Рустам Мансуров - Производство заготовок. Трубы

Любую машину (машину-двигатель, машину – преобразователь, машинуорудие) собирают из деталей (элементарных частей), изготовленных без применения сборочных операций и приспособлений. Надежность и долговечность машины зависит от качества деталей, из которых она собрана. Качество детали, в основном, определяется заготовкой, которую получают тем или иным методом: литьем; сваркой; обработкой резанием или обработкой давлением (ковкой, объемной или листовой штамповкой).

В современном машиностроении детали (заготовки) делают из металлов и сплавов, а также из неметаллических (пластмасс, резины, древесины, керамики) и порошковых материалов.

К заготовкам, независимо от метода и способа их получения, предъявляются следующие требования:

– поверхности, используемые как базовые на первой операции обработки, должны быть чистыми без заусенцев и других дефектов, чтобы избежать значительных погрешностей установки при дальнейшей обработке или сборке;

– механические и физические свойства материала заготовки, его химический состав, структура и зернистость должны быть стабильными по всему объему;

– все поверхности заготовки не должны иметь механических повреждений, в противном случае возможен выпуск некачественных деталей;

– геометрические размеры заготовок должны приближаться к геометрическим размерам готовой детали;

– коэффициент использования материала должен быть максимальным, а трудоемкость дальнейшей обработки – минимальной, но при этом должно быть обеспечено получение качественной детали (по размерам и шероховатости поверхности) в соответствии с чертежом после механической обработки на металлорежущих станках;

– все внутренние напряжения должны быть сняты за счет применения термообработки.

Каждый из указанных методов представляет самостоятельную отрасль машиностроения и описан в специальной литературе, но, в тоже время, отсутствуют обобщенные сведения по производству заготовок различными методами и способами, что вызывает затруднения при выполнении студентами курсовых и дипломных проектов.

В связи с этим по инициативе авторов разрабатывается и издается серия учебных пособий, которая признана способствовать лучшему обеспечению студентов учебно-методической литературой.

В серии книг «ПРОИЗВОДСТВО ЗАГОТОВОК» рассмотрены такие вопросы, как получение штампованных и литых заготовок, труб, а также методические указания к лабораторным работам по трубным заготовкам.

Формообразование при производстве деталей, как и при производстве и обработке труб осуществляется одним из четырех видов:

– литейное производство;

– обработка давлением;

– сварка;

– обработка резанием.

Особенности технологических методов производства заготовок, в том числе и труб влияют на конструкцию и прочностные данные отдельных элементов и устройства в целом. Вариантность любого технологического процесса определяется многими факторами (назначением, размерами, массой, количеством, материалом и др.).

Литейное производство (ЛП) – отрасль машиностроения, изготовляющая заготовки или детали (отливки). Это технологический процесс изготовления заготовок заливкой расплавленного металла заданного химического состава в литейную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки или детали. При охлаждении после затвердевания залитый металл сохраняет конфигурацию полости формы. Литые трубы в дальнейшем не подвергаются дополнительной обработке резанием.

Отливки труб получают из чугуна и из сплавов цветных металлов с высокими механическими и эксплуатационными свойствами, что обуславливают их широкое применение в различных отраслях промышленности. Литьем изготовляют отливки, как простой, так и сложной формы, которые нельзя получить другими технологическими методами. Например, чугунный радиатор отопления, один из вариантов которого запатентован автором Киловым А.С.

Роль процессов обработки металлов давлением в техническом плане различных отраслей хозяйства все более возрастает. Процессы обработки металлов давлением позволяют получать детали и заготовки требуемых форм, размеров и свойств путем пластического деформирования металла в холодном или горячем состоянии. По сравнению с изготовлением деталей резанием, когда часть металла удаляется в стружку, обработка давлением позволяет более экономно расходовать металл, существенно улучшает структуру, а следовательно, и механические свойства металла. Поэтому детали ответственного назначения изготовляют из заготовок, полученных обработкой давлением. Наряду с изготовлением заготовок и деталей из металла обработка давлением широко используется и при переработке пластмасс, что менее трудоемко, чем из металлов, себестоимость их значительно ниже себестоимости металлических изделий. Применение пластических масс дает возможность постоянно совершенствовать конструкции.