgeführt werden. Die Betriebszulage ist eine Metallschicht, die während eines technologischen Vorgangs entfernt wird. Das Aufmaß wird entlang der Normalen zu der betreffenden Oberfläche gemessen. Die Gesamtzulage entspricht der Summe der Betriebszulagen.

Die Größe des Aufmaßes wirkt sich erheblich auf die Herstellungskosten des Teils aus. Eine überhöhte Zulage erhöht die Arbeitskosten, den Verbrauch von Material, Schneidwerkzeugen und Strom. Ein unterschätztes Aufmaß erfordert den Einsatz teurerer Methoden zur Beschaffung eines Werkstücks, erschwert die Installation des Werkstücks an der Maschine und erfordert eine höhere Qualifikation des Arbeiters. Darüber hinaus ist es oft die Ursache für die Ehe während der Bearbeitung. Daher muss das zugeteilte 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 zum Beispiel bekannt, dass Eisengussteile eine fehlerhafte Oberflächenschicht aufweisen, die Muscheln, sandige Einschlüsse enthält; durch Schmieden erhaltene Schmiedestücke haben Zunder; durch Warmschmieden erhaltene Schmiedestücke haben eine entkohlte Oberflächenschicht.

Die tatsächlich im ersten Arbeitsgang abgetragene Metallschicht kann stark variieren, da neben dem Arbeitsaufmaß häufig auch die Überlappung entfernt werden muss.

Überlappung ist ein Überschuss an Metall auf der Oberfläche des Werkstücks (über die Toleranz 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 Bearbeitung entfernt, seltener verbleibt sie im Produkt (Schmiedeschrägen, vergrößerte Krümmungsradien usw.).

Bei der Umwandlung eines Werkstücks in ein Fertigteil nehmen seine Abmessungen eine Reihe von Zwischenwerten an, die als Betriebsmaße bezeichnet werden. In Abb.2.1. an Teilen verschiedener Klassen werden Aufmaße, Überlappungen und Betriebsmaße angezeigt. Betriebsmaße werden normalerweise mit Abweichungen angebracht: für Wellen - minus, für Löcher - plus.

3. Auswahl einer Methode zur Gewinnung von Rohlingen

3.1. Technologische Fähigkeiten der wichtigsten Methoden zur Gewinnung von Rohlingen

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

Beim Gießen werden Knüppel fast jeder Größe hergestellt, sowohl einfache als auch sehr komplexe Konfigurationen. In diesem Fall können Gussteile komplexe innere Hohlräume mit gekrümmten Oberflächen aufweisen, die sich unter verschiedenen Winkeln schneiden. Maßhaltigkeit und Oberflächengüte sind abhängig vom Gießverfahren. Einige spezielle Gießverfahren (Druckguss, Feinguss) können Rohlinge herstellen, die nur eine minimale Bearbeitung erfordern.

Gussteile können aus fast allen Metallen und hergestellt werden. Legierungen. Die mechanischen Eigenschaften des Gussstücks hängen weitgehend von den Kristallisationsbedingungen des Metalls in der Form ab. In manchen Fällen können sich Fehler im Inneren der Wandung bilden (Schwundlockerheit, Porosität, Heiß- und Kaltrisse), die erst nach der Grobbearbeitung beim Entfernen der Gusshaut erkannt werden. .

Die Druckbearbeitung von Metallen wird verwendet, um Maschinenbauprofile, geschmiedete und gestanzte Rohlinge zu erhalten.

Maschinenbauprofile werden durch Walzen, Pressen, Ziehen hergestellt. Diese. Methoden ermöglichen es, Rohlinge zu erhalten, die im Querschnitt dem Fertigteil nahe kommen (Rund-, Sechskant-, Vierkant-Walzprodukte; geschweißte und nahtlose Rohre). Walzprodukte 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 den Einsatz eines Klingenwerkzeugs möglich.

Schmieden dient zur Herstellung von Rohlingen in einer einzigen Produktion. Bei der Herstellung sehr großer und einzigartiger Rohlinge (mit einem Gewicht von bis zu 200 ... 300 Tonnen) ist das Schmieden die einzige Möglichkeit der Druckbehandlung. Durch das Stanzen können Sie Rohlinge erhalten, die in der Konfiguration näher am fertigen Teil liegen (mit einem Gewicht von bis zu 350...500 kg). Die inneren Hohlräume von Schmiedestücken haben eine einfachere Konfiguration als Gussstücke und befinden sich nur entlang der Bewegungsrichtung des Arbeitskörpers des Hammers (Presse). Die Genauigkeit und Qualität der durch Kaltschmieden hergestellten Rohlinge steht der Genauigkeit und Qualität von Gussteilen, die durch spezielle Gießverfahren hergestellt werden, in nichts nach.

Im Maschinenbau gibt es im Hinblick auf den Ablauf des technologischen Prozesses zwei Arten von Produkten: Teile und Rohlinge:

DETAIL - ein fertiges Produkt, das direkt zur Montage geht;

BLANK - ein Halbzeug, das zur Weiterverarbeitung bestimmt ist, um ein fertiges Teil zu erhalten.

Die „Z“-Zugabe ist eine Metallschicht auf der Oberfläche des Werkstücks, die während der nachfolgenden Bearbeitung entfernt werden soll, um die gewünschten Eigenschaften der bearbeiteten Oberfläche des Teils zu erhalten. . Je kleiner das Aufmaß, desto weniger Werkstückmetall wird in Späne umgewandelt.

Es gibt ZWEI MÖGLICHKEITEN ZUR FESTLEGUNG DES ZUSCHUSSES:

1. TABELLENMETHODE. Wird in der Kleinserienfertigung verwendet.

Die Zulage wird gemäß den Referenztabellen von GOSTs zugewiesen, unabhängig von der Route des technologischen Prozesses der Bearbeitung des Teils.

2. BERECHNUNG UND ANALYSE. Der Gesamtwert der Aufmaße am Werkstück wird durch sequentielles „Aufschichten“ auf die Größe des Fertigteils der Arbeitsaufmaße für die Bearbeitung ermittelt.

LAP wird als ZUSÄTZLICHES VOLUMEN DES METALLS DES BLANKS bezeichnet (Abb. 1.3), was seine Konfiguration vereinfacht (gefüllte Löcher I, lokale Aussparungen 2, Übergänge und Leisten 3), verbunden mit den technologischen Merkmalen seiner Herstellung (Guss- und Stanzschrägen). 4, Rundungsradien 5) oder dadurch bedingte nicht Vielfache von 6 beim Schneiden.

ANFANGSBLANK ist ein Produkt der metallurgischen Verarbeitung (Walzbarren, Schmelze), das in die erste technologische Operation des Beschaffungsprozesses eintritt.

Die Rohlinge von Maschinenteilen werden hauptsächlich auf zwei Arten erhalten: GIESSEN und DRUCKBEHANDLUNG.

Durch Gießen erhaltene Rohlinge

Bei der Gewinnung von Rohlingen durch Gießen (Abb. 1.4) WIRD flüssiges Metall SCHMELZEND in eine vorbereitete GUSSFORM entsprechend der Form und Abmessung des Fertigteils, jedoch unter Berücksichtigung von Aufmaßen und Überlappungen, eingefüllt. Nach der Verfestigung des Metalls wird ein Produkt erhalten, das als GUSSSTÜCK bezeichnet wird.

Die VORTEILE der Gießereiproduktion gegenüber anderen Methoden zur Herstellung von Rohlingen sind: die Möglichkeit, Produkte mit KOMPLEXER KONFIGURATION und JEDEM GEWICHT zu erhalten, sowie die RELATIV NIEDRIGEN KOSTEN der Gussteile.

DEFEKT – RELATIV NIEDRIGE FESTIGKEIT VON GUSSPRODUKTEN aufgrund der gegossenen körnigen Struktur im Gegensatz zu der faserigen Struktur, die geschmiedete und gestanzte Produkte haben.

MODELLSATZ (Abb. 1.8, siehe S. 11) - ein Satz von Vorrichtungen, GUSSMODELL, KERNKASTEN, TORSYSTEMMODELLE, MODELLPLATTE, MODELLPLATTEN).

Verfahren zur Herstellung von Maschinenbauprofilen und geformten Rohlingen durch Metallumformung

Bei der Gewinnung von Werkstücken durch Druckbehandlung wird der URSPRÜNGLICHE ROHLING, erhitzt oder kalt, aber notwendigerweise hart, mit einem Spezialwerkzeug in Form von BREAKERS oder DAMPS VERFORMT und ihm eine NEUE FOMA gegeben, die in Konfiguration und Abmessungen entspricht Fertigteil, jedoch unter Berücksichtigung von Aufmaßen und Überlappungen. Die resultierenden Produkte werden SCHMIEDETEILE oder STANZROHRE genannt.

OMD-Prozesse basieren auf der Nutzung der KUNSTSTOFFEIGENSCHAFTEN von Metallen, d.h. ihre Fähigkeit, unter Einwirkung äußerer Kräfte ihre Form ohne Zerstörung zu ändern.

VORTEILE von OMD-Prozessen sind:

SPAREN Sie Metall aufgrund kleiner Toleranzen und geringer technologischer Verschwendung im Betrieb;

HOHE PRODUKTIVITÄT durch hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten;

GROSSE PRÄZISIONS-Produkte;

VERBESSERUNG DER LEISTUNGSEIGENSCHAFTEN der Produkte durch die Bildung einer FEINKÖRNIGEN und FASER-zielgerichteten Metallstruktur während der Verformung.

NACHTEIL - relativ HOHE KOSTEN der Produkte.

Es gibt sechs Hauptmethoden der OMD: Walzen, Pressen, Ziehen, Schmieden, Volumen- und Blechstanzen.

Die ersten drei unter dem allgemeinen Namen WALZ- UND ZIEHPRODUKTION werden in der metallurgischen Industrie verwendet, um MASCHINENBAUPROFILE zu erhalten.

Zweite drei- Unter der allgemeinen Bezeichnung SCHMIEDE- UND STANZPRODUKTION werden sie im Maschinenbau zur Herstellung von FORMPRODUKTEN verwendet.

Eine Reihe von Prozessen werden mit Metallerwärmung über der REKRISTALLISATIONSSCHWELLE (0,4 der Schmelztemperatur im absoluten Maßstab) durchgeführt - HEISSVERFORMUNG, eine Reihe ohne Erwärmung - KALTVERFORMUNG.

1. ROLLEN- der Prozess der Gewinnung von Maschinenbauprofilen und geformten Produkten durch plastische Verformung von Metall zwischen rotierenden Walzen eines Walzwerks Die Genauigkeit der Gewinnung von Produkten aus gewalzten Produkten ist in Anhang 3 dargestellt (siehe S. 90).

Es gibt drei Hauptrollenschemata:

LÄNGSwalzen in glatten (a) und genuteten (b) Walzen erzeugt Bleche und Bänder, Stäbe, Träger, Schienen und Rohre;

CROSS ROLL (c, d) - massiv gewalzte Ringe, Wagen- und Zahnräder;

KREUZSCHRAUBENPRODUKTE - nahtlose Hülsen und periodische Profile.

ROLLING RANGE umfasst vier Produktgruppen:

BLATT - Blätter und Bänder;

GRADE - Stangen, Balken und Schienen;

ROHRE - nahtlos und geschweißt;

SPEZIELLE STAHLPRODUKTE - Wagen- und Zahnräder, Bimetalle, periodische und gebogene Profile;

2. DRÜCKEN(Abb. 1.10, a) - der Prozess zum Erhalten von Maschinenbauprofilen durch Extrudieren von Metall aus einem geschlossenen Hohlraum durch ein PROFILING-Loch.

Es werden drei Pressschemata verwendet: direkt, umgekehrt und kombiniert.

PRESSERZEUGNISSE - Stangen verschiedener Querschnitte, glatte und gerippte Rohre aus schwer verformbaren hochlegierten Stählen und Legierungen auf Basis von Aluminium, Magnesium und Wolfram;

3. ZEICHNUNG- der Prozess der Endbearbeitung von Maschinenbauprofilen durch ZIEHEN des Metalls durch das KALIBRIERTE Loch. Immer keine Hitze.

ZIEHPRODUKTE - Stäbe verschiedener Querschnitte, Rohre und Drähte aus Nichteisenlegierungen und Stahl.

4. SCHMIEDEN- der Prozess der Gewinnung geformter Produkte durch gezieltes wiederholtes und sequentielles Verformen eines erhitzten Ausgangswerkstücks mit einem universellen Gegenhaltewerkzeug (Lochen, Crimpen, Dorne, Äxte) zwischen den Köpfen eines Hammers oder einer Presse.

Das Schmieden (siehe Abb. 1.12, S. 14) erfolgt manuell, auf Druckluft- und Luftdampfhämmern und hydraulischen Schmiedepressen und wird in der Kleinserienfertigung sowie zur Herstellung schwerer Schmiedestücke mit einem Gewicht von mehr als 200 kg eingesetzt. Die wichtigsten Schmiedeoperationen sind (siehe Abb. 1.13, S. 15): ENTLADEN (a), BREITEN (b), BRECHEN (c), SCHNEIDEN (d), BIEGEN (e)

5. WARMSCHMIEDEN- der Prozess der Gewinnung geformter Produkte durch Verformung eines erhitzten Ausgangswerkstücks in einem STREAM - einem geschlossenen Hohlraum des Werkzeugs - STEMPEL (siehe Abb. 1.14, S. 15). Die Konfiguration und die Abmessungen des Strangs bestimmen vollständig die Konfiguration und die Abmessungen des resultierenden Schmiedestücks. Das Stanzen erfolgt auf Hämmern, Pressen und Horizontalschmiedemaschinen, es findet Anwendung in der Massen- und Großserienfertigung, wo die Herstellung von Gesenken wirtschaftlich rentabel ist. Produkte sind: Wellen, Hebel, Pleuel, Stangen, Zahnräder. Es werden drei Arten von Stempeldesigns verwendet:

OFFENER STEMPEL (a);

GESCHLOSSENER STEMPEL MIT EINTEILIGER FLÄCHE (b);

GESCHLOSSENER STEMPEL MIT ZWEI TEILEBENEN (c).

Reis. 1.14. Schema des Warmschmiedens: 1 und 2 - oben

und untere Stempel; 3 - Schmieden; 4 - Blitz; 5 - Schlag;

6 - Matrix; 7 - Auswerfer; 8 - abnehmbare Matrize

6. BLECHPRÄGUNG- der Prozess der Herstellung flacher und voluminöser dünnwandiger Produkte aus Plattenmaterial auf Pressen mit Stempeln (siehe Abb. 1.15, S. 16). Grundoperationen: SCHNEIDEN, STECKEN, BIEGEN, ZIEHEN, FENDEN, Stauchen und FORMEN. Alles ohne Heizung.

Die Haupttypen von Rohlingen für Teile sind Rohlinge, die erhalten werden:

Druckbehandlung;

Schneiden von Lang- und Profilwalzprodukten;

Kombinierte Methoden;

Spezielle Methoden.

Rohlinge durch Gießen erhalten .

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

Hohe Metallausnutzung und Gewichtsgenauigkeit;

Praktisch unbegrenzte Abmessungen und Masse der Gussteile;

Die Möglichkeit, Legierungen zu verwenden, die einer plastischen Verformung nicht zugänglich und schwer zu bearbeiten sind.

Das Verfahren zur Gewinnung von Rohlingen durch Gießen in sandig-lehmige Formen Aufgrund ihrer Vielseitigkeit werden sie in allen Produktionsarten eingesetzt. Etwa 80…85 % der gegossenen Knüppel werden nach diesem Verfahren hergestellt. Es können die komplexesten Gussteile mit praktisch unbegrenzten Abmessungen erhalten werden. Gussteile haben ein gleichmäßiges Gefüge und zeichnen sich durch gute Bearbeitbarkeit aus. Gussneigungen sind 1-3˚ für Holzmodelle, 1-2˚ für Metallmodelle mit Handformung, mit Maschine -0,5-1˚.

Die Nachteile dieser Methode sind:

Hoher Metall- und Formstoffverbrauch;

Große Zulagen für m / o;

Große Produktionsflächen;

Hohe Kapitalkosten zur Schaffung normaler Arbeitsbedingungen;

Eine beträchtliche Anzahl von Ehen.

Gießen in permanenten Metallformen ermöglicht es Ihnen, die Produktivität zu steigern und die Entfernung aus Produktionsbereichen zu erhöhen, die Genauigkeit zu erhöhen und die Rauheit des Pov-tey zu verringern, den Verbrauch von Metall und Formmaterialien zu reduzieren, M / O-Zulagen zu erhalten, die mechanischen Eigenschaften des Materials zu verbessern und die Kosten zu senken Gussteile und die Anzahl der Fehler.

Kokillen werden aus Gusseisen oder Stahl durch Gießen mit anschließendem m/o hergestellt. Gilt auch Gießen in ausgekleideter Form.

NE-Legierungen, die einen niedrigeren Schmelzpunkt und damit eine höhere Formstabilität haben, haben die größte Anwendung für den Druckguss gefunden.

Die Beständigkeit von Formen beträgt: beim Gießen von Nichteisenlegierungen - bis zu 150.000 Gussstücke, beim Gießen von Gusseisen - bis zu 1-5.000 Füllungen, Stahl - nicht mehr als 100-500 Füllungen.

Die Nachteile des Druckgusses sind:

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 infolgedessen - die Möglichkeit der Bildung von Gashüllen;

Die Möglichkeit des Auftretens einer gebleichten Schicht auf der Oberfläche von Gusseisenrohlingen.

Schleuderguss Es wird verwendet, um Gussteile wie Rotationskörper (Rohre, Scheiben, Buchsen, Zylinder, Spindeln) und geformte Gussteile aus Stahl, Gusseisen, Nichteisenmetallen und Legierungen zu erhalten.

Das Schleudergussverfahren hat mehrere Varianten: mit vertikaler Rotationsachse, horizontal, geneigt, vertikal, nicht mit der Gussachse zusammenfallend. Es ermöglicht im Vergleich zu früheren Methoden eine höhere Qualität der Struktur aufgrund einer besser organisierten Anordnung von Metallatomen, einen geringeren Metallverbrauch (es gibt keine Gewinne, Gating-Systeme), eine Verringerung der Anzahl von Defekten - die Ausbeute an guter Guss erreicht 95 % (20-60 % mehr als beim Gießen in Sand-Ton-Formen), wodurch die Kosten für die Herstellung von Gussstücken um 20-40 % gesenkt werden.

Die Nachteile sind begrenzte Konfiguration und Größe der Gussteile, die Komplexität der Form für Gussteile mit komplexer Konfiguration.

Spritzguss ermöglicht genaue Gussstücke aus Nichteisenlegierungen mit geringer Rauheit und geringer Wandstärke, erhöhte Festigkeit der Gussstücke um 25-40% im Vergleich zum Gießen in Sand-Ton-Formen, Reduzierung oder vollständige Eliminierung von Bearbeitungszugaben, Implementierung einer hohen Automatisierung des Prozesses, Verbesserung der Arbeitsbedingungen, Verkürzung des Produktionszyklus. Dieses Verfahren wird zum Gießen von Teilen verwendet: Vergasergehäuse, Elektromagnete, Schilde kleiner Elektromotoren usw.

Das Spritzgießen erfolgt auf speziellen Spritzgießmaschinen mit horizontalen oder vertikalen Kompressionskammern; eine art des spritzgießens ist das gießen unter vakuum.

Die Kehrseite des Weges yavl-Xia müssen komplexe Formen und spezielle Ausrüstung verwenden.

Feinguss ermöglicht es, eine hohe Genauigkeit und geringe Oberflächenrauheit der Gussstücke zu erzielen, innere Spannungen in Gussstücken zu reduzieren oder ganz zu beseitigen, minimale Toleranzen zu erzielen und die Arbeitsbedingungen zu verbessern.

Varianten des Verfahrens sind: Gießen auf lösliche Salzmodelle, Gießen auf gebrannte Modelle.

Unvollständige Daten Verfahren ist ein komplexer technologischer Prozess zur Herstellung von Gussteilen, der eine spezielle Ausrüstung und Spezialwerkzeuge sowie einen langen Produktionszyklus erfordert.

Gießen in Schalenformen Im Vergleich zum Gießen in Sand-Ton-Formen bietet es eine höhere Genauigkeit und geringere Oberflächenrauheit, kleine Bearbeitungszugaben, reduzierte Arbeitsintensität für alle Elemente des Prozesses, hohe Produktivität, eine um ein Vielfaches kleinere Anzahl von Formsanden, verbesserte Arbeitsbedingungen, die Möglichkeit von Einführung einer integrierten Automatisierung.

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

Nachteile des Schalenformgusses- teure und komplexe Ausrüstung, teurer Formsand, die Notwendigkeit, genaue Metallmodelle herzustellen.

Knüppel, die durch Stanzen von flüssigem Metall erhalten werden , haben eine hochdichte Struktur. Das Verfahren ermöglicht eine Reduzierung des Metallverbrauchs um das 1,5- bis 3-fache im Vergleich zum Gießen in Sand-Ton-Formen und erfordert keine teure Ausrüstung und Werkzeuge.

Das Flüssigmetallstanzen hat mehrere Varianten:

Mit Kristallisation unter Kolbendruck;

Quetschen;

Vakuumabsaugung;

Strangguss usw.

Neben den oben genannten Gießverfahren gibt es andere, z. B. das Gießen in Formen: Gips, Sand-Zement, Ziegel, Schamotte-Quarz, Ton, Stein, Keramik usw.

1988 wurde ein einheitliches GOST 26645-85 „Gussteile aus Metallen und Legierungen“ für Gussteile in Kraft gesetzt, die mit beliebigen Verfahren aus Eisen- und Nichteisenmetallen und -legierungen hergestellt wurden. Diese Norm legt Toleranzen für Maße, Form-, Lage- und Oberflächenunregelmäßigkeiten, Massentoleranzen und Bearbeitungszugaben fest. Nach GOST 26645-85 wird die Gussgenauigkeit durch vier Indikatoren gekennzeichnet:

Maßhaltigkeitsklasse (22 Klassen);

Der Grad der Verwerfung (11 Grad);

Der Genauigkeitsgrad von Oberflächen (22 Grad);

Massengenauigkeitsklasse (22 Klassen).

Klassen der Maßgenauigkeit und Massengenauigkeit von Gussstücken sind verbindlich anzuwenden.

Die Norm sieht 18 Reihen Gießzugabe vor.

In den technischen Anforderungen der Gusszeichnung müssen die Gussgenauigkeitsstandards in der folgenden Reihenfolge angegeben werden:

Maßhaltigkeitsklasse;

Der Grad der Verwerfung;

Der Genauigkeitsgrad von Oberflächen;

Massegenauigkeitsklasse;

Gießversatztoleranz.

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

In den technischen Anforderungen der Gusszeichnung müssen die Werte der Nennmassen des Teils, Bearbeitungszugaben in der folgenden Reihenfolge angegeben werden. Technologische Runden und Masse des Gussstücks.

Ein Beispiel für ein Symbol für Nennmassen von -20,35 kg für ein Teil, -3,15 kg für Verarbeitungszugaben, 1,35 kg für technologische Zulagen und 24,85 kg für Gießen.

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 erhaltene Vorformlinge .

Es gibt folgende Methoden, um Werkstücke durch Druckbehandlung zu erhalten:

Stanzen (heiß und kalt);

besondere Wege.

Alle Umformverfahren beruhen auf der Fähigkeit von Metallen im festen Zustand, Form und Größe unter Einwirkung äußerer Kräfte stabil zu verändern, sich also plastisch zu verformen. Bei der plastischen Verformung nimmt das Metall nicht nur die gewünschte Form an, sondern ändert auch seine Struktur sowie seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften.

Verfahren zur Herstellung von Werkstücken durch Druck sind hauptsächlich Hochleistungsprozesse, die geringe Aufmaße und ein verbessertes Metallgefüge liefern.

Das Material, aus dem Druckrohlinge erhalten werden, muss formbar sein: Festigkeit und Duktilität bei hohen Temperaturen. Die Duktilität hängt hauptsächlich von der chemischen Zusammensetzung des Materials und seiner Bestandteile ab. Beispielsweise reduzieren 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 Rotsprödigkeit, Phosphor (mehr als 0,03%) Kaltsprödigkeit.

Schmieden .

Beim Schmieden erfolgt die Formgebung durch den freien Metallfluss zu den Seiten senkrecht zur Bewegung des Formwerkzeugs - des Schlagbolzens.

Durch Schmieden von Rohlingen auf Hämmern und Pressen werden Schmiedestücke einfacher Konfiguration mit großer Masse (bis zu 250 Tonnen) erhalten. Schmiedestücke haben über den gesamten Querschnitt ein gutes Metallgefüge, da der Metallfluss nicht durch das Werkzeug begrenzt wird und es gut geschmiedet ist. Das Schmieden erfordert keine speziellen Werkzeuge und Geräte.

Nachteil Yavl-Xia geringe Produktivität, hohe Arbeitsintensität, große Zulagen und Zulagen für die Verarbeitung, geringe Genauigkeit. Um Schmiedestücke mit einer komplexeren Konfiguration zu erhalten, werden Stützringe und Gesenke verwendet. Um Bearbeitungszugaben zu reduzieren und die Arbeitsintensität zu reduzieren, ermöglicht der Einsatz von Radialschmiedemaschinen. Ihr Anwendungsbereich ist jedoch nur auf Revolutionskörper beschränkt.

Je nach Masse der Schmiedestücke wird geschmiedet: pneumatische Hämmer, Dampf-Luft-Hämmer, hydraulische Pressen.

Heißprägen .

Im Vergleich zum Schmieden hat das Warmschmieden eine Reihe von Vorteilen:

Komplexere Schmiedeform und bessere Oberflächenqualität;

Reduzierte Bearbeitungszulagen;

Metalleinsparung;

Verbesserung der Genauigkeit bei der Herstellung von Rohlingen;

Reduzierung der Stanzneigungen aufgrund des Vorhandenseins von Auswerfern bei der Konstruktion von Stanzgeräten;

Steigerung der Arbeitsproduktivität;

Verringerung der Arbeitsintensität;

Verbesserung der Arbeitsbedingungen.

Nachteile des Warmschmiedens gilt für:

Teure Ausrüstung (Werkzeug - Stempel), die die Verwendung des Stanzens nur bei einem großen Produktionsvolumen von Teilen ermöglicht;

Beschränkungen der Masse der erhaltenen Schmiedestücke;

Zusätzlicher Metallabfall im Grat (10-30 % des Gewichts des Schmiedestücks);

Größere Umformkräfte als beim Schmieden.

Die Verwendung von standardisierten Stempelblöcken mit auswechselbaren Einsätzen und die Vereinheitlichung anderer Geräte ermöglichen den Einsatz von Stempeln auch in der Kleinserienfertigung. Eine gute Wirkung wird durch kombinierte Verfahren zur Herstellung von Rohlingen erzielt: Schmieden und anschließendes Stanzen usw.

Das Warmschmieden wird je nach Gesenktyp, Ausrüstung, Ausgangswerkstück, Verfahren zum Einbau des Werkstücks in das Gesenk usw. in verschiedene Arten unterteilt.

Je nach Ausstattung stehen folgende Schmiedearten zur Verfügung:

Über das Stanzen von Dampf-Luft-Hämmern mit doppelter Wirkung;

Auf Kurbel-Heißprägepressen;

Auf horizontalen Schmiedemaschinen (HCM);

An hydraulischen Pressen;

Auf Hochgeschwindigkeitshämmern;

Auf Sondermaschinen (Walzenschmieden, Horizontalbiegemaschinen, Rundknet- und Rundknetmaschinen, Elektrostauchmaschinen, Walzmaschinen).

Je nach Art des Stempels wird das Stempeln in folgende Arten unterteilt:

In offenen Briefmarken;

In geschlossenen Briefmarken;

Bei Extrusionsstempeln.

Das Schmieden im offenen Gesenk zeichnet sich dadurch aus, dass das Gesenk während des Umformvorgangs offen bleibt. Der Spalt zwischen den beweglichen und festen Teilen des Stempels ist variabel, Metall fließt (wird herausgedrückt) während der Verformung hinein und bildet einen Grat. Der Hauptzweck dieses Grats besteht darin, Gewichtsschwankungen der anfänglichen Werkstücke auszugleichen. Dieser Werkzeugtyp kann für Teile jeder Konfiguration verwendet werden. Das Vorhandensein eines Grats erhöht jedoch den Metallverbrauch, und zum Trimmen des Grats ist es notwendig, spezielle Trimmpressen und Matrizen zu verwenden.

Beim Stanzen in geschlossenen Matrizen (flashless stamping) bleibt der Stempel während des Umformvorgangs geschlossen, d.h. das Metall wird in einem geschlossenen Raum verformt. Die Gratfreiheit reduziert den Metallverbrauch, Abgratpressen und Werkzeuge entfallen. Die Makrostruktur der Schmiedestücke ist hochwertiger, da beim Schneiden des Grats keine Faserschädigung auftritt. Allerdings wird diese Art von Matrize für einfache Teile verwendet, hauptsächlich Rotationskörper.

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

Mängel- hohe spezifische Verformungskräfte, hoher Energieverbrauch und geringe Standzeit der Werkzeugbestückung. Wird für Werkstücke mit hoher Duktilität verwendet.

Hammerprägung verbessert die Genauigkeit von Werkstücken, ist aber ein mühsamer Prozess. Die große Schwierigkeit besteht in der Zentrierung der Stempelhälften zueinander. Der Prozess ist schwer zu automatisieren.

Pressprägung ( Kurbel, Hydraulik, Reibung) durch die Verwendung von Auswerfern ermöglicht es, Bearbeitungszugaben zu reduzieren, Steigungen um das 1,5- bis 2,0-fache im Vergleich zum Stempeln auf Hämmern zu stanzen, die Arbeitsbedingungen zu verbessern und die Produktivität zu steigern. Das Fehlen von Stößen während des Betriebs reduziert Vibrationen, erhöht die Lebensdauer der Matrizen und verbessert die Zentrierung der Matrizenhälften.

Stanzen auf horizontalen Schmiedemaschinen (HCM), im Vergleich zum Stempeln auf Pressen und Hämmern. Bietet die Möglichkeit, komplexe Schmiedestücke mit tiefen Hohlräumen und Löchern zu erhalten, hochwertige Rohlinge ohne Grate und Stanzgrate mit kleinen Bearbeitungszugaben zu erhalten.

GCM ist eine mechanische Presse, die sich in einer horizontalen Ebene befindet. Im Gegensatz zu Hammer- und Pressmatrizen haben GCM-Matrizen zwei senkrecht zueinander stehende Schlitze und können offen oder geschlossen sein. Das Vorhandensein von zwei Anschlüssen im Stempel schafft die besten Bedingungen für Landearbeiten und ermöglicht es Ihnen, die Stempelneigungen (äußere 15´-1 Grad, innere 30´-2 Grad) bis zu ihrer Abwesenheit erheblich zu reduzieren.

Bei GCM hergestellte Schmiedeteile sind in der Regel Rotationskörper.

Nachteil Yavl-Xia muss eine Stange (Walzprodukte) mit erhöhter Genauigkeit verwenden.

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

Bei der Bestimmung von Toleranzen und zulässigen Maßabweichungen ist dies erforderlich um bestimmen Sie den ursprünglichen Index.

Der Anfangsindex ist ein bedingter Indikator, der die Konstruktionsmerkmale (Genauigkeitsklasse, Stahlgruppe, Komplexitätsgrad, Trennflächenkonfiguration) und das Gewicht des Schmiedestücks berücksichtigt. Der Standard legt 23 Anfangsindizes fest. Ausgangsdaten zur Bestimmung des Anfangsindex sind:

- Schmiedegewicht;

Gruppe aus Stahl;

Der Komplexitätsgrad des Schmiedens;

Klasse der Schmiedegenauigkeit.

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

M2 - Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,35 bis 0,65 % und legiert, mit Ausnahme des in Gruppe M1 spezifizierten.

Der Komplexitätsgrad des 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 für Schmiedestücke fünf Genauigkeitsklassen vor.

Die Schmiedezeichnung muss angeben: den Anfangsindex, die Genauigkeitsklasse, die Stahlgruppe und den Komplexitätsgrad des Schmiedestücks.

Kaltprägen.

Volumetrisches Kaltprägen;

Blattstanzen;

Stanzen auf horizontalen Biegemaschinen;

Rollen;

Rändelung;

Kalibrierung.

Das volumetrische Kaltprägen wird in eine Reihe von Typen unterteilt:

Extrusion;

Ausschiffung;

radiale Kompression;

Kürzung usw.

Dieses Formgebungsverfahren eliminiert Metallverlust und Zunderabfall, der beim Erhitzen von Metall auftritt, und sorgt für genauere Werkstückabmessungen und Oberflächenqualität. Durch die Kaltverformung des Metalls werden einige innere Defekte beseitigt, die Gleichmäßigkeit seiner Struktur sichergestellt und die Oberflächenschicht verstärkt.

Kunststoffrohlinge .

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

Kunststoffe, aus Kunst- und Naturharzen und deren Mischungen mit verschiedenen Stoffen gewonnen, können durch Pressen, Gießen und Extrudieren geformt werden. Sie haben wertvolle physikalische und mechanische Eigenschaften (Beständigkeit gegenüber aggressiven Umgebungen, elektrische und thermische Isolierung, Gleitfähigkeit usw.), es ist einfach, komplexe Konstruktionsteile daraus herzustellen.

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

Grundvoraussetzungen für die Auswahl des optimalen Werkstücks .

Die gewählte Methode zur Herstellung eines Werkstücks muss wirtschaftlich sein, die erforderliche Qualität des Teils liefern, produktiv und nicht arbeitsintensiv sein.

Bei der Auswahl eines Werkstücks geht es vor allem darum, die vorgegebene Qualität des fertigen Teils zu minimalen Kosten sicherzustellen.

Es ist ratsam, die Lösung der Probleme der Formteile in die Beschaffungsphase zu übertragen und dadurch die Materialkosten zu senken und den Anteil der Bearbeitungskosten an den Kosten des Fertigteils zu verringern.

Zunächst muss bei der Auswahl eines Werkstücks bestimmt werden, welche Methode am besten geeignet ist, um ein Werkstück für ein bestimmtes Teil zu erhalten. Hier gilt es, den Fokus auf das Material und die Anforderungen an dieses zu legen, um die Gebrauchseigenschaften des Bauteils zu gewährleisten. Skizzieren Sie als Nächstes anhand einer qualitativen Bewertung eine vorläufige Methode, um sie zu erhalten.

Die Vorauswahl des Materials und der Methode zur Herstellung des Werkstücks auf der Grundlage wirtschaftlicher Indikatoren kann gemäß den in der Literatur angegebenen Tabellen oder Diagrammen erfolgen. Die Diagramme zeigen die Abhängigkeit der Kosten für die Beschaffung eines Werkstücks vom Programm zur Herstellung von Teilen und der Genauigkeit der Herstellung.

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

Wenn die Konfiguration des Werkstücks komplexer wird, die Toleranzen abnehmen und die Maßgenauigkeit zunimmt, wird die technologische Ausrüstung der Rohlingswerkstatt komplizierter und teurer, und die Kosten des Werkstücks steigen, aber gleichzeitig der Arbeitsaufwand Intensität und Kosten des anschließenden m/o-Werkstücks sinken, der Materialnutzungsgrad steigt. Rohlinge mit einfacher Konfiguration sind billiger, da sie keine arbeitsintensive Nachbearbeitung und keinen erhöhten Materialverbrauch erfordern.

Als Rohlinge für Maschinenteile werden verwendet:

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

Beim Spannen in Spannzangen werden kalibrierte Stäbe der 5. Genauigkeitsklasse verwendet. Werkstücke aus kalibrierten Stäben der 4. und höheren Genauigkeitsklasse werden in der Regel nicht mit einem Messerwerkzeug bearbeitet, sondern geschliffen.

Unter den Bedingungen der Groß- und Massenproduktion ist es ratsam, die Vermietung von Spezialprofilen zu verwenden; gleichzeitig wird m / o fast vollständig eliminiert oder deutlich reduziert Profilkaltziehen bietet die 4. Genauigkeitsklasse und die 6. Sauberkeitsklasse. Am zweckmäßigsten ist die Profilzeichnung für Teile mit gleichem Profil über die gesamte Länge.

Der Bearbeitung von gewalzten Rohlingen geht ein Richten und Schneiden voraus.

Das Schneiden von Werkstücken wird durchgeführt auf Dreh- und Drehschneidemaschinen, Kreis-, Band- und Bügelsägen, Kurbel- und Exzenterpressen.

Das Schneidverfahren auf Pressen bietet eine hohe Produktivität, erreicht jedoch keine Rechtwinkligkeit des Schnitts zur Achse der Stange und das Ende des Werkstücks wird gequetscht.

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

Bei der Auswahl eines Verfahrens zum Abtrennen eines Werkstücks wird die wirtschaftliche Machbarkeit des einen oder anderen Verfahrens berücksichtigt.

Zuschnitte aus Blech werden von einem Blech oder Streifen auf Guillotinenscheren, Pressenscheren und Brennschneiden zum Markieren auf Spezialmaschinen abgeschnitten, die auf Kopierern arbeiten und es Ihnen ermöglichen, mehrere Rohlinge gleichzeitig mit ausreichend hoher Genauigkeit zu schneiden.

Zuschnitte von Blechteilen werden durch Stanzen hergestellt(Flachteile verschiedener Konfigurationen), Biegen, Ziehen und Kombinieren dieser Verfahren. Es ist ratsam, bei der Herstellung einer erheblichen Anzahl von Teilen zu stanzen; Gleichzeitig werden die Kosten für die Herstellung von Stempeln durch eine Verringerung der Kosten für die Herstellung von Teilen ausgeglichen. Das Stanzen von Teilen aus Blechmaterial erfolgt auf mechanischen (Kurbel- und Exzenter-) Hydraulikpressen.

2. Schmiedestücke. Sie werden für komplex gestaltete Teile mit großem Querschnitt oder Teile mit großen Querschnittsunterschieden entlang der Länge (Zahnräder, Scheiben, Stufen- und Flanschwellen) verwendet. Schmiedestücke werden auf pneumatischen und Dampf-Luft-Hämmern und hydraulischen Pressen aus gewalzten Stäben oder Barren hergestellt.

Die Genauigkeit von durch Freischmieden hergestellten Rohlingen ist nicht hoch, daher haben sie erhebliche Bearbeitungszugaben. Toleranzen der Abmessungen von Schmiedestücken, die durch freies Schmieden auf Pressen hergestellt werden, betragen 12-72 mm, abhängig von der Konfiguration und den Abmessungen des Schmiedestücks.

Freies Schmieden ist schwierig, Werkstücke mit komplexer Konfiguration mit Vorsprüngen, Rippen, Vertiefungen zu erhalten.

Das Freischmieden dient der Gewinnung von Rohlingen in der Einzel- und Kleinserienfertigung bei hohem Metallverbrauch pro Span beim Einsatz von Walzprodukten sowie zur Erhöhung der mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs.

3.Stanzen. Gestanzte Rohlinge werden zur Herstellung von Teilen mit komplexer Konfiguration verwendet. Beim Stanzen in geschlossenen Matrizen werden die f-ma und Größen der Rohlinge durch die f-m und Größen der Stempelströme bestimmt. In geschlossenen Matrizen können Sie Details einer komplexen Konfiguration erhalten - mit Rippen, Vorsprüngen, Biegungen. Gleichzeitig ist die Arbeitsproduktivität hoch.

Beispielsweise beträgt die Arbeitsproduktivität beim Stanzen komplexer kleiner Teile in mehreren Strömen 200-400 Teile pro Stunde und beim Stanzen größerer Teile mit einem Gewicht von etwa 100 kg bis zu 100 Teile pro Stunde. Durch die hohe Genauigkeit der Werkstücke können Bearbeitungszugaben und teilweise Prägungen deutlich reduziert werden. Verweigern Sie die Zulage vollständig.

Das Schmieden in geschlossenen Gesenken wird jedoch nur bei einer signifikanten Anzahl von Teilen in der Serie verwendet. Dies liegt an den hohen Kosten für Schmiede- und Schneidwerkzeuge.

Schmiedestücke werden auf Dampf-Luft- und Friktionshämmern, auf Friktions-, Kurbel- und hydraulischen Pressen sowie auf horizontalen Schmiede- und Rotationsmaschinen hergestellt.

Bei Kleinserien von Stanzteilen können diese in Gegengesenken auf Schmiedehämmern hergestellt werden.

Horizontalschmiedemaschinen produzieren Teile wie Ventile, Wellen mit Flanschen, Getriebewellen, Buchsen, Hebel. Dabei 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.

Zuschläge bei gestanzten Rohlingen werden im Bereich von 0,5-5 mm akzeptiert und hängen von der Herstellungsmethode und den Abmessungen des Teils ab; Fertigungstoleranzen überschreiten in der Regel nicht die Hälfte des Aufmaßes.

In letzter Zeit sind neue Verfahren zum Herstellen von gestanzten Rohlingen aus gewalzten Stäben und Blechen aufgetaucht;

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

Stempeln in einem elektromagnetischen Feld, bei dem. unter der einwirkung eines starken kurzzeitigen elektromagnetischen impulses wird das f-ma der matrix auf das werkstück gegeben.

Die Vorteile dieser Verfahren sind die Möglichkeit, große Rohlinge ohne leistungsstarke Ausrüstung zu erhalten, die Einfachheit der Ausrüstung und ihre geringen Kosten, die Möglichkeit, Rohlinge aus Materialien zu stanzen, die auf andere Weise schwer zu stanzen sind.

4. Gussteile aus Stahl, Gusseisen und NE-Metallen. Sie werden als Rohlinge für Teile mit komplexer Konfiguration verwendet.

Methoden zur Gewinnung von Gussteilen:

1) Gießen in Erdformen, die. dienen der Fertigung nur eines Teils und werden beim Entnehmen des Werkstücks zerstört;

2) Gießen in Schalenformen aus mit Bakelit oder anderen polymerisierenden Bindemitteln plattiertem Sand. In Shell-F-Maxes ist es möglich, hochpräzise Gussteile (Klasse 4-5) mit einer Oberflächengüte der Klasse 4-5 und kleinen Neigungen zu erhalten, wodurch die Toleranzen für m / o reduziert werden können.

Kleine Gussschrägen, die Zulagen für m / o erheblich reduzieren können, und in einigen. Fälle entpuppen sich als Verarbeitung;

3) Feinguss. Es wird auf Details aus Stahl und Nichteisenmetallen angewendet. Einbettmassemodelle können verwendet werden, um Teile mit einer sehr komplexen Konfiguration zu erhalten, mit Löchern, Kanälen, dünnen Rippen und Vorsprüngen, mit einer Genauigkeit von 4-7 Klassen und einer Reinheit von Klasse 3-4. Die Verwendung dieser teuren Methode zur Gewinnung von Rohlingen ist in Fällen ratsam, in denen Sie durch Feinguss auf das m / o verzichten können. Präzisionsguss Herstellungsteile (Gewichte von Reglern, Drücker von Kraftstoffpumpen, Laufräder von Wasserpumpen). Dieses Verfahren kann verwendet werden, um Löcher f bis zu 2,5 mm und Wandstärken bis zu 0,3 mm zu erhalten;

4). Schleudergussverfahren. Auf diese Weise erhält man Rohlinge für Teile in Form von Rotationskörpern (Buchsen, Rohre, Hülsen) und Rohlinge für geformte Profilteile mit Symmetrieachse (Hebel, Gabeln etc.);

5) Gießen durch Vakuumabsaugung. Auf diese Weise werden Buchsen und andere Rohlinge einfacher Form hergestellt;

6) Spritzguss. Es dient zur Herstellung von dünnwandigen großformatigen Teilen wie Deckeln, dünnwandigen Platten etc.

5. Flüssigmetall-Stanzteile. Sie werden zur Herstellung von Rohlingen aus NE-Metallen verwendet. Rohlinge werden durch Gießen von flüssigem Metall in einen erhitzten Stempel erhalten. Wenn es unter dem Druck des Stempels in einen halbflüssigen Zustand abgekühlt wird, füllt es die Form und kristallisiert. Die Kristallisation unter Druck sorgt für die Dichte der Struktur, hohe Präzision und Sauberkeit der Oberfläche. Dieses Verfahren wird zur Herstellung kritischer Rohlinge verwendet.

6. Metallkeramik-Rohlinge. Sie werden durch Pressen von Rohlingen aus einer Mischung von Metallpulvern in Formen mit anschließendem Sintern und Kalibrieren erhalten. Mit diesem Verfahren können Teile mit besonderen Eigenschaften erhalten werden: hitzebeständig (Ventilsitzringe)

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

Schmiedeteile, Stanzteile, Gussteile aus Eisen, Stahl und Leichtmetallen werden vor dem m/o häufig einer Wärmebehandlung unterzogen: Normalisieren, Glühen, Verbessern, Altern, Härten etc. So können Sie dem Material der Werkstücke erhöhte Fur-e-Eigenschaften verleihen, die Zerspanbarkeit verbessern oder Eigenspannungen eliminieren, die beim Abkühlen des Werkstücks entstanden sind und zu einem Verzug der Teile während der Bearbeitung und im Betrieb führen.

Die Art des Werkstücks hat einen wesentlichen Einfluss auf den Charakter des TP, den Aufwand und die Effizienz der Bearbeitung.

Bei der Auswahl eines Werkstücks ist es wünschenswert, dass seine Form der Form des fertigen Teils so nahe wie möglich kommt, um das Material besser zu nutzen und die Kosten für das Entfernen des Aufmaßes zu reduzieren.

Mit der Kompliziertheit der Form und der Erhöhung der Genauigkeit der Werkstücke steigen jedoch die Herstellungskosten, weil erfordert die Verwendung von komplexeren und teureren Werkzeugen und Ausrüstungen. Daher werden für gleiche Teile unterschiedlicher Serien unterschiedliche Werkstücke ausgewählt.

Falls freigegeben mehrere zehn Kurbelwellen von Motoren, dann wird ein Rohling verwendet - Schmieden;

Wenn es notwendig ist, zu produzieren mehreren tausend solcher Kurbelwellen wird das Werkstück ausgeführt – durch Stanzen.

Bei der Bestimmung des f-we und der Lösungen des Werkstücks ist dies erforderlich. eine ausreichende Toleranz vorsehen, um die erforderliche Reinheit des verarbeiteten Pov-tey zu erhalten, unter Berücksichtigung der Kompensation von Fehlern, die durch Ungenauigkeiten bei der Herstellung des Werkstücks und seiner Verformung sowie durch Fehler bei der Installation des Werkstücks während der Verarbeitung verursacht werden.