Разработка технологического процесса изготовления полуоси 130-2403070-А2

 = 3,569;

Величина  коэффициента серийности позволяет  выбрать тип производства:

К_сер=3<3,569<5 – Выбираем тип производства: Крупносерийное.

 

Подсчитываем  количество деталей в партии n_п, то есть количество деталей одновременно запускаемых в производство, по формуле

n_п = Nt/Ф, шт.

 

t – Количество дней запаса деталей, одновременно хранящихся на складе и обеспечивающих бесперебойную работу сборочного отдела.

t=5 дней – для средних деталей;

n_п = 150005/253 = 296 шт.

 

Организационно-технические характеристики крупносерийного типа производства:

• Форма организации производственного процесса  – непрерывно поточная, 10≥4>1
• Вид технологических процессов – типовые и единичные
• Степень детализации проектирования – операционные, автоматизированное и неавтоматизированное
• Построение операций – параллельная концентрация, обработка одноместная или многоместная с непрерывной или раздельной установкой
• Метод обеспечения точности – базирование без выверки, работа на настроенных станках, активный контроль
• Используемое оборудование – специальное и специализированное
• Технологическая оснастка – сборно-разборные приспособления (СРП), специализированные наладочные приспособления (СНП)

Дальнейшую  разработку технологического процесса изготовления веду исходя из вышеперечисленных принципов.

3. Выбор метода получения заготовки и расчет припусков.

Выбор способа получения  поковок

При выборе способа получения заготовки  методами пластической деформирования, определяющими факторами являются тип производства, размеры детали, форма поковки и свойства материала поковки.

Так как технологический процесс  обработки давлением основан на применении высокопроизводительного и сравнительно дорогого оборудования, а также дорогого инструмента (штампов), на первом этапе выбора решающее значение приобретает тип производства рассматриваемой детали.

В единичном  и мелкосерийном производстве оборудование должно быть универсальным и сравнительно недорогим, а его производительность не столь существенна, как, например, в массовом производстве. Деформирующий инструмент также должен иметь, по возможности, универсальное применение, простую форму и невысокую стоимость.

Этим условиям отвечает свободная  ковка на ковочных молотках, а также ковка с применением подкладных колец и подкладных штампов.

В серийном производстве целесообразно применять  штамповочные молоты различных видов, а процесс формообразования производить в штампах, половины которых закрепляются на столе и на бабе молота и могут иметь до пяти ручьев сложной формы.

В крупносерийном и массовом производстве производительность штамповки и точность поковок при использовании штамповочного молота уже недостаточна. Поэтому наиболее рациональным является применение кривошипных кузнечнопрессовых машин: кривошипного горячештамповочного пресса (КГШП), горизонтально-ковочной машины (ГКМ), чеканочного (кривошипно-коленного) пресса, а также специализированных высокопроизводительных машин (раскатной машины, ковочных вальцов и т.п.).

Высказанные соображения имеют  силу для большинства мелких и  средних деталей, используемых в  машиностроении, однако в ряде случаев приходится отступать от намеченной схемы.

Тенденция современного машиностроения к увеличению мощности отдельных машин (двигатели, турбины, транспортные машины и т.п.) приводит к тому, что для пластического  деформирования ряда деталей недостаточно усилия, развиваемого молотами и кривошипными машинами. Поэтому для больших деталей (например, диаметром свыше 1000 мм) приходится использовать ковку или штамповку на гидравлических прессах, несмотря на их сравнительную тихоходность (свободную ковку для индивидуального и мелкосерийного производства, а штамповку для серийного, крупносерийного и массового, производства).

Материал данной детали – Сталь 47ГТ ГОСТ 1133-71, сталь конструкционная легированная химический состав и механические свойства материала указаны в таблице:

 

Массовая доля элементов, % Механические свойства C Si Mn P S Ni Cu σв МПа Твердость НВ 0,50 0,10 1,18 0,021 0,03 0,07 0,12 196 170…240

 

1. Для крупносерийного типа производства принимаю получение штампованной поковки на горизонтально-ковочной машине (ГКМ), назначаю класс точности поковки – Т4.
2. Сталь 47ГТ содержит 0,5% углерода, поэтому назначаю группу стали – М2.
3. Для установления степени сложности поковки, определяю размеры описывающей поковку фигуры (конус). Коэффициент приведения k=0,2. Величина коэффициента приведения находится в интервале от 0,16 до 0,32, и поковка соответствует третьей степени сложности – С3.
4. Конфигурация поверхности разъема штампа - (симметрично изогнутая)
5. Исходный индекс поковки определяется по нанограмме, для М2, С3 и Т4 устанавливаю исходный индекс поковки – 11.
6. Основные припуски на размеры назначаю по исходному индексу и заданной шероховатости поверхности:

• 1,6 – диаметр 54 и шероховатость ()

• 1,2 – толщина 13 и шероховатость ()
• 2 – длина 1005 и шероховатость ()

7. Дополнительный припуск, учитывающий отклонение от плоскости для класса точности Т4 составит – 0,8.

8. Размеры поковки исходя из принятых припусков:

• Диаметр 54+(1,6x2)=57,2, округляю до 57 мм.

• Толщина 13+(1,2+0,8)х2=17 мм.
• Длина 1005+(2х2)=1009 мм.

9. Минимальный радиус закругления наружных углов при массе поковки от 16 до 40 кг и глубине полости ручья штампа свыше 50 мм должен быть равным 4,0 мм.

10. Окончательные размеры поковки с учетом допускаемых отклонений:

• Диаметр мм;

• Толщина мм;
• Длина мм;

 

11.  Смещение поверхности разъема штампа для класса точности Т4 составит 0,4мм.
12. Масса поковки по окончательным размерам составит 24,68 кг.
13. Коэффициент использования материала

 

где М_д - масса детали, кг,

Мз - масса заготовки, кг.

Рекомендуемый коэффициент использования материала для штампованных поковок составляет 0,65÷0,72. Следовательно, припуски на заданную деталь назначены правильно.

 

 

 

 

 

4. Обоснование выбора технологических  баз и операционных припусков.

Одним из наиболее сложных и принципиальных разделов проектирования технологических процессов механической обработки и сборки является назначение технологических баз. От правильности решения вопроса о технологических базах в значительной степени зависят: фактическая точность выполнения размеров, заданных конструктором; правильность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей; точность обработки, которую должен выдерживать рабочий при выполнении запроектированной технологической операции; степень сложности и конструкция необходимых приспособлений, режущих и измерительных инструментов; общая производительность обработки детали.

Заготовка детали в процессе обработки  должна занять и сохранять в течение всего времени обработки определенное положение относительно деталей станка или приспособления. Для этого необходимо лишить заготовку детали шести степеней свободы.

В основе выбора технологических баз лежат следующие  общие принципы:

– при обработке  заготовок, полученных литьем или штамповкой, необработанные поверхности можно использовать в качестве баз только на первой операции;

– при обработке  у заготовок всех поверхностей в качестве технологических баз для первой операции целесообразно использовать поверхности, которые будут подготавливать базы, используемые при дальнейшей обработке на большинстве операций;

– наибольшая точность обработки достигается при использовании на всех операциях одних и тех же баз, т. е. при соблюдении принципа единства баз;

– желательно совмещать  технологические базы с конструкторскими.

– располагать  базы на поверхности желательно на большем расстоянии друг от друга.

Основными базами большинства валов являются поверхности его опорных шеек. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей, как правило, затруднительно, особенно при условии сохранения принципа единства баз, что очень важно при автоматизированном технологическом процессе. Поэтому, при большинстве операций за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий и торцов заготовки, что позволяет обрабатывать почти все наружные поверхности вала на единых базах с установкой его в центрах, за исключением операции: фрезерно – центровальная. При выполнении данных операций в качестве баз используются наружные цилиндрические поверхности.

Аналитический метод определения припусков  базируется на анализе производственных погрешностей, возникающих при обработке  на станках, определением элементов, составляющих припусков и их суммировании, и  используется он при массовом и крупносерийном производстве.

Учитывая  крупносерийный тип производства данной детали, можно пользоваться эмпирическими формулами расчета припусков.

Общий припуск  – слой металла, необходимый для  выполнения технологического перехода.

Промежуточный припуск определяется разностью  размеров, получаемых на смежных предшествующем и выполняемом технологических  переходах процессах обработки  данной поверхности.

Размер припуска должен быть достаточным  для того, чтобы при его срезании были устранены различные дефекты  заготовки, а также для компенсации  погрешностей установки и базирования  заготовок на данной операции и погрешностей формы и размеров, полученных на предыдущей операции.

Рассмотрим поверхность, которую  обрабатывают больше всего раз: поверхность ∅54 мм.

 

 

 

 

5. Выбор и характеристики оборудования, режущего инструмента:

Фрезерно – центровальная:

 Данная операция имеет большое значение, т.к. на ней мы подготавливаем базы для последующей обработки детали. В соответствии с условиями (крупно-серийное производство) имеет смысл выбрать специальное оборудование, предназначенное конкретно для выполнения подобных операций. Исходя из данных предпосылок, выбираем двусторонний фрезерно-центровальный полуавтомат последовательного действия МР-71М.

Параметр	Значение
Диаметр обрабатываемой заготовки, мм	20-125
Длина обрабатываемой заготовки, мм	200-1500
Число скоростей шпинделя	8
Пределы чисел оборотов шпинделя фрезы  в минуту	125-712
Наибольший ход головки фрезы, мм	225
Диаметр применяемой фрезы, мм	90-160
Пределы рабочих подач, мм/мин	20-800
Число скоростей сверлильного шпинделя	6
Пределы чисел оборотов шпинделя в  минуту	125-1125
Ход сверлильной головки, мм	60
Пределы рабочих подач, мм/мин	20-300
Продолжительность холостых ходов, мин	0,3
Мощность электродвигателя, кВт:           фрезерных  головок           сверлильных  головок	7,5 2,5
Габариты станка, мм	2640x1615x1680
Категория ремонтной сложности	6

 

Режущий инструмент:

-торцовая  насадная фреза ∅90мм 2214-0153 со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава Т15К6 по ГОСТ 24359-80 (8 пластин), технические требования по ГОСТ 24360-80;

-центровочные  комбинированные сверла типа  В4 2317-0122 по ГОСТ 14952-75 с цилиндрическим  хвостовиком, материал сверла Р6М5.

Токарно – копировальная:

 В крупносерийном производстве для обработки ступенчатых валов широкое распространение получили многорезцовые и токарно-копировальные станки, которые на 50-100% производительнее универсальных токарных. Поскольку снимаемый припуск на ступенях различный, для увеличения производительности необходимо менять подачу и число оборотов шпинделя во время обработки, не останавливая процесс. Исходя из этого, выбираем полуавтомат токарный многорезцово-копировальный специальный, модели НТ502М