Проектирование специального приспособления

 

Содержание

 

 

 

 

1. Задание на проектирование

Целью данного курсового проекта является углубленное  изучение  технологии производства и проектирование технологического процесса обработки заданной детали.

Для каждой операции представлять модель станка, тип инструмента и приспособления, номера и содержания переходов, режущий инструмент и режимы обработки.

Для мелкосерийного производства оформить альбом технологических эскизов. В  альбоме на листах формата А4 должны оформляться: титульный лист; маршрутная карта; операционная карта для всех операций; карты операционных эскизов.

Также необходимо начертить сборочный  чертеж приспособления со всеми необходимыми видами и разрезами. А также выполнить  деталировку всех деталей, не входящих в число нормализованных.

В процессе проектирования осуществлялась работа с руководителем, применялась различная справочная литература. Знания, полученные на курсах, «Оборудование машиностроения», «Технология конструкционных материалов», «Технологические процессы и производства в машиностроении» были проанализированы и применены в процессе выполнения курсового проекта.

Для выполнения чертежей, спецификаций и эскизов применялась система  КОМПАС-3D V10.

 

 

2. Определение типа производства

Технология изготовления деталей  в значительной степени зависит  от типа производства. Следовательно, на начальной стадии проектирования необходимо установить тип производства данной детали, учитывая её массу и размер годового выпуска.

Для определения массы детали её необходимо разбить на элементарные фигуры, в данном случае это будут  цилиндры I, II, III, VI  (рис.1). Размерами фасок, пазов, отверстий можно пренебречь.

Масса детали определяется по формуле

,

 – объем детали, дм³

  – удельная плотность  стали, равная 7,8 .

Определим объём детали по формуле:

Тогда формула для определения  объёма будет выглядеть так:

 

Объём детали равен:

По известным величинам определим  массу детали:

.

      В соответствии с заданием годовая программа выпуска равна 5000 шт. С учетом годовой программы и массы детали определяется тип производства в соответствии с табл. 1. Для рассматриваемого варианта производство является среднесерийным.

Таблица 1.

Зависимость типа производства от объёма выпуска и массы

Масса детали, кг	Объем годового выпуска N, шт.  в зависимости от типа  производства
	среднесерийное	крупносерийное	массовое
<    1   1    …  2,5   2,5 …   5   5    … 10    >  10	2000 – 75000 1000 – 50000 500 – 35000 300 – 25000 200 – 10000	75000 – 200000 50000 – 100000 35000 – 75000 25000 – 50000 10000 – 25000	> 200000 > 100000 > 75000 > 50000 > 25000

 

Известно, что серийное производство характеризуется запуском деталей  в производство партиями. Эту величину можно определить по следующей формуле:

N – годовой объём производства,

 а – коэффициент, равный а=3 для среднесерийного производства при средних деталях,

260 – число рабочих дней в  году при пятидневной рабочей  недели.

Тогда объём партии составит:

Принимаем:               n =58шт.

 

1. Проработка чертежа детали на технологичность

При осуществлении технологии механической обработки деталей класса «ВТУЛКИ  и ДИСКИ» необходимо решить следующие  технологические задачи:

• обеспечить необходимую точность размеров и шероховатость наружных и внутренних цилиндрических поверхностей;
• обеспечить необходимую точность размеров длин и шероховатость торцевых поверхностей;
• обеспечить необходимую концентричность (соосность) наружных и внутренних цилиндрических поверхностей;
• обеспечить необходимую перпендикулярность торцевых поверхностей относительно общей оси цилиндрических поверхностей.

Учитывая конструктивные особенности  заданной детали (диск со ступенчатой  наружной поверхностью) технологию её обработки строим по схеме изображенную на рисунке № 2.

1. используя в качестве баз необработанные (черные) наружную цилиндрическую поверхность 10  и торец 11 готовим технологические базы для дальнейшей обработки – обрабатываем наружную цилиндрическую поверхность 5, 7, (обе окончательно) и торец 1, 6 (обе окончательно) а также внутреннюю цилиндрическую поверхность 13;
2. используя подготовленные технологические базы (обработанную поверхност1 и необрабатываемую поверхность 6) выполняем за один установ обработку оставшихся наружных торцевых поверхностей;
3. Обработку отверстий 8,15,16,17 и нарезания резьбы 18 выносим в отдельную операцию;
4. Производим окончательную обработку отверстия 13 а также наружную цилиндрическую поверхность 5.

2. Выбор вида заготовки и метода её получения

При выборе вида заготовки и метода ее получения учитываем следующие  ограничивающие факторы:

• материал детали – сталь 50 (качественная конструкционная сталь с содержанием углерода 0,5%);
• конфигурацию детали – диск со ступенчатой наружной цилиндрической поверхностью и гладким сквозным отверстием;
• тип производства – среднесерийный. В этих условиях экономичнее иметь заготовку, форма которой максимально приближена к форме готовой детали, что сведет к минимуму обработку резанием и отходы в стружку.

с учетом перечисленных ограничений  наиболее подходящим видом заготовки  является поковка, изготовляемая методом горячей штамповки.

Метод получения штамповки (исходную заготовку, технологию и оборудование) выбираем с учетом рекомендаций справочника  технолога [2] табл.12 (стр.165) и табл.10 (стр.162) и ГОСТ 7505 – 89 (приводятся фрагменты  таблиц):

 

 

Детали	Исходная заготовка	Технология и  применяемое оборудование
Диск	Мерная заготовка из проката	Штамповка в закрытых штампах на молотах, механических кривошипно –  ковочных или фрикционных прессах

 Табл. 10

Метод изготовления	Рентабельная партия, число заготовок
Ковка на штамповочном молоте	75 – 500
Ковка на механическом прессе	75 – 500

Точность поковок по ГОСТ 7505 – 89 табл. 19

Основное деформирующее оборудование, технологические процессы	Класс точности
	Т1	Т2	Т3	Т4	Т5
Кривошипные горячештамповочные прессы: открытая штамповка закрытая штамповка		+	+	+	+
Штамповочные молоты (открытая штамповка)				+	+

• заготовку получаем методом горячей объемной штамповки в открытых штампах на кривошипном горячештамповочном прессе;
• исходная заготовка – мерные куски проката;
• класс точности поковки Т5 по гост 7505 – 89.

 

3. Определение общих припусков, допусков и номинальных размеров исходной заготовки

1.   Определение исходного размера  

Исходные данные для определения  припусков по ГОСТ 7505 – 89:

1. Точность поковки	Класс   Т1, Т2, Т3, Т4 или Т5
2. Группа стали       При назначении группы стали определяющим является среднее массовое содержание углерода и легирующих элементов (Si, Mn, Сг, Ni Мо, W, V).	М1 - сталь с массовой долей углерода до 0,35%  включ. и суммарной массовой долей легирующих  элементов до 2,0 % включ.;  М2 - сталь с массовой долей углерода свыше 0,35  до 0,65 % включ. или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2,0 до 5,0 % включ.  МЗ - сталь с массовой долей углерода свыше 0,65% или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 5,0%
3. Степень сложности С – отношение массы поковки к массе простой фигуры, в которую вписывается поковка	С1, если 0,63 < C < 1;  С2, если 0,32 < C < 0,63; СЗ, если 0,16 < C < 0,32; С4, если C < 0,16.
Конфигурация поверхности разъема штампа	П  – плоская;  Ис  – симметрично изогнутая;  Ин  – несимметрично изогнутая.

В нашем случае:

• класс точности поковки – Т4 (кривошипные горячештамповочные прессы, открытая штамповка);
• группа стали – М2(сталь 50 – качественная конструкционная сталь с содержанием углерода 0,5%) ;
• степень сложности – С2, так как

масса поковки:  

где М _п.р – расчетная масса поковки, кг;

М _д – масса детали, кг;

К _р – расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии источника [2] табл. П.3.1.

Тогда масса поковки будет иметь следующее значение:

т.е. степень сложности С2;

• конфигурация поверхности разъема штампа – плоская П.

Исходный индекс по известным группе стали, степени сложности и классу точности поковки определяется из источника  [2] табл. П.3.5. В данном случае он будет равен 16.

2. Определение основных припусков

В соответствии с источником [2] табл. П.3.6. по определенному ранее исходному индексу и шероховатостей поверхностей детали определяются припуски на поверхности исходной заготовки.

Результаты выбора оформляются в виде табл. 3?

4. Таблица 3?

Номер поверхности	Толщина, мм	Диаметр, мм	Шероховатость Ra, мкм	Припуск на сторону Z, мм
1	100	Х	6,3	3
11			6,3	3
1	Х	50	6,3	3
6			3,2	2,5
11	Х	32	6,3	3
9			6,3	2,3
5 - 5	Х	Æ 180	0,8	3,3
7 - 7	Х	Æ 250	6,3	3,2
13 - 13	Х	Æ 78	1,6	1,8

Поверхности  3 – 3, 10 – 10 и 4 являются не обрабатываемыми.

3. Определение дополнительных общих припусков и размеров заготовки