Обоснование и выбор типа производства.
Аннотация
В курсовом проекте произведен анализ технологичности конструкции детали. Определен тип производства, обоснован выбор способа получения заготовки. Выбран маршрут механической обработки, подобрано оборудование, рассчитаны припуски на механическую обработку, режимы резания. Произведен расчет норм времени, произведен расчет и проектирование специального приспособления.
Чертеж детали
Технологический анализ изделия на основании технических условий, указанных на чертеже
Деталь "Кронштейн", рассматриваемая в курсовом проекте согласно заданного чертежа изготавливается из Стали 40 Л, т.е. стали, предназначенной для отливок. Деталь имеет очертания сравнительно сложной формы. Деталь предназначена для крепления крупных узлов и агрегатов машин и имеет небольшой размер. Как правило, детали подобные заданной могут подвергаться большим статическим а так же динамическим нагрузкам.
Приведем химический состав стали 40Л, из которой изготавливается деталь:
| Химический элемент и содержание в процентах | ||||||
| Si | Cu | Mn | Ni | P | Cr | S |
| 0.2-0.52 | <0.3 | 0.4-0.9 | <0.3 | <0.04 | <0.3 | <0.045 |
Механические свойства:
| Вид термообработки | σ0,2 | σВ | d5,% | y, % | KCU Дж/м2 |
| Нормализация 860-880 С, отпуск 600-630 С | 300 | 530 | 14 | 25 | 29 |
| Закалка 860-880 С, отпуск 600-630 С | 350 | 530 | 14 | 20 | 29 |
Технологические свойства:
Свариваемость:ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
|
|
|
Обрабатываемость резанием:
В термообработанном состоянии при НВ 200 Ku тв.спл. = 1,1, Ku б.ст. = 1,0.
Склонность к отпускной способности: не склонна
Флокеночувствительность: не чувствительна
Литейные свойства:
Линейная усадка, \% 1480-1490
Показатель трещиноустойчивости, Кт.у. 2.2-2.3
Жидкотекучесть, Кж.т. 0.8
Склонность к образованию усадочной раковины, Ку.р. 1.0
Склонность к образованию усадочной пористости, Ку.п. 1.2
Деталь включает в себя опорную усеченную цилиндрическую поверхность "И" Ø140+2 и пару параллельных ей поверхностей "Е" и "Ж" Ø40+0.34 мм разделенных вырезом, расстояние от края первой поверхности до оси второй 75±1 мм. Установлены требования к шероховатости поверхности "И" Ra 2, к шероховатости поверхностей "Е" и "Ж" Rz 40. К перпендикулярным к ним внутренним поверхностям "Л" и "К" предъявляется требование шероховатости Ra 3, расстояние между поверхностями 48+0,5. Расстояние от оси поверхности "Е" до оси 2х отверстий под резьбу М12-7H 28±0,5 мм., расстояние между отверстиями с резьбой 44±0,5 мм.
Со стороны торцевой поверхности "Д" у поверхности "Е" имеется фаска 1,6х45, к поверхности фаски установлено требование шероховатости Ra 3.
|
|
|
Фаска 1.6х45 с требуемой шероховатостью Ra 3 имеется также у резьбовых отверстий. Требование к шероховатости самой резьбы Ra 4.
По бокам деталь имеет две пары ребер жесткости толщиной 10 мм. Чертеж предполагает получение заготовки в виде отливки, кроме того ряд технических требований установлен в качестве поясняющего текста на чертеже:
Неуказанные на чертеже литейные составляют уклоны 2-3° радиусы 4-8 мм, твердость материала детали 143-229 HB, что не предполагает дополнительной термической обработки. Указана необходимость очистки отливки от песка и пригара. К качеству поверхности Д предъявлены повышенные требования: отсутствие наплывов и уклонов.
| Показатели технологичности | Анализ детали по чертежу | Заключение по технологичности |
| Обрабатываемые поверхности должны быть взаимно параллельны или перпендикулярны | Поверхности детали, подлежащие обработке параллельны и перпендикулярны. | Технологично |
| Обрабатываемые поверхности должны быть сквозными, без внутренних канавок и выточек | Имеются несквозные поверхности, обработка которых затруднена | Нетехнологично |
| Расстояния между отверстиями не менее 25 мм для применения многошпиндельных станков | Расстояния между отверстиями более 25 мм. | Технологично |
| Длина резьбовых поверхностей не более двух диаметров | Длина резьбы не превышает 2 х диаметров | Технологично |
| Пазы должны быть доступны для обработки на станках | Пазы отсутствуют | технологично |
| Должна отсутствовать обработка по месту | Обработка по месту отсутствует | Технологично |
| Точные по размерам поверхности должны иметь соответствующие шероховатости | К параметрам шероховатости представлены более высокие требования | Нетехнологично |
| размеры должны быть нанесены по типовым правилам базирования | Размеры нанесены по типовым правилам | Технологично |
| Конструкция должна обеспечивать возможность использования высокопроизводительных методов обработки | Конструкция обеспечивает возможность использования высокопроизводительных методов при обработке | Технологично |
В виде текста задается и требование параллельности Поверхностей "Е" и "Ж" поверхности "И". Указывается допустимость сквозного сверления отверстий под резьбу.
|
|
|
Отклонения размеров отливки заданы по ГОСТ 2009-55 III класс точности, неуказанные отклонения форм и поверхностей по НП 130-69.
|
|
|
Также можно сказать, что деталь неудобна с точки зрения ее базирования при обработке верхней части, т.к отсутствуют развитые плоские поверхности и выступающие элементы, которые можно использовать в качестве баз.
Для удобства оценки точности изготовления детали приведем квалитеты, которым соответствуют заданные отклонения размеров детали.
| Размер на чертеже | Квалитет точности |
| Ø140+2 | 15 |
| Ø40+0.34 | 12 |
| 75±1 | 16 |
| 48+0,5 | 13 |
| 28±0,5 | 15 |
| 44±0,5 | 15 |
| М12-7H | 7 |
| Остальные размеры, (точность не оговаривается особо) | 17 (точность, получаемая при литье в песчано-глинистые формы) |
Из приведенной таблицы видно, что предъявляемые к детали требования точности изготовления невысоки и обработка каждой из поверхностей детали может производиться в 1-2 перехода.
Наиболее жесткие требования по шероховатости (Ra 2) предъявлены к цилиндрической поверхности Ø140+2. Для достижения такого значения шероховатости достаточно чернового, получистового, чистового и тонкого фрезерования.
Параметры шероховатости Ra 3, Ra4 достигаются При обработке черновым, получистовым, чистовым фрезерованием и однократным шлифованием. Параметр Rz 40 может быть достигнут за 2 перехода при рассверливании и последующем зенкеровании отверстия заготовки.
Термообработка.
Термическая обработка (термообработка) стали – процесс изменения структуры стали, цветных металлов, сплавов, при нагревании и последующем охлаждении с определенной скоростью.
Термообработка приводит к существенным изменениям свойств стали, цветных метало и сплавов. Химический состав металла не меняется.
Термообработка стали и сплавов бывает следующих видов: отжиг, нормализация, закалка, отпуск.
Деталь – Кронштейн. Материал – Сталь 40л
Технические требования: твердость НВ 160 МПа.
Упрочняющей термообработки на этой стали НЕ делают.
Сталь горячекатаная НВ 
=160 МПа.
Обоснование и выбор типа производства.
Тип производства согласно ГОСТ 3.1108 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования:
— число различных операций
— число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.
Так как на данном этапе проектирования указанные показатели неизвестны, предварительно тип производства можно определить по годовому объему выпуска и массе детали.
| Масса детали | Объем производства для каждого типа | ||||
| Единичное | Мелко серийное | Средне серийное | Крупно серийное | Массовое | |
| <1.0 | <10 | 10-2000 | 2000-75000 | 75000-200000 | >200000 |
| 1.0-2.5 | <10 | 10-1000 | 1000-50000 | 50000-100000 | >100000 |
| 2.5-5.0 | <10 | 10-500 | 500-35000 | 35000-75000 | >75000 |
| 5.0-10.0 | <10 | 10-300 | 300-25000 | 25000-50000 | >50000 |
| >10.0 | <10 | 10-200 | 200-10000 | 10000-25000 | >25000 |
Масса детали, указанная на штампе чертежа составляет 4 кг., программа выпуска, заданная в условии 1800 шт. в год, согласно приведенной выше таблицы тип производства будет относиться к мелкосерийному.
Мелкосерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска. При серийном производстве используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными сборочными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В серийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.
Выбор заготовки
На выбор заготовки влияют следующие показатели: назначение детали, материал, технические условия, объем выпуска и тип производства, тип и конструкция детали; размеры детали и оборудования, на котором они изготовляются; экономичность изготовления заготовки, выбранной по предыдущим показателям.
Учитывая достаточно сложные формы и конструкцию детали, наиболее приемлемым способом получения ее заготовки представляется литье. Применение методов обработки давлением ковки и штамповки в данном случае затруднено из-за сложности конструкции детали, а при получении заготовки путем механической обработки значителен расход материала. Кроме того, метод литья наиболее удобен для получения сквозных отверстий в заготовке.
Точное определение объема и масс снимаемого металла затруднено из-за сложной формы детали, поэтому определим массу снимаемого металла ориентировочно. Величина припусков ориентировочно составит 4 мм для всех обрабатываемых поверхностей с учетом того, что поверхности, расположенные в верхней части отливки обработке не подлежат.
Тогда объем металла снимаемого, при обработке сквозного отверстия Ø40+0.34:
При обработке поверхности Ø140+2:
При сверлении отверстий под резьбу:
При обработке плоских поверхностей:
Масса снимаемого металла:
С учетом массы готовой детали 
, указанной на чертеже масса заготовки:
Коэффициент использования материала составит:
Нормативный коэффициент использования материала при серийном производстве составляет 0,5…0,6, т.е. расчетное значение коэффициента использования укладывается в норматив.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 272; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!