Разработка технологического процесса изготовления поковки детали «Вал привода гидронасоса»

++Содержание

стр.

Введение...………………………………………………………………..

Задание……………………………………………………………………

1 Разработка процесса штамповки  поковки детали «Вал 

привода гидронасоса» ………………………………………………….

1.1 Выбор варианта технологического процесса……………………..

1.1.1 Определение себестоимости изготовления поковки……………

1.1.2 Определение капитальных затрат………………………………..

1.1.3 Расчет программы годового выпуска……………………………

1.2 Разработка чертежа поковки……………………………………….

1.2.1 Выбор линии разъема…………………………………………….

1.2.2 Назначение припусков на механическую обработку и

допусков на размеры поковки  и напусков…………………………….

1.2.3 Определение штамповочных уклонов и радиусов

закругления………………………………………………………………

1.3 Определение размеров заготовки и выбор переходов

штамповки……………………………………………………………….

1.3.1 Определение объема и массы поковки………………………….

1.3.2 Выбор вида заготовки…………………………………………….

1.3.3 Определение объема заготовки………………………………….

1.3.4 Определение длинны заготовки…………………………………

1.3.5 Определение массы заготовки…………………………………..

1.3.6 Проверка необходимости наборного перехода…………………

1.3.7 Расчет первой операции………………………………………….

1.3.8 Расчет второй операции………………………………………….

1.3.9 Определение размеров  горячей поковки………………………..

 

1.4 Расчет нормы расхода металла………………………………………

1.4.1 Определение длины торцевого обреза……………………………

1.4.2 Определение потерь на не  кратность……………………………..

1.4.3 Определение полезной длины  прутка…………………………….

1.4.4 Определение заготовительного  коэффициента

 использования металла………………………………………………….

1.4.5 Расчет нормы расхода металла……………………………………

1.5 Тепловой режим штамповки………………………………………..

1.5.1 Определение температурного интервала штамповки…………...

1.5.2 Определение продолжительности нагрева заготовки…………..

1.5.3 Выбор типа нагревательного устройства………………………..

1.6 Расчет и конструирование ручьев штампа на ГКМ……………….

1.6.1 Расчет зажимной части ручья…………………………………….

1.6.2 Расчет наборной части ручья………………………………….....

1.6.3 Расчет формовочной части  ручья………………………………..

1.7 Определение технологического усилия и выбор оборудования…

1.8 Конструирование штампа………………………………………….

1.8.1 Определение размеров блока матриц…………………………...

1.8.2 Определение размеров блока  пуансонов……………………….

1.8.3 Проверка правильности выбора  ГКМ…………………………..

1.8.4 Определение закрытой  длинны штампа………………………..

1.8.5 Определение длины  наборного пуансона………………………

1.8.6 Определение длины  формовочного пуансона………………….

1.8.7 Определение размеров хвостовиков пуансонов……………….

2 Разработка организационно – экономической части………………

2.1 Разработка схемы организации рабочего места………………….

2.2 Определение состава бригады…………………………………….

2.3 Расчет нормы времени на штамповку и нормы выработки……..

2.4 Определение технологической себестоимости…………………..

Список использованной литературы………………………………….

Введение

 

Выполнение курсовой работы по технологии ковки и объемной штамповки является одним из этапов подготовки специалистов в области технологии обработки металлов давлением.

Целью курсового проектирования является систематизация, закрепление и расширение полученных теоретических знаний и оценка качества усвоения лекционного материала по дисциплине «Технология ковки и объемной штамповки», а так же более глубокое изучение отдельных разделов, приобретение опыта самостоятельного решения вопросов, связанных с разработкой технологического процесса и конструирования штампов.

 

Задание

 

Разработать технологический процесс изготовления поковки детали «Вал привода гидронасоса».

 

Исходные данные

 

Исходными данными для  разработки процесс изготовления поковки детали «Вал привода гидронасоса» являются:

 

- чертеж детали «Вал привода гидронасоса» с технологическими условиями на изготовление;

- разработка технологического  процесса производится для ГКМ.

 

 

1 Разработка процесса  штамповки поковки детали «Вал  привода гидронасоса»

1.1 Выбор варианта  технологического процесса

 

Так как в задании  уже представлен вид оборудования (ГКМ) для которого необходимо разработать  технологический процесс, то необходимо выбрать программу годового выпуска деталей. В качестве критерия выбора программы годового выпуска деталей принимаем приведенные затраты, значение которых, при подстановке различных программ выпуска, для ГКМ должно быть меньше чем на молоте и ГКШП. Подбор программы годового выпуска деталей ведем с помощью ЭВМ.

Величину приведенных  затрат определяем по формуле:

 

где - себестоимость изготовления поковки;

Е =0,05 – нормальный коэффициент  окупаемости капитальных затрат;

К – капитальные затраты (стоимость различных видов кузнечного оборудования);

N – программа годового  выпуска.

 

1.1.1 Определение себестоимости изготовления поковки

 

Для определения себестоимости  изготовления поковок необходимо рассчитать по эмпирическим формулам массу поковки, массу заготовки, критерий сложности  поковки, массу падающих частей или усилие кузнечного оборудования.

 

1.1.1.1 Расчет массы поковки

 

Массу поковки рассчитываем в зависимости от массы детали по трем формулам для трех видов  кузнечного оборудования (молот, КГШП, ГКМ).

 

Масса поковки на молоте:

 Масса поковки на  КГШП:

Масса поковки на ГКМ:

 

1.1.1.2 Расчет массы заготовки

 

Массу заготовки рассчитываем в зависимости от массы поковки  по трем формулам для трех видов  кузнечного оборудования (молот, КГШП, ГКМ).

 

Масса заготовки на молоте:

 Масса заготовки  на КГШП:

Масса заготовки на ГКМ:

 

1.1.1.3 Расчет массы падающих частей и усилия кузнечного оборудования

Массы падающих частей и усилия кузнечного оборудования рассчитываем в зависимости от массы поковки по трем формулам для трех видов кузнечного оборудования (молот, КГШП, ГКМ)/

Масса падающих частей на молоте:

 Усилие КГШП:

Усилие ГКМ:

 

 1.1.1.4 Расчет себестоимости изготовления поковки

 

Себестоимость изготовления поковки  рассчитывается по трем формулам для трех видов кузнечного оборудования (молот, КГШП, ГКМ):

 

Себестоимость изготовления поковки  на молоте:

Себестоимость изготовления поковки на КГШП:

Себестоимость изготовления поковки на ГКМ:

 

1.1.2 Определение капитальных затрат

 

В соответствии с массой падающих частей и усилием, выбираем оборудование. Капитальные затраты равны стоимости оборудования.

Молот:

В соответствии с массой падающих частей 1,23 тонны, по нормативам принимаем, молот с массой падающих частей 2 тонны. Капитальные затраты:

К=610000 рублей.

 

ГКШП:

В соответствии с усилием  пресса 12837,7 кН, по нормативам принимаем, пресс с усилием 16000 кН. Капитальные затраты:

К=1139000 рублей.

ГКМ:

В соответствии с усилием  пресса 2895,5 кН, по нормативам принимаем, пресс с усилием 4000 кН. Капитальные  затраты:

К=1038000 рублей.

 

1.1.3 Расчет программы годового выпуска

 

Принимаем начальную  программу годового выпуска 500 тысяч деталей.

Определяем приведенные  затраты на молоте:

Определяем приведенные  затраты на КГШП:

Определяем приведенные  затраты на ГКМ:

 

В результате расчета  видно, что при программе годового выпуска деталей в количестве 500 тысяч штук приведенные затраты будут минимальны.

 

1.2 Разработка чертежа поковки

1.2.1 Выбор линии разъема

Так как штамповка  ведется на ГКМ, то имеем две плоскости разъема. Первая – по оси заготовки, вторая – в плоскости, на перепаде диаметров 48мм – 30мм. Диаметрально большую часть поковки расположим в пуансоне, тем самым, исключив смещение по оси, но при этом необходимо предусмотреть штамповочные уклоны.

 

Рисунок 1 Схема расположения линий разъема.

 

1.2.2 Назначение припусков на механическую обработку и допусков на размеры поковки и напусков

1.2.2.1 Определение класса точности

 

Класс точности поковки определяем по ГОСТ 7505-89  (приложение 1, таблица 19). Для ГКМ класс точности Т4.

 

1.2.2.2  Определение группы стали

 

Материал поковки Сталь 40 относится  к М1 группе сталей. Эта группа сталей включает в себя стали с содержанием  углерода до 0,45 % и легирующих элементов до 2%.

 

 

1.2.2.3 Определение степени сложности

 

Степень сложности поковки рассчитываем по отношению массы поковки к массе простой фигуры, в которую вписывается форма поковки. Степень сложности выбирается по ГОСТ 7505-89 (приложение 2)

Примем фигуру – цилиндр, с диаметром равным 51 мм и длинной 103 мм.

Степень сложности: С2

 

1.2.2.4 Назначение припусков на механическую обработку и допусков на размеры поковки

 

Припуски на механическую обработку назначаем в соответствии с таблицей 3 ГОСТа 7505-89.

Таблица 1 Припуски на механическую обработку

Размер детали	Ø48	Ø30	15	25	100	27
Припуск на сторону	1,4	1,4	0	1,3	1,5	-1,3
Полный припуск	2,8	2,8	0	2,6	3	-2,6
Размер поковки	Ø50,8	Ø32,8	15	27,6	103	24,4

Допуски на размеры поковки назначаем в соответствии с таблицей  8 ГОСТа 7505-89.

Таблица 2  Допуски  на размеры поковки

Размер поковки	Ø50,8	Ø32,8	15	27,6	103	24,4
Допуск

 

1.2.3 Определение штамповочных уклонов и радиусов закругления

 

Штамповочные уклоны определяем в соответствии с таблицей 5 (стр 260 [2]). Для ГКМ наружные и внутренние штамповочные уклоны равняются 15’.

Радиусы закруглений выбираем по таблице 7 по ГОСТ 7505-89 в зависимости от глубины  полости ручья и массы поковки. По нормативам принимаем радиус внешних закруглений 2,5 мм, внутренних – 6 мм.

 

Рисунок 2 Чертеж холодной поковки

 

1.3 Определение размеров заготовки и нормы расхода материала

3.1 Определение объема  и массы поковки

 

Определяем объем поковки как  сумму элементарных объемов по формулам:

 

Определяем массу поковки по формуле:

 

Рисунок 3 Схема разбиения поковки на элементарные объемы

 

3.2 Выбор вида  заготовки

 

Диаметр заготовки принимаем  в зависимости от диаметра стержня  поковки и округляем до ближайшего нормального значения по ГОСТ 2590-71 (табл.13, стр76 [1])

Вид стального проката: прокат повышенной точности .

Тип заготовки определяем из условия:

Принимаем тип заготовки  по рекомендациям (табл. 1, стр. 236 [2]): мерная заготовка с задним упором.

В соответствии с рекомендациями (табл. 13, стр. 282 [2]) штамповка ведется  в закрытом штампе в пуансоне.

 

3.3 Определение  объема заготовки

 

Определяем объем заготовки  по формуле:

- угар металла, нагрев производим в электронагревательной печи;

  - объем высаживаемой части поковки, мм³;

 

Объем высаживаемой части  поковки рассчитываем по формуле:

 

3.4 Определение  длинны заготовки

 

Определяем площадь  поперечного сечения заготовки по формуле:

Определяем длину заготовки  по формуле:

Примем длину заготовки  равную 130 мм.

Определяем длину высаживаемой части заготовки по формуле:

 

1.3.5 Определение массы заготовки

 

Определяем массу заготовки  по формуле:

Определяем массу высаживаемой части заготовки по формуле:

 

1.3.6 Проверка необходимости наборного перехода

 

Необходимость наборного перехода определяем по условию:

Необходимость в наборном переходе отсутствует, но для повышения стойкости формовочного ручья все равно добавляем наборной переход.

 

1.3.7 Расчет первой операции

 

Высадку проводим в коническом ручье пуансона. Меньший диаметр  высаженной части заготовки примем равным диаметру заготовки. Больший  диаметр высаженной части примем по формуле:

Определяем длину высаженного  конуса по формуле: