mxl printed ГОСТ 3.1118-82 Форма 1

mxl printed ГОСТ 3.1118-82 Форма 1б

РЕФЕРАТ

Куцак Р.С. Комплексний дипломний проект

“Проект дiльницi по виробництву технологiчноi оснастки для електромеханичного вiдновлення i змiцнення деталей машин”

Дипломний проект. ХГТУ. 5С. 1999

Пояснювальна записка: 119 стр.; Додаток стр.; Креслення 10 аркушiв формату А1.

В проектi розроблена конструкцiя iнструменту для электромеханичноi обробки плоских поверхнь деталей машин на вертикально-фрезерувальному верстатi. Запропанован бiльш досконалий спосiб отримання заготiвки, що дозволяе пiдвищiти коэффiцiент використання металу. Ряд операцiй виконуется на бiльш продуктивному обладнаннi у порiвняннi з базовим технологiчним процесом. Спроектована оригiнальна протяжка. Розроблено оригiнальний заточний пристрiй.

Запропанованi в проектi технологiчнi, кострукторськi i органiзацiйнi рiшення дозволили отримати економiчний ефект у розмiрi 20562 гр.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В условиях все возрастающей напряженности работы машин, связанной с увеличением мощности, скорости, давления, а также с повышенными требованиями к точности их работы, вопросы надежности приобретают исключительно большое значение. На ремонт и восстановление работоспособности машин затрачиваются огромные ресурсы . Это во многом объясняется низкой прочностью поверхностного слоя сопрягаемых деталей машин, который составляет всего долю процента от всей массы деталей. Следовательно, для повышения долговечности машин решающее значение имеет упрочнение трущихся поверхностей деталей в процессе их изготовления и ремонта. Электромеханическая обработка (ЭМО), основана на термическом и силовом воздействии, она существенно изменяет физико-механические показатели поверхностного слоя деталей и позволяет резко повысить их износостойкость, предел выносливости и другие эксплуатационные характеристики деталей. Процесс ЭМО имеет основные разновидности: электромеханическое сглаживание (ЭМС) и электромеханическую высадку металла (ЭМВ). Высадка является основной операцией электромеханического способа восстановления деталей, а поэтому часто под ЭМВ подразумевают сам способ восстановления.

Как правило, ЭМС сопровождается упрочнением поверхностного слоя, поэтому в некоторых случаях его называют электромеханическим упрочнением (ЭМУ), а по существу ЭМУ есть следствие ЭМС.

1. ТЕХНОЛОГЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Назначение детали и анализ технических условий на ее изготовление.

Конструируемая деталь представляет собой деталь типа вилки. В данном условии она является корпусной деталью и служит с одной стороны для крепления твердосплавного ролика, а с другой стороны – для установки всего инструмента, чрез скалку и хвостовик, в шпинделе вертикально-фрезерного станка.

Вилка имеет две ответственных обработанных по седьмому квалитету поверхности. Это отверстия диаметром 30H7, находящиеся в сопряжении со скалкой, и два соосных отверстия диаметром 45H7, в которых на двух шариковых радиальных подшипниках установлена ось, предназначенная для крепления на ней рабочего инструмента в виде твердосплавного ролика.

Шпонка, устанавливаемая в паз B = 8Js9, исключает поворачивание вилки относительно направляющей скалки.

Перемещение вилки относительно скалки в осевом направлении исключается, в одном направлении затягивается гайка М16 на резьбовом участке направляющей скалки, а в другом – пружиной, которая обеспечивает плавную и безударную работу всего инструмента.

Для избежания перекоса вилки, который может привести к поломке инструмента, опорные поверхности, под пружину и гайку которыми являются соответственно торец диаметром 85/50 и паз шириной B = 46 мм, обрабатываются по 12-му квалитету. По такому же классу точности обрабатывается и шейка 50h12, чернота и неровности, на которой могут привести к заклиниванию пружины.

Для предотвращения засорения пылью и другими мелкими частицами подшипники закрываются с двух сторон стаканами и крышками, в которых устанавливают щелевые уплотнения.

Опорные поверхности под крышки обрабатываются в размер L = 90мм. Для крепления крышек к вилке, предназначены шесть резьбовых отверстий с диаметром М6. Для повышения срока службы вилка подвергается оксидированию.

Материал вилки – сталь 45 ГОСТ 1050-74. Получают данную сталь в конвертерах, мартеновских и электрических печах.

Таблица 1.1

Химический состав стали.

Предельная допустимая концентрация вредных примесей в стали 45 следующая:

S (не более) 0.04% , фосфор (не более) 0.035%

Таблица 1.2

Механические свойства стали 45

Сталь 45 в нормализованном состоянии по сравнению с низкоуглеродистыми сталями имеет более высокую прочность при более низкой пластичности. Хорошо обрабатывается резанием.

1.2. Определение программы запуска и типа производства.

В зависимости от размеров производственной программы, характера производства и выпускаемой продукции, а так же технических и экономических условий осуществления производственного процесса различают три основных типа производства:

• единичное

• серийное

• массовое

Количественной характеристикой типа производства является коэффициент закрепления операций К_з.о., который представляет собой отношение числа различных операций, подлежащих выполнению в течении месяца, к числу рабочих мест. Математически эта зависимость выражается следующей формулой:

К_з.о. = О/Р (1.2.1)

где О – число различных операций, шт.

Р – число рабочих мест, шт.

По таблице типов производств определяем, что выпуск детали массой 2 кг и партией 2000 шт. соответствует среднесерийному производству.

Годовую программу запуска определяем по формуле:

n_з = n_вып  (1+/100) шт, (1.2.2)

где n_вып = 200 шт. – заданная годовая программа,

 = 4 – коэффициент технологических потерь.

Подставив известные величины в формулу (1.2.2), получаем:

n_з = 2000(1+4/100) = 2012

1.3. Анализ технологичности конструкции детали.

Важное место среди требований к технико-экономическим показателям промышленных изделий занимают вопросы технологичности конструкции. Технологичность конструкции детали анализируется с учетом условий ее производства, рассматривая особенности конструкции и требования качества как технологические задачи изготовителя.

Технологичность конструкции – это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособляемость к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работы. Важное место среди требований к технико-экономическим показателям промышленных изделий занимают вопросы технологичности конструкции. Технологичность конструкции детали анализируется с учетом условий ее производства, рассматривая особенности конструкции и требования качества как технологические задачи изготовителя.

По ГОСТ 14.205 – 83 технологичность конструкции – это совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособляемость к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

1.3.1. Количественный метод оценки технологичности.

Для количественного метода оценки технологичности конструкции применяют показатели, предусмотренные ГОСТ 14.202 – 73. Произведем расчет по некоторым из этих показателей.

Коэффициент унификации конструктивных элементов детали:

К_ц.э.= Q_у.э./Q_э (1.3.1)

где Q_у.э. = 8 шт. – число унифицированных элементов детали;

Q_э = 9 шт. – общее число конструктивных элементов.

Подставляя известные величины в формулу, получим:

К_ц.э. = 8/8 =1

При К_ц.э.> 0.6 деталь считается технологичной.

Деталь считается технологичной по точности, если коэффициент точности обработки К_точ.  0.8. Этот коэффициент определяется по формуле:

К_точ. = 1 – 1/А_ср. (1.3.2)

где А_ср. – средний квалитет точности обработки, определяется как:

А_ср. = Аn_i / n_i (1.3.3)

где А – квалитет точности обработки;

n – число размеров соответствующих данному квалитету, шт.

Подставляя известные величины в формулу (1.3.3), получим:

А_ср = (54+37+19+67)/15 = 9.5

Подставляя известные величины в формулу (1.3.2), получим:

К_точ. = 1-1/9.5 = 0.9

При коэффициент К_точ > 0.8 деталь считается технологичной.

Определим технологичность по коэффициенту шероховатости, который должен стремиться к нулю:

К_ш = Q_ш.н./ Q_ш.о. (1.3.4)

где Q_ш.н. – число поверхностей с необоснованной шероховатостью, шт;

Q_ш.о. – общее число поверхностей подлежащих обработке, шт.

Так как Q_ш.н. = 0 то К_ш = 0 и следовательно деталь может считаться технологичной.

1.3.2. Качественный метод оценки технологичности.

Качественный метод оценки технологичности детали основан на практических рекомендациях.

Анализируемая деталь типа вилка имеет простую форму, ограниченную плоскими и цилиндрическими поверхностями. Боковые стороны ушек шейки имеют односторонние утолщения, что снижает расход материала, и путем уменьшения длины рабочего хода снижает время затраченное на обработку детали, что в свою очередь повышает производительность труда.

Ко всем обрабатываемым поверхностям обеспечен удобный подход режущих инструментов.

Отсутствуют поверхности с необоснованно высокой точностью обработки. Все неответственные поверхности обрабатываются по 14-му квалитету. При обработке ответственных поверхностей соблюдается принцип единства баз, что снижает количество брака.

Проанализировав все вышеперечисленные факторы будем считать деталь – технологичной.

1.4. Технико-экономичесике исследования приемлемых методов получения заготовки.

1.4.1. Выбор и обоснование метода получения заготовки.

Учитывая, что деталь имеет относительно простую форму, невысокие требования к чистоте поверхности, а так же, что тип производства – среднесерийный, принимаем метод получения заготовки – горячая ковка на горячештамповочном прессе в закрытом штампе.

1.4.2. Определение параметров заготовки.

Припуски на обработку и допуски размеров на поковки определяются по ГОСТ 7505 – 89. Из вышеупомянутого источника определяем, что деталь имеет следующие обозначения:

• класс точности – Т3, что соответствует получению заготовки на горячештамповочных прессах в закрытых штампах;

• группа стали – М2, что соответствует стали 45;

• степень сложности заготовки – С2;

• разъем плоскости штампа плоский – П;

• исходный индекс –12.

В соответствие с этими обозначениями рассчитаем припуски на обработку и допуски размеров, которые занесем в таблицу (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Припуски и допуски на обработку.

Радиусы закруглений наружный R = 3мм, внутренний r = 9мм. Штамповочные уклоны наружных поверхностей - 7, внутренних - 10.

1.4.3. Стоимостной анализ.

Прежде чем окончательно определиться в выборе заготовки, проведем стоимостной анализ двух видов заготовки – квадратный прокат и сечением 95x95 мм и поковка.

Численным критерием данного анализа является коэффициент использования материала, который определяется по формуле:

К_и.м. = m_д / m_з (1.4.1)

где m_д – масса детали, кг;

m_г – масса заготовки, кг;

Массу определяем по формуле:

m=V кг, (1.4.2)

где  - плотность материала детали, =7.8 г/см³;

V – объем детали, см³.

Разбив тело летали на простые геометрические фигуры определим ее объем:

V_д = 30(25²-15²) + 20(42.5²-15²) + 20.5855820 - 222.5²20+37²20 = 258051 мм³ = 258см³

Тогда масса детали равна:

m_д = 2587.8 = 2015г.

Аналогично определяем массу заготовки-поковки и заготовки проката:

V_з.1.=30(27²-14²) + 20(42.5²-14²) + 20.5855820+

+37²20 = 336026 мм³ = 336см³

V_з.2. = 9595145=1281550мм³ = 1282см²

m_з.1. = 3367.8 = 2621г

m_з.2. = 12827.8 = 9996г

Из расчета хорошо видно, что коэффициент использования материала при заготовке-поковке значительно выше.

Определим денежный эквивалент экономии материала. Для этого посчитаем разность масс двух видов заготовок:

m_з1 – m_з2 = 9996 – 2621 = 7375 г  7.4 кг

Умножив полученную разность на стоимость одного килограмма материала (сталь 45) и на годовую программу выпуска детали мы получим полную годовую экономию Э.

Э = 7.4  2012 = 16378

Проанализировав полученные результаты принимаем заготовку – поковку, получаемую методом горячей ковки на


29-04-2015, 04:04