Профессиональное обучение
(сборник учебников по профессиям)

Разработка технологического процесса ковки

       

Основные понятия и последовательность разработки технологического процесса ковки

Технологический процесс изготовления поковок представляет собой совокупность всех действий, направленных на получение поковок требуемых формы, размеров и качества металла. Он состоит из ряда выполняемых в определенной последовательности операций, начиная с подготовки поступающего на завод металла, предназначенного для ковки, и кончая отделочными операциями и контролем качества готовых поковок.

Операция — это часть технологического процесса, которая выполняется на одном рабочем месте с использованием определенной группы инструмента и включает в себя ряд последовательных действий над заготовкой с целью получения поковки требуемой формы (промежуточной или окончательной) и заданных свойств. В свою очередь, операция состоит из серии переходов.

Переход — это часть операции, в процессе которой обрабатывается один участок заготовки одним и тем же инструментом на одном рабочем месте.

Типовая маршрутная схема технологического процесса изготовления поковок ручной ковкой показана на рис. 7.1. Отделочные операции заключаются в исправлении мелких дефектов поковок, термической обработке, очистке от окалины и др.

Рис. 7.1. Маршрутная схема технологического процесса изготовления поковок

Завершающей частью технологического процесса является контроль качества готовых поковок и при необходимости их клеймение. В ряде случаев контроль качества осуществляется и на промежуточных операциях технологического процесса ковки, чтобы гарантировать получение поковок в соответствии с техническими требованиями.

При разработке технологического процесса ковки необходимо руководствоваться некоторыми исходными данными, перечисленными далее.

  1. Требования, предъявляемые к готовой поковке. Прежде всего они определяются чертежом готовой детали с указанием материала и технических условий, что необходимо технологу для разработки чертежа поковки, выбора вида и размеров исходной заготовки, назначения последовательности операций ковки, а также термической обработки и метода контроля. Важно также знать условия работы детали в машине, чтобы технологический процесс обеспечил оптимальное расположение волокон металла в детали.
  2. Условия и возможности производства. Эти данные устанавливают в соответствии с перечнем и техническими характеристиками (масса ударных частей молота, усилие пресса и др.) имеющегося на участке ковки деформирующего и нагревательного оборудования, кузнечного и измерительного инструмента, контрольных приспособлений, а также в соответствии с квалификационными характеристиками рабочих.
  3. Программа производства, или количество изготовляемых деталей в партии. Эти сведения необходимы для выбора оборудования, инструмента и приспособлений.

Если количество изготовляемых поковок превышает многие сотни штук, масса поковок допускает их изготовление объемной штамповкой и в цехе имеется соответствующее по мощности оборудование и инструмент, то данную партию поковок следует изготовлять именно этим способом. Если количество поковок в партии исчисляется десятками, то их изготовление целесообразно осуществлять ручной или машинной ковкой. При необходимости получения крупных поковок (массой свыше 500 кг) единственным способом обработки заготовок давлением (независимо от серийности производства) является машинная ковка на молотах или прессах.

Если требуется изготовить партию из небольшого количества поковок и в дальнейшем повторение этого заказа не ожидается, то в этом случае разрабатывают наиболее простой и короткий технологический процесс, включающий использование универсального инструмента.

После определения способа изготовления поковок технолог приступает к разработке конкретного технологического процесса. В наиболее общем случае его разрабатывают в последовательности, показанной ниже.

Составление чертежа поковки производят по чертежу готовой детали с назначением по соответствующим таблицам припусков, допусков и (при необходимости) напусков. По чертежу поковки, разбивая его на части простых форм, определяют ее объем, а затем, помножив объем на плотность металла, рассчитывают массу поковки. Имея чертеж поковки и зная ее массу, технолог выбирает вид исходной заготовки (слиток или прокат) и с учетом отходов и необходимого укова определяет ее массу и размеры. Затем производят выбор основных, вспомогательных, отделочных операций и их последовательности, а также основного и вспомогательного инструмента и приспособлений. По размерам заготовки и схеме переходов при ковке выбирают молот с необходимой массой ударных частей или пресс требуемого усилия.

Следующим этапом разработки технологического процесса является установление режимов нагрева заготовки и охлаждения поковки, выбор типов и размеров нагревательных устройств. Затем определяют состав рабочей бригады и нормы времени на ковку. По данным окончательно установленного технологического процесса определяют себестоимости поковок и получаемых из них деталей.

В заключение устанавливают методы контроля, разрабатывают мероприятия по организации рабочего места, охране труда и окружающей среды.

При производстве поковок ручной ковкой решающее значение имеют знания, опыт и квалификация кузнецов, поэтому при ручной ковке технологическая документация часто имеет сокращенный объем, т. е. носит общий характер, а способ изготовления, виды операций и переходов, а также последовательность их выполнения выбирает сам кузнец.

В некоторых случаях с целью установления наиболее рационального технологического процесса технолога разрабатывают одновременно несколько вариантов технологических процессов изготовления одной и той же детали. Разработанные процессы подвергают тщательному технико-экономическому анализу и выбирают из них оптимальный вариант.

Одним из методов повышения производительности труда и снижения себестоимости изготовления поковок является разработка групповых технологических процессов. Этот метод состоит в том, что вся номенклатура поковок предварительно классифицируется, подразделяется на однотипные группы и для каждой группы разрабатывается свой типовой технологический процесс. Типовые технологические процессы экономически выгодно и легче механизировать и автоматизировать, кроме того, возможно программирование технологических операций.

Разработанный технологический процесс оформляется в виде документа, называемого технологической картой и являющегося основным производственным документом кузнечного цеха, даюшим представление обо всех элементах технологического процесса и порядке его исполнения. Содержания технологических карт, применяющихся на различных заводах, несколько отличаются друг от друга.

Технологическая карта, утвержденная руководством цеха и завода, является основным документом, в соответствии с которым должна изготовляться продукция (строго по указанной в карте технологии).

При выполнении технологического процесса, состоящего из сложных и многопереходных операций, руководящим документом является операционная карта. В ней подробно описываются все переходы и приемы работы, дается перечень инструмента и приводятся эскизы, необходимые для правильного выполнения перечисленных переходов и всей операции в целом.

Для более простых технологических процессов ковки рядовых сталей составляют упрощенные маршрутные карты. В них отсутствуют подробные сведения о химическом составе и механических свойствах стали (указывается лишь ее марка), вместо эскизов переходов даются их названия,применяются также и другае сокращения.

Строгое выполнение правил разработки, оформления, внесения изменений и утверждения технологической документации определяет технологическую дисциплину. Ответственными за соблюдение технологической дисциплины являются прежде всего рабочие, бригадиры и мастера участков. Как правило, изменения в технологические процессы вносятся только после тщательного изучения какого-либо предложения, производственного опробования последнего и проведения необходимых испытаний.

С развитием технического прогресса для облегчения трудоемкой работы по составлению большого числа технологических разработок (на ряде заводов они исчисляются тысячами в год) начали применять машинное проектирование на базе ЭВМ. В автоматизированную систему проектирования технологии ковки вводят исходную информацию об изготовляемой детали и по программе технологических расчетов получают необходимую технологическую документацию (технологические карты).

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru