Выбор и экономическое обоснование заготовки.

Заготовка выбирается так, чтобы:

ü получение её требовало наименьших затрат при должном качестве;

ü коэффициент использования металла К_им был наибольшим.

Существует несколько способов получения заготовок литьем в зависимости от назначения детали, ее формы, размеров и програм­мы выпуска.

1. Заготовки простых форм с плоской поверхностью отливают в песчаные формы, полученные ручной формовкой по деревянным моделям (в единичном и мелкосерийном производстве).

2. Средние и мелкие заготовки, имеющие форму тел вращения в серийном и массовом производствах отливают, применяя машин­ную формовку по металлическим моделям. Масса таких заготовок на 8—12% меньше массы заготовок, полученных при ручной фор­мовке по деревянным моделям.

3. Отливки сложной формы изготовляют по выплавляемым мо­делям, что позволяет получить точность размеров 4—5-го класса, этим способом получают заготовки из любых сталей и сплавов. Процесс производства заготовок по выплавляемым моделям заклю­чается в литье восковых моделей в специальные пресс-формы и изготовлении литейных форм по восковым моделям. При этом ме­тоде литья форму нагревают до температуры выше температуры плавления материала модели. Модель при этом расплавляется и вытекает из формы. Такой способ извлечения модели не требует вторичного соединения полу-форм, что повышает точность отливок, форму заливают жидким металлом. Выплавляемые модели получают из смеси парафина, церезина, стеарина и др. Такая смесь перемеши­вается в расплавленном состоянии и под давлением подается в металлическую пресс-форму. Этот метод литья применяют в серийном и массовом производстве.

4. Различные втулки, венцы червячных колес, заготовки из чугуна и бронзы заливают в кокиль (разъемную металлическую форму, заливаемую жидким металлом, которую раскрывают после затвердения металла).При больших программах выпуска широко применяют центро­бежное литье, при котором под действием центробежной силы ме­талл прижимается к стенкам формы и отливка получается уплот­ненной с минимальными припусками под обработку резанием. Литье сложных по форме заготовок в кокиль экономично только в массовом производстве.

5. Мелкие ответственные заготовки из цветных сплавов изготов­ляют на специальных литейных машинах в металлических пресс-формах под высоким давлением. Это позволяет не подвергать за­готовки обработке резанием или обрабатывать только их рабочие поверхности.

Заготовки, получаемые литьем в оболочковые разъемные формы; при этом обеспечивается точность размеров 0,3—0,7 мм и шероховатость поверхностей R_z = 10…40 мкм. Данный способ литья по качеству получаемых заготовок превосходит способ литья в песчаные формы, а в отдельных случаях является более эффектив­ным по экономическим показателям, чем литье по выплавляемым моделям и под давлением. Оболочковую форму изготовляют из фор­мовочной смеси, состоящей из тонкого кварцевого песка с 4—6% пульвербакелита, представляющего собой термореактивную смолу. Пластичная смола воспринимает точный отпечаток модели без ме­ханического действия. Форму для заливки получают на машине с установленной под модельной плитой. Закрепленную металличе­скую модель нагревают до 180—200° С. На плиту насыпают формовочную смесь. С одной стороны плиты закрепляют одну половину модели, а с другой — вторую. После нагрева до 180° С стол пово­рачивают на 180°, и полу-форма попадает в термостат с температурой 250—200° С. Смесь быстро затвердевает. На другой стороне стола в это время засыпают формовочную смесь для получения второй полу-формы. Поворачивая стол, вторую полу-форму опускают в тер­мостат, а первую, окончательно затвердевшую, снимают. Оболочки собирают в форму. Собранную оболочковую форму перед заливкой устанавливают в металлический ящик. Пространство между формой и ящиком заполняют формовочной смесью или чугунной дробью, способствующей образованию у заготовки мелкозернистой струк­туры. Освоено получение заготовок массой 200 кг при максималь­ных габаритных размерах модельных плит 1300 х 900 х 250 мм.

Так как изготавливаемая деталь имеет достаточно сложную форму и изготавливается из алюминиевого сплава, для уменьшения массы конструкции, то целесообразно принять материал детали — алюминиевый литейный сплав АК9Ч/АЛ4 (ГОСТ 1583-93), а способ получения заготовки — литье в металлические формы под давлением. Принимаем подобный способ получения заготовки, т. к. другие способы не применимы для данного материала и заготовки такой формы.

Стоимость заготовки в данном случае определяют по формуле: [2, с.34]

(2.5)

где — базовая стоимость 1т. заготовок;

— коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок;

— масса заготовки;

— масса готовой детали;

— цена 1т. отходов;

Применение такой заготовки целесообразно, т.к. экономит время, затраты на производство заготовки с минимальными последующими объемами алюминиевого сплава уходящими в стружку.