Разработка конструкции и технологического процесса изготовления заготовки детали Обойма

Чертеж заготовки.cdw

Поковка класс точночти Т3
Неуказанные штамповочные уклоны - 3
Штамповочные радиусы закругления - 2
БГТУ им. В.Г. Шухова

Чертеж детали.cdw

ППЗ.docx

Федеральное агентство по образованию
Белгородский Государственный Технологический Университет им. В.Г. Шухова
Кафедра Технологии Машиностроения
Расчетно-графическая работа
по дисциплине: производство и проектирование заготовок
«Разработка конструкции и технологического процесса изготовления заготовки детали «Обойма»
Описание конструкции детали
Обоснование выбора заготовки .
Определение припусков на механическую обработку допусков и размеров заготовки
Расчет массы заготовок
Расчет технико-экономических показателей заготовок ..
Выбор оборудования и оснастки ..
Разработка технологического процесса изготовления заготовки детали «Обойма»
Список используемой литературы ..
Процесс производства деталей машин орудий труда и инструмента зависит от материала из которого они изготавливаются их технологии изготовления конструкции. Дисциплина «Проектирование и производство заготовок» предназначена для изучения этих основополагающих факторов применительно к деталям машин.
Современное машиностроительное производство располагает широким разнообразием технологических процессов получения заготовок которые постоянно совершенствуются становятся более производительными и экономичными. Все большее распространение получают специальные высокоточные способы литья новые технологии обработки давлением методы порошковой металлургии. В то же время остается актуальным использование менее точных и производительных способов получения заготовок таких как литье в песчано-глинистые формы свободная ковка и других особенно в условиях мелкосерийного и единичного типов производства. Способ получения заготовки во многом определяет порядок обработки поверхностей детали а следовательно и важнейшие показатели эффективности процесса производства. Оптимальная для данных производственных условий технология получения заготовки позволит сократить трудоемкость ее механической обработки снизить материалоемкость изделия и разработать экономически целесообразный технологический процесс. Эффективность того технического способа получения заготовки может быть установлена на основе зрительно анализа технологических экологических и экономических этапов производства.
В данной расчетно-графической работе рассматривается разработка и технология изготовления заготовки детали - «Обойма».
1. Чертеж детали «Обойма» по варианту №23.
2. Материал детали Сталь 45 ГОСТ 1050-88.
3. Тип производства – среднесерийное.
Описание конструкции детали
1 Описание конфигурации детали:
Обойма представляет собой тело вращения и относится к типу дисков. Деталь цельная простая.
2 Габаритные размеры:
3 Конструктивные особенности и элементы детали:
Деталь имеет форму цилиндра с габаритными размерами D=100 мм и l=23. Точность выполнения поверхности h14.
Снизу со стороны торца имеется цилиндрический выступ диаметром D=80 мм высотой 2 мм. Шероховатость торцевых поверхностей 125 мкм.
В центре имеется сквозное гладкое коническое отверстие с наклоном внутренних стенок 10о с шероховатостью поверхности 063 мкм. В указанном отверстии диаметрально противоположно расположено два цилиндрических выреза: d1= 12 мм с предельным отклонением +0019 мм имеющий шероховатость поверхности 063 мкм; d2=10 мм с предельным отклонением +0016 мм имеющий шероховатость поверхности 063 мкм. Оси отверстий расположены на окружности диаметром 60 мм.
Остальные поверхности выполнены с шероховатостью . Это относится к внешнему диаметру 100 и образующей поверхности выступа диаметром 80. Предельные отклонения размеров h14 H14 ±IT 142 .
4 Данные по материалу детали:
Сталь 45 ГОСТ 1050 - 88 конструкционная качественная.
Химический состав стали 45
Содержание элементов %
Предел кратковременной прочности
Временное сопротивление разрыву
Относительное удлинение
Относительное сужение поперечного сечения
5 Данные по массе детали:
Расчет массы детали производился в КОМПАС -3D V10 Plus. .
Обоснование выбора заготовки
Исходя из конструкции и конфигурации детали и ее размеров как метод производства можно предложить обработку металла давлением.
В пользу этого выбора также говорят и технологические свойства металла детали: сталь 45 обладает относительно высокой пластичностью: относительное удлинение составляет 16% ударная вязкость равна 49 кДжсм2 относительное сужение поперечного сечения – 40%.
Предполагаемые точность и качество поверхности заготовки позволяют использовать способы обработки металлов давлением.
Серийность производства позволяет предположить использование объемной штамповки.
В нашем случае основными рассматриваемыми методами будут: штамповка на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП) и штамповка в горизонтально-ковочной машине (ГКМ). После расчетов как основной будет выбран тот способ который наиболее выгоден с экономической точки зрения.
Определение припусков на механическую обработку допусков и размеров заготовки
Расчетная масса поковки:
По ГОСТ 7505 - 89 принимаем Кр =16
Мп.р=0354*16= 1157 кг
Средняя массовая доля углерода составляет 045% суммарная массовая доля легирующих элементов около 092%. Следовательно группа стали М2.
Степень сложности определяем по формуле где - масса поковки - масса геометрической фигуры в которую вписывается форма поковки.
В данном случае фигурой описывающей форму поковки является цилиндр. Размеры цилиндра определяются путем умножения соответствующих размеров детали на рекомендованный ГОСТ 7505-89 коэффициент 105.
=105*025*314*(100)2*23*000782=1482 кг
Следовательно степень сложности поковки С1. Конфигурация поверхности разъема штампов плоская.
Класс точности поковки принимаем Т3. Согласно ГОСТ 7505-89 исходный индекс 9.
По специальным таблицам [1] находим необходимые параметры представленные в таблице 4.1
Номинальный размер Аid мм
Допускаемые отклонения
Номинальный размер Аiз
Штамповочные наружные уклоны принимаем величиной 3°. Радиусы закругления наружных углов равна 25 мм.
Класс точности поковки принимаем Т4. Согласно ГОСТ 7505-89 исходный индекс 11.
Штамповочные наружные уклоны принимаем величиной 3°. Радиусы закругления наружных углов равны 25 мм. Допускаемая высота торцового заусенца 4 мм.
Расчет массы заготовок
Расчет массы заготовки производился в КОМПАС -3D V10 Plus
Масса заготовки получаемой на штамповкой на КГШП mз=0989 кг
Масса заготовки получаемой на штамповкой на ГКМ mз=1143 кг
Расчет технико-экономических показателей заготовок
Количественный уровень технологичности способа получения заготовки может быть определен после расчета себестоимости заготовки по сравниваемым вариантам.
Себестоимость S = [3]
- базовая стоимость 1 тонны заготовок руб.;
Sотх - базовая стоимость 1 тонны отходов руб.;
Q - масса заготовки кг;
- коэффициент зависящий от класса точности;
- коэффициент зависящий от группы сложности заготовок;
- коэффициент зависящий от массы заготовок;
- коэффициент зависящий от марки материала
- коэффициент зависящий от объема производства заготовок.
Коэффициент весовой точности:
)Для поковок получаемых на КГШП:
С1=150 руб; Sотх= 27 руб; q=0679 кг; Q=0926 кг;
Kt=103 Kc=077 Kв=1 Kм=118 Кп=1
)Для поковок получаемых на ГКМ:
С1=150 руб; Sотх= 27 руб; q=0679 кг; Q=1012 кг;
Kt=102 Kc=077 Kв=1 Kм=118 Кп=1
Из расчетов видно что себестоимость заготовки изготовленной на КГШП ниже а коэффициент весовой точности выше чем у заготовки изготовленной на ГКМ. Поэтому предпочтительным будем считаться изготовление заготовки на КГШП.
Выбор оборудования и оснастки
) Основное оборудование:
- кривошипный горячештамповочный пресс.
) Инструмент (оснастка):
- пробивочный штамп
- калибровочный штамп
) Вспомогательное оборудование:
- индукционная установка ТВЧ
- шарнирно-рычажный чеканный пресс;
- пескоструйная установка
Разработка технологического процесса изготовления заготовки детали «Шестерня»
) Резка прутка на мерные заготовки на пресс-ножницах;
) Нагрев исходной заготовки на индукционной установке ТВЧ;
) Штамповка поковки в закрытом штампе на КГШП;
) Пробивка заготовки с образованием отверстия в пробивочном штампе и удаление штамповочных уклонов с помощью ножей на кривошипном прессе;
) Калибровка на шарнирно-рычажном чеканном прессе;
) Термообработка - отжиг в обжиговой печи;
) Очистка от окалины на пескоструйной установке;
Схиртладзе А.Г. Борискин В.П. Макаров А.В. Проектирование и производство заготовок: Учебник - Старый Оскол: 000 «ТНТ» 2006 - 448 с
ЗаводноВ АЛ. Проектирование и производство заготовок получаемых обработкой давлением в горячем состоянии: Учеб. пособие А.Л.Заводнов Белгород- Изд-во БТИСМ 1988. - 106 с.
Проектирование и производство заготовок: Методические указания к выполнению расчетно-графической работы Сост. В.Г. Голдобина. - Белгород Изд-во БГТУ им. В.Г.Шухова 2004 - 20 с.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова.
- М: Машиностроение 1985. - Т.1. - 656 с.
ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штамповочные. Допуски припуски и напуски.