Описание назначения и конструкции детали, ее материала

Министерство образования и науки Украины

Национальный технический университет

«Харьковский политехнический институт»

Кафедра «Автомобиле- и тракторостроения»

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине «Технология производства в автотракторостроении»

 

 

 

Выполнил студент гр. ТМ-70А Доценко О.В.

Руководитель проекта Мамонтов А.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Харьков 2013

 

Содержание

 

 

 

 

 

Введение

 

Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности. Ее продукция – машины различного назначения поставляются всем отраслям народного хозяйства. Рост промышленности, а так же темпы перевооружения их новой технологией и техникой в значительной степени зависятот уровня развития машиностроения.

Состояние машиностроения во многом определяет развитие и других отраслей народного хозяйства. В различных областях науки и техники применяются машины и механизмы с деталями типа червяк. Данные детали, исходя из высоких требований к технико-экономическим и эксплуатационным показателям машин и механизмов, должны обладать высокой надёжностью, ремонтопригодностью, технологичностью, минимальными габаритами, удобством в эксплуатации. Во многом эти показатели обеспечиваются в процессе проектирования и изготовления валов.

Основными задачами технологии машиностроения являются проектирование всего комплекса технологических средств, обеспечивающих выпуск продукции заданного качества в заданном количестве и в установленные сроки, а так же снижение себестоимости выпускаемой продукции, повышение качества, уменьшение времени, затрачиваемого на производство изделия, повышение коэффициента использования материала, автоматизация технологических процессов.

Решением основных задач технологии машиностроения является: применение автоматических систем, систем адаптивного управления, ГПС, внедрение в производство новейшего технологического оборудования, применение ЭВМ, новейшего режущего, мерительного инструмента и оснастки.

Технологическая подготовка производства является определяющим этапом в цикле производства машин и механизмов. Один из этапов технологической подготовки производства, состоит в разработке техпроцесса изготовления деталей машин.

Курсовой проект посвящается разработке техпроцесса изготовления первичного вала раздаточной коробки автомобиля. Подобные детали изготавливаются в больших объемах.

Главные задачи, которые необходимо решить при проектировании новых технологических процессов – повышение точности и качества обработки, стабильности и долговечности деталей и максимальное снижение себестоимости обработки путем совершенствования технологических процессов. В курсовом проекте эти задачи будут решаться путем анализа проектного технологического процесса, выявления его основных недостатков и методов их решения.

Целью курсового проекта является закрепление знаний, полученных на лекциях, практических занятиях и приобрести навыки выполнения основных этапов разработки техпроцесса и самостоятельного поиска наиболее оптимальных технических решений, основанных на последних достижениях науки и техники.

 

 

1 ОПИСАНИЕ НАЗНАЧЕНИЯ  И КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ,ЕЕ МАТЕРИАЛА

 

 

Данная деталь называется «первичный вал раздаточной коробки» и служит для установки сопрягаемых деталей и передачи вращающего момента. Вал устанавливается в корпусе раздаточной коробки с помощью двух подшипников Æ25 мм, Æ40 мм. Вращение передается через шлицы.

 

Ниже приведены данные физико-механических характеристик (табл. 1.1) и химического состава материала детали (табл. 1.2) по ГОСТ 4543-71.

 

Таблица 1.1 – Механические свойства стали 38ХС

Состояние поставки, режим термообработки	Сечение, мм	σт	σв	δ5	ψ	HB
		Мпа		%
		Не менее				Не более
Паковка: нормализация	До 100	540	685	15	45	262

 

Твердость после закалки и отпуска составит HRC 40…47

 

Таблица 1.2 – Химический состав, %

C	Si	Mn	Ni	Cu	S	P
			Не более
0,34-0,42	1-1,14	0,3-0,6	0,30	0,30	0,035	0,035

 

Таблица 1.3 – Физические свойства материала 38ХГ

T (Град)	E 10- 5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м3)	C (Дж/(кг·град))	R 10 9 (Ом·м)
20	2.11		38	7640		284
100	2.03	12.3	38		466	329
200	1.94	13.1	37		508	413
300	1.84	13.6	35		529	563
400	1.74	13.8	34		563	725
500	1.66	14.2	33		592	902
600	1.57	14.5	31		621	1060
700	1.39	14.7	29		634	1280
800	1.27	12.5	28		663

 

 

Классификация поверхностей детали по функциональному назначению

 

Исполнительные поверхности – это поверхности с помощью которых деталь выполняет свое служебное назначение;

Основные конструкторские базы – это поверхности с помощью которых определяется положение детали в узле;

Вспомогательные конструкторские базы - это поверхности с помощью которых к детали присоединяются другие детали;

Свободные поверхности - это поверхности которые служат для формирования контура детали.

С целью выявления поверхностей, имеющих определяющее значение для качественного выполнения деталью своего служебного назначения, систематизируем поверхности детали (рис. 1.1, табл. 1.4).

Систематизация поверхностей детали

Рисунок 1.1 – Технологический эскиз детали

 

Таблица 1.4-Систематизация поверхностей детали

 

Наименование поверхностей	Номера поверхностей
Исполнительные	6, 10
Основные конструкторские базы	2,9
Вспомогательные конструкторские базы	13, 16,20
Свободные	остальные

 

 

 

 

 

Анализ технологичности детали, отработка конструкции детали, выбор способа получения заготовки

 

2.1 Анализ технологичности  конструкции.

 

Деталь должна изготовляться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени правильным выбором варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применением оптимальных режимов обработки. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление.

 

2.2. Отработка конструкции  детали на технологичность.

 

На данном чертеже(задания) детали показано одна проекция, выноски шлицев и канавки, которые необходимы для точного изготовления детали. На предоставленном мне задании отсутствовала часть размеров, были допущены ошибки в обозначениях, на чертеже представленном в приложении присутствуют все необходимые значения. Шероховатость расставлена на всех поверхностях правильно и в полном объеме. Деталь «вал раздаточной коробки» изготовим штамповкой , по сравнению с другими методами такими как прокат, отливка, отрезка от прутка и т.д., этот метод экономичный использовании материала и мы получим деталь приближенную к готовой. По конструкции детали можно сказать что, доступ режущих инструментов в зону обработки , обеспечивается. Деталь имеет центровые отверстия что обеспечивает удобство установки заготовки. Центровые отверстия позволяют обеспечить автоматизацию установки заготовки. На всех операциях осуществляется обработка поверхностей детали за один установ. Исходя из результатов можно сказать, что деталь технологична.

 

2.3 Выбор способа получения заготовки.

 

Для изготовления детали «Первичный вал раздаточной коробки» заготовкой может служить поковка, полученная методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП) и прокат.

Штамповка самый альтернативный вариант для изготовления детали «Первичный вал раздаточной коробки» , потому что при изготовлении штамповкой мы получим плотную , по сравнению с отливкой, более приближенную к готовой детали , чем прокат и отрезка от прутка, эти 2 способа не выгодны тем что после их применения , придется снимать большой сой металла, что экономически не выгодно в производстве , также большое количество времени на эту операцию, снятие металла. В нашем случае наиболее выгодный способ получения заготовки – штамповка на ГКМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

 

 

 

Рисунок 3.1- Технологический эскиз детали

 

 

Поверхность №1

Установка по поверхностям №2,10

Фрезерование торцов 1,14 Ra=1,25

Поверхность №2

Установка по поверхностям №24,25

Черновое точение Rz=80

Чистовое точение Rz=40

Черновое шлифование Ra=2,5

Чистовое шлифование Ra=1,25

Полировка

Поверхность №3

Установка по поверхностям №24,25

Черновое точение Rz=80

Черновое шлифование Ra=2,5

Поверхность №4

Установка по поверхностям №24,25

Черновое точение Rz=80

Поверхность №5

Установка по поверхностям №24,25

Черновое точение Rz=80

Поверхность №6

Установка по поверхностям №24,25

Фрезерование шлицев Rz=80

Поверхность №7

Установка по поверхностям №24,25

Черновое точение Rz=80

Чистовое точение Ra=2,5

Поверхность №8

Установка по поверхностям №24,25

Черновое точение Rz=80

Чистовое точение Ra=1,25

Поверхность №9

Установка по поверхностям №24,25

Черновое точение Rz=80

Чистовое точение Ra=1,25

Поверхность №10

Установка по поверхностям №24,25

Фрезерование шлицев Rz=80

Поверхность №11

Установка по поверхностям №24,25

Формирование фаски Rz=80

Поверхность №12

Установка по поверхностям №24,25

Черновое точение Rz=80

Чистовое точение Ra=1,25

Поверхность №13

Установка по поверхностям №24,25

Черновое точение Rz=80

Чистовое точение Ra=1,25

Поверхность №15

Установка по поверхностям №24,25

Формирование фаски Rz=80

Поверхность №16

Установка по поверхностям №24,25

Точение канавки Rz=80

Поверхность №17

Установка по поверхностям №24,25

Точение канавки Rz=80

Поверхность №18

Установка по поверхностям №24,25

Формирование фаски Rz=80

Поверхность №19

Установка по поверхностям №24,25

Формирование фаски Rz=80

Поверхность №20

Установка по поверхностям №24,25

Точение канавки Rz=80

Поверхность №21

Установка по поверхности №9

Сверление отверстия Rz=80

Поверхность №22

Установка по поверхностям №24,25

Фрезерование Rz=40

Шевингование Rz=20

Термообработка Ra=1,25

Поверхность №23

Установка по поверхностям №24,25

Шевингование Rz=40

Поверхности №24,25

Установка по поверхностям №2,9

Формирование центровых отверстий Rz=80

 

 

4 ПРОЭКТИРОВАНИЕ  ЗАГОТОВКИ

 

4.1 Выбор  вариантов исходной заготовки

 

Для изготовления детали «Первичный вал раздаточной коробки» заготовкой может служить поковка, полученная методом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП) и прокат.

Определяем параметры заготовки: массу, характеристики точности.

 

4.2 Масса  штамповки ориентировочно равна

=,                                                          (4.1)

где -обьем детали;

-плотность.

=0,00023*7,8=2,32кг;

,                                                   (4.2)

где - масса детали (=2,32 кг);

- расчетный коэффициент, зависящий от формы детали (принимаем =1,3) .

          =2,32*1,3=3,016 кг. 

=,                                                                (4.3)

=0,0066*7,8=5,148кг.

Исходный индекс принимает значение в диапазоне 1-23.Численную величину исходного индекса можно определить по формуле

ИН=Ni+(MS-1)+(ST-1)+2(KT-1),                      (4.4)

Где Ni-номер интервала, в который попадает масса поковки

По ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски» определяем параметры заготовки:KT- класс точности Т4, ST-степень сложности С2, MS-группу стали М2.

ИН=4+(2-1)+(2-1)+2(4-1)=12.

Таблица 4.1 – Расчет размеров заготовки

Параметры детали			Припуск на сторону				Параметры заготовки
Условное обозначение размера	Размер, мм	Шероховатость, Ra	Основной Z0, мм	На смещение штампа, Zсш, мм	Изогнутость, мм	Суммарный Zi, мм	Допуск и отклонения, мм	Размер, мм
2	25	Ra1.25	1.8	-	0,6	2,4	+1,3 -0,7
6	52	Rz40	1.4	-	0,6	2	+1,4 -0,8
9	40	Ra1.25	1.9	0.3	0,6	2,8	+1,4 -0,8
10	38	Ra1.25	1.8	0.3	0,6	2,7	+1,3 -0,7
13	20	Rz80	1.3	0.3	0,6	2,2	+1,3 -0,7
2л (1-3)	23	Ra2.5	1.6	-	0,6	2,2	+1,3 -0,7
6л (3-7)	61	Ra2.5	1.7	-	0,6	2,3	+1,4 -0,8
9л (7-18)	107	Rz80	1.5	-	0,6	2,1	+1,6 -0,9
10л (18-12)	53	Rz80	1.4	-	0,6	2	+1,4 -0,8
13л (12-14)	26	Rz80	1.3	-	0,6	1,9	+1,3 -0,7