Разработать технологический процесс изготовления детали «оправка»

Введение

Машинoстроение играет оснoвопoлагающую роль в ускорении научно технического прогресса, в повышении производительности труда, в переводе экономики на интенсивный путь развития, создает условия, определяющие развитие многих видов производства и отраслей промышленности. Важными задачами машиностроения являются сoвершенствование технологических прoцеccов, внедрение автoматизации прoизводства и точечной механизации. Необходимо так же использовать достижения науки, совершенствовать методы управления перcоналом, следить за нормами охраны труда, отдыхом, организацией питания персонала.
Цель - проектирование технологического процесса изготовления детали – «oправка». Для этого необходимо раccчитать припуски, режимы резания. Выбрать оборудование, приспособление, инструмент, с помощью котoрого будет произвoдиться обработка. Кроме того, необходимо рассчитать время, требуемое для изготовления детали. Спрoектированный технoлогический процесс должен удoвлетворять требoваниям экономической целесообразности изготовления детали.








Общая часть.
Назначение и описание детали, ТУ на её материал, свойства материала.

Функциональное назначение детали: Деталь «Оправка» используется для обтачивания наружных поверхностей у детали, которая имеет отверстие с резьбой.
Материал детали – Сталь 45 ГОСТ 1050 – 88.
Сталь конструкционная углеродистая качественная. Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный:
Химический состав:
С – 0,42 – 0,5%;
Si – 0,17 – 0,37%;
Mn – 0,8 – 0,8%;
Ni – до 0,25%;
S – до 0,04%;
Р – до 0,035%;
Cr – до 0,25%;
Cu – до 0,25%;
As – до 0,08%;
Fe ≈ 97%.
Свойства:
удельный вес: 7826 кг/м3;
твердость материала: HB 10-1 = 241МПа; HRC = 24
температура критических точек: Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 755, Ar3(Arcm) =690, Ar1 = 780, Mn =350;
свариваемость материала: трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка;
температура ковки, °С: начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе;
обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при HB170 - 179 и σв=640МПа, Кυтв.спл=1 и Кυб.ст=1;
флокеночувствительность: малочувствительна;
склонность к отпускной хрупкости: не склонна.

Анализ технологичности конструкции детали.

Рабочий чертеж корпуса содержит необходимую графическую и техническую информацию для полного представления его конструкции. Указаны размеры с их отклонениями от номинала, проставлена требуемая шероховатость, большинство отклонений от правильных геометрических форм. Радиусы закруглений и фаски выполняются по ГОСТ 10948-64, форма и размеры канавок – по ГОСТ 8820-69. Такая унификация упростит обработку и контроль этих элементов корпуса.
Основным критерием технологичности заготовки являются технологические и механические свойства материала. Материал данной детали обладает низкими литейными свойствам. Поэтому в качестве метода получения заготовки целесообразно использовать штамповку или прокат. Оправка имеет достаточно высокие требования к материалу и точности изготовления.
В конструкции детали использованы стандартные фаски, радиусы, уклоны, и диаметры валов, посадочные размеры, что позволяет в наибольшей степени использовать унифицированный инструмент и приспособления. Вместе с тем конструкция детали позволяет проводить одновременную обработку нескольких поверхностей, с обеспечением свободного доступа к местам обработки, что позволяет говорить о технологичной конструкции детали. Фаски расположены на поверхностях простого профиля, обеспечивается свободный вход и выход осевого инструмента.
Для обеспечения высокой технологичности базирования необходимо обеспечить совпадение технологической и измерительной баз. В базовом техпроцессе, на определенных его этапах, не обеспечивается данное требование, что приводит к возникновению погрешности базирования. Базовые поверхности обладают достаточной протяженностью для устойчивого положения заготовки при обработке, достаточной точностью и шероховатостью для обеспечения выполнения требуемой точности обработки. Максимальные требования по точности и шероховатости: 7 квалитет, 1,25 Ra. Это не требует применения специальных методов обработки и может быть достигнуто на станках нормальной точности. Поверхности различного назначения разделены по точности и шероховатости. Обеспечивается возможность обработки осевым инструментом на проход.

Выбор и обоснование способа получения заготовки.

Для данной детали заготовкой может служить прокат или штамповка.

Определение типа производства

В машиностроении различают типы производства - единичный, серийный и массовый, которые характеризуются различной величиной коэффициента закрепления операций. Для расчета этого коэффициента необходимо знать трудоемкость изготовления детали, последовательность обработки и количество станков, что неизвестно в начале проектирования. Поэтому тип производства определим по табличным данным с учетом годовой программы, массы детали и качественной оценки трудоемкости ее изготовления. Тип производства определим упрощенно в зависимости от массы детали и программы выпуска. По [9, с. 24, табл. 31] при массе детали 0,64 кг и годовой программе выпуска Nг = 200000шт. производство – среднесерийное.
Технологический раздел
Выбор заготовки и установление её размера.

Проектирование и расчет штампованной заготовки
Штамповочное оборудование: КГШП. Нагрев заготовки: индукционный. Точность штампованной заготовки характеризуется классом – Т3 [8, с.28, табл. 19]. Материал заготовки относится к группе стали – М2 [8, с.8, табл. 1]. Сложность штамповки оценивается – С3 [8, с. 29] Для рассматриваемой заготовки можно применить разъем штампа - П (плоская) [8, с.8, табл. 1].
По исходному индексу – 9 [8, с.10, табл. 2], определим припуски на номинальные размеры детали по [8, с. 12, табл. 3]. Дополнительные конструктивные отклонения учитывающие: 1) не совпадение полуформ штампа – 0,2 мм [8, с.14, табл. 4], 2) нарушение требований плоскостности – 0,2 мм [8, с. 14, табл. 5]. Остальные конструктивные элементы штамповки принимаем по [8, с. 17, табл. 8]. Эскиз заготовки приведен на рисунке 2.1

Рисунок 1 - Эскиз заготовки
Объем заготовки определяется по формуле:
V_з=∑_(i=1)^n▒V_i (1)
где V_i - объем i- го элемента заготовки, м3.
Тогда объем штамповки:
V_з=1/3∙3,14∙66,3∙(23^2+23∙28,6+〖28,6〗^2)+((3,14∙43^2)/4 ∙29,6 - 2∙(3,14∙〖21,5〗^2)/360∙95,1∙29,6)+(3,14∙〖28,6〗^2)/4∙25,3=〖69,394(529+657,8+817,96)+(42963,364 -22698,977313 )+16245,09458 = 175627,796707мм〗^3
Масса штамповки определяется по формуле:
m_з=V_з∙γ (2)
где γ - плотность материала, кг/м3.
m_з=175627,796707∙7,826∙10^(-6)=1,374кг
Для штамповки:
КИМ = mд / mз = 0,65/ 1,374 = 0,473 (3)
Стоимость заготовки определяется по формуле [5, с. 31]
Sзаг = Сi/1000 (Q ∙ kт ∙ kс ∙ kв ∙ kм ∙ kп) - (Q - q) Sотх/1000, (4)
где Сi – цена 1 т штампованных заготовок, руб, Сi =373 руб;
Q - вес заготовки, кг;
q - вес детали, кг;
kт - коэффициент оценивает точность kт =1.0 [5, с. 37];