Comment choisir le bon flan pour l'usinage de pièces ?

Comment choisir le bon flan pour l'usinage de pièces ?

Pour les produits transformés, vous pouvez généralement choisir des barres, des ébauches de coulée, des ébauches de forgeage, des profilés, etc. Dans le cas de petites quantités, nous privilégions le traitement des barres, car les matériaux sont faciles à acheter. Cependant, son coût est très élevé, les procédures de traitement sont nombreuses et le traitement est lent. Dans la production de masse, nous devons envisager des méthodes de production plus rentables pour réduire les coûts et accélérer la production. Ensuite il faut choisir différentes ébauches pour l'usinage, mais comment choisir une ébauche ?

La détermination de l'ébauche affecte non seulement l'économie de l'ébauche à usiner, mais affecte également l'économie de l'usinage. Par conséquent, lors de la détermination de l'ébauche, il est nécessaire de prendre en compte à la fois les facteurs de traitement thermique et les exigences de travail à froid, afin de réduire le coût de fabrication des pièces à partir du processus de détermination de l'ébauche.

1. Types d'ébauches couramment utilisées pour l'usinage

Il existe de nombreux types d'ébauches et il existe plusieurs méthodes de fabrication pour une même ébauche. Les ébauches couramment utilisées en fabrication mécanique sont les suivantes :

(1) Moulage

Les pièces brutes aux formes complexes doivent être fabriquées par des procédés de fonderie. À l'heure actuelle, la plupart des pièces moulées sont constituées de moulage au sable, qui est divisé en moulage manuel de moules en bois et moulage à la machine de moules en métal. Les moulages manuels de moules en bois ont une faible précision, une grande surface d'usinage et une faible productivité. Ils conviennent à la production de petites séries d'une seule pièce ou à la coulée de pièces à grande échelle. La machine de moulage métallique a une productivité de moulage élevée et une précision de coulée élevée, mais le coût de l'équipement est élevé et le poids de la coulée est également limité. Il convient à la production en série de petites et moyennes pièces moulées. Deuxièmement, un petit nombre de petites pièces moulées avec des exigences de qualité élevées peuvent être utilisées dans la coulée spéciale (telle que la coulée sous pression, la fabrication par centrifugation, la coulée de précision, etc.).

(2) Pièces forgées

Pour pièces en acier avec des exigences de résistance mécanique élevées, on utilise généralement des ébauches de forgeage. Il existe deux types de pièces forgées : le forgeage libre et le matriçage. Les pièces forgées libres peuvent être obtenues par forgeage manuel (petites ébauches), forgeage mécanique au marteau (ébauches moyennes) ou forgeage à la presse (grosses ébauches). Ce forgeage a une faible précision, une faible productivité, une grande surépaisseur d'usinage, et la structure des pièces doit être simple ; il convient à la production de pièces unitaires et de petites séries, ainsi qu'à la fabrication de grandes pièces forgées.

La précision et la qualité de surface des pièces forgées sont meilleures que celles des pièces forgées libres, et la forme des pièces forgées peut être plus compliquée, ce qui peut réduire la tolérance d'usinage. La productivité du forgeage par matrice est bien supérieure à celle du forgeage libre, mais elle nécessite un équipement spécial et des matrices de forgeage, elle convient donc aux pièces forgées moyennes et petites avec des lots plus importants.

(3) Profil

Selon la forme de la section transversale, le profil peut être divisé en : acier rond, acier carré, acier hexagonal, acier plat, acier d'angle, acier de canal et autres profils de section spéciaux. Il existe deux types de profilés : laminés à chaud et étirés à froid. Le profil laminé à chaud a une faible précision, mais le prix est bon marché et est utilisé pour les ébauches de pièces générales ; le profil étiré à froid est de petite taille, de haute précision, facile à réaliser une alimentation automatique, mais le prix est plus élevé, et il est principalement utilisé pour la production en gros lots, adapté au traitement automatique des machines-outils.

(4) Pièces à souder

Pièces soudées sont des pièces combinées obtenues par des procédés de soudage. Les avantages des pièces soudées sont une fabrication simple, un temps de cycle court et une économie de matière. Les inconvénients sont une faible résistance aux vibrations et une grande déformation. Ils ne peuvent être usinés qu'après un traitement de vieillissement.

En outre, il existe d'autres ébauches telles que les pièces d'emboutissage, les pièces extrudées à froid, la métallurgie des poudres, etc.

2. Problèmes auxquels il convient de prêter attention lors de la sélection des types de flans

(1) Matériaux des pièces et propriétés mécaniques

Le matériau de la pièce détermine approximativement le type de flan. Par exemple, les ébauches de coulée doivent être sélectionnées pour les pièces en fonte et en bronze; les pièces en acier doivent être sélectionnées lorsque la forme des pièces en acier n'est pas compliquée et que les exigences de performances mécaniques ne sont pas trop élevées ; pour les pièces en acier importantes, afin de garantir leurs propriétés mécaniques, il convient de sélectionner des ébauches de forgeage.

(2) La forme structurelle et les dimensions des pièces

Les ébauches aux formes complexes sont généralement fabriquées par des procédés de fonderie. Le moulage au sable ne convient pas aux pièces à parois minces; des méthodes de fonderie avancées peuvent être envisagées pour les petites et moyennes pièces ; le moulage au sable peut être utilisé pour les grandes pièces. Pour les arbres étagés à usage général, si les diamètres des marches ne sont pas très différents, des matériaux en barres rondes peuvent être utilisés ; si les diamètres des marches sont différents, afin de réduire la consommation de matière et le travail d'usinage, il est conseillé de choisir des ébauches de forgeage. Les grandes pièces choisissent généralement le forgeage libre; les petites et moyennes pièces peuvent choisir des pièces forgées; certaines petites pièces peuvent être transformées en ébauches intégrales.

(3) Type de production

Pour les pièces produites en série, une méthode de fabrication grossière avec une précision et une productivité élevées doit être sélectionnée, comme les pièces moulées utilisant la modélisation de machines de moules métalliques ou la coulée de précision ; pièces forgées par matriçage et forgeage de précision; profils utilisant des profils laminés à froid ou étirés à froid; lorsque la production de pièces est faible, il convient de choisir une méthode de fabrication d'ébauches avec une précision et une productivité inférieures.

(4) Conditions de production existantes

Pour déterminer le type et la méthode de fabrication de l'ébauche, les conditions de production spécifiques doivent être prises en compte, telles que le niveau technologique de la fabrication de l'ébauche, l'état de l'équipement et la possibilité d'une coopération externe.

(5) Envisager pleinement l'utilisation de nouveaux procédés, de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux

Avec le développement de la technologie de fabrication des machines, l'application de nouveaux procédés, de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux dans la fabrication de flans s'est également développée rapidement. Tels que le moulage de précision, le forgeage de précision, l'extrusion à froid, la métallurgie des poudres et les plastiques techniques sont de plus en plus utilisés dans les machines. L'utilisation de ces méthodes réduit considérablement la quantité de traitement mécanique, et parfois les exigences de traitement peuvent même être satisfaites sans traitement mécanique, et les avantages économiques sont très importants. Nous devons accorder toute notre attention lors de la sélection du blanc et faire de notre mieux pour l'utiliser lorsque cela est possible.

3. Détermination de la forme et de la taille du flan

La forme et la taille de l'ébauche dépendent essentiellement de la forme et de la taille de la pièce. La principale différence entre une pièce et une ébauche est qu'une certaine surépaisseur d'usinage est ajoutée à la surface de la pièce à usiner, c'est-à-dire la surépaisseur d'usinage de l'ébauche. Lors de la fabrication de l'ébauche, des erreurs se produiront également et la tolérance dimensionnelle de la fabrication de l'ébauche est appelée tolérance de l'ébauche. La taille de l'allocation et de la tolérance d'usinage des ébauches affecte directement le travail de traitement mécanique et la consommation de matières premières, affectant ainsi le coût de fabrication du produit. Par conséquent, l'une des tendances de développement de la fabrication de machines modernes est de rendre la forme et la taille des ébauches compatibles avec les pièces autant que possible grâce au raffinage des ébauches, et de s'efforcer d'obtenir un traitement de coupe minimal et nul. La taille de la tolérance et de la tolérance d'usinage de l'ébauche est liée à la méthode de fabrication de l'ébauche et peut être déterminée en se référant aux manuels de processus pertinents ou aux normes d'entreprise et industrielles pertinentes pendant la production.

Après avoir déterminé la tolérance d'usinage de l'ébauche, la forme et la taille de l'ébauche, en plus de fixer la tolérance d'usinage de l'ébauche à la surface de traitement correspondante de la pièce, tenez également compte de l'influence de divers facteurs de processus tels que la fabrication de l'ébauche, l'usinage et le traitement thermique. Ce qui suit analyse uniquement les problèmes à prendre en compte lors de la détermination de la forme et de la taille de l'ébauche du point de vue de la technologie de traitement mécanique.

(1) Ecrin d'artisan

Certaines pièces, pour des raisons structurelles, ne sont pas faciles à serrer et à stabiliser pendant le traitement. Pour la commodité et la rapidité de serrage, des bossages peuvent être réalisés sur l'ébauche, ce qu'on appelle l'artisan. L'artisan n'est utilisé que lors du serrage de la pièce. Une fois les pièces traitées, elles sont généralement coupées, mais elles peuvent être conservées si elles n'affectent pas les performances et la qualité d'apparence des pièces.

(2) Adoption du flan global

En usinage, on rencontre parfois des pièces telles que le palier de trois watts dans la partie arbre principal de la meuleuse, la bielle du moteur et l'écrou d'ouverture et de fermeture du tour. Afin d'assurer la qualité de traitement de ce type de pièces et la commodité du traitement, elles sont souvent transformées en une ébauche entière et coupées après traitement à un certain stade.

(3) L'utilisation de blancs

Afin de faciliter le serrage pendant le processus d'usinage, pour certaines petites pièces aux formes relativement régulières, telles que les clés en forme de T, les écrous plats, les petites entretoises, etc., plusieurs pièces doivent être combinées en une ébauche, et après traitement à un certaines étapes ou la plupart des traitements de surface Après la finition, il est transformé en une seule pièce.

Après avoir déterminé le type, la forme et la taille de l'ébauche, un dessin d'ébauche doit être dessiné en tant que dessin de produit de l'unité de production d'ébauche. Dessiner un dessin vierge est basé sur le dessin de la pièce et ajoute une marge vierge à la surface de traitement correspondante. Cependant, les conditions particulières de fabrication de l'ébauche doivent être prises en compte lors de l'emboutissage, telles que les conditions minimales de coulée et de forgeage du trou sur la fonderie, du trou et de l'entrefer sur la forge, de la bride, etc. ; l'angle de dépouille de la surface de la coulée et du forgeage (inclinaison du tirant d'eau) et les coins arrondis ; la position de la surface de séparation et de la surface de séparation, etc. Et utilisez la ligne de chaîne à double point pour montrer la surface de la pièce dans le dessin approximatif afin de distinguer la surface traitée de la surface non traitée.

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