Технология изготовления детали типа "Вал" (стр. 2 из 10)
Технологичность конструкции деталей обуславливается:
1) рациональным выбором исходной заготовки и материала;
2) технологичностью формы детали;
3) рациональной простановкой размеров;
4) назначением оптимальной точности размеров.
Эскиз детали с обозначением поверхностей требующих механической обработки показан на рисунке 1.
Рисунок 1 - Характеристика поверхностей детали «Вал»
Таблица 2 – Характеристика поверхностей детали «Вал»
| Название поверхности | Количество поверхностей | Количество унифицированных поверхностей | Квалитет точности | Параметры шероховатости | ||||
| Торец 1Фаска 2 Поверхность 3 | 111 | -11 | 14146 | 10101,25 | ||||
| Шпон. паз4Торец 5Поверхность 6Торец 7Поверхность 8Поверхность 9Канавка 10Поверхность 11Фаска 12Поверхность 13Фаска 14Торец 15Торец 16Лыска 17Торец 18Торец 19Торец 20Паз 21Фаска 22Отверстие 23 | 11111111111111111122 | 11---11-111-11-1-122 | 9141414146141414614141414141414141414 | 2,52,51010101,251010101,2510102,510102,510101010 | ||||
Qэ= 25 Оуэ=17
Для определения степени технологичности определяем следующие показатели:
1. Коэффициент использования материала
³ 0,7,(6)где mд – масса детали, кг;
mз – масса заготовки, кг.
> 0,7 – деталь технологична2. Коэффициент унификации конструктивных элементов
, (7)где Nу – число унифицированных элементов;
N0 – общее количество обрабатываемых поверхностей.
>0,6 – деталь технологична3. Коэффициент точности
(8)где Аср - средний квалитет точности
,(9)где ni - количество поверхностей одного и тогоже квалитета;
N0 – общее количество поверхностей.
>0,8 – деталь технологична.4. Коэффициент шероховатости
(10)где Бср- среднее арифметическое значение шероховатости обрабатываемых поверхностей по параметру Ra
, (11)
где ni - количество поверхностей одного и тогоже квалитета;
N0 – общее количество поверхностей.
<0,32 – деталь технологичнаТаким образом, проанализировав все имеющиеся коэффициенты, можно говорить, что деталь «Вал» является технологичной по всем рассчитанным коэффициентам.
5. Выбор исходной заготовки
5.1 Определение вида и метода получения исходной заготовки
Правильный выбор исходной заготовки непосредственно влияет на построение технологического процесса изготовления детали, способствует снижению материалоёмкости, затрат на изготовление, а следовательно, снижение себестоимости изготовления детали.
Эксплуатационные параметры детали «Вал» и вид материала позволяют изготавливать заготовку из проката по ГОСТ 2590-74 и щтамповкой получаемую на кривошипном горячештамповочный пресс и закрепленный открытый штамп с предварительным нагревом заготовки в газопламенной печи.
Материал, из которого изготовлена деталь – 40Х13 ГОСТ 5632-72, данный материал имеет хорошие штамповочные свойства, обладает достаточной прочностью и относительно низкой стоимостью. Сравним два метода получения заготовки – горячекатаный прокат по ГОСТ 2590-74 и штамповкой получаемую на кривошипном горячештамповочный пресс и закрепленный открытый штамп с предварительным нагревом заготовки в газопламенной печи. Оба рассматриваемых вида могут быть применены в среднесерийном производстве, поэтому необходимо выбрать наиболее рациональный вид заготовки методом технико-экономического сравнения. Для этого нужно определить размеры и массу указанных выше заготовок.
5.2 Определение общих припусков на обработку и размеров заготовки
Определение вида и метода получения заготовки
На рисунке 1.4 а обозначим поверхности для штамповочной заготовки, на которые назначим припуски, поверхности вращения 2,4,6,8,11,13 и торцы 1,3,5,7,9,10,12,14. На рисунке 1.4 б обозначены поверхности для горячекатаного проката поверхность 1, торцы 2,3.
Рисунок 2 - Эскиз заготовки детали «Вал»: а) поковка; б) прокат
Для заготовки получаемой способом штамповки припуски назначаем по ГОСТ 7505-74[1] и (табл.20-21, стр.138-140, табл.23 стр.146, [2])
1. Определяем группу материала, из которого изготавливается штамповка:
Материал сталь углеродистой стали 40Х13 ГОСТ 5632-72 относиться к группе стали – М2 (табл.1 стр. 8 [2])
2. Конфигурация поверхностей разъема штампа П – плоская;
3. Исходный индекс – 8 (табл.2 стр.9 [2]);
4. Степень сложности штамповки – С2 (приложение 2 стр. 30 [2]);
Степень сложности определяется путём соотношения массы штамповки к массе геометрической фигуры, в которую она вписывается.
5. Класс точности нормальный – Т3 (приложение 1 т. 19 стр. 28 [2]);
6. Дополнительные припуски, учитывающие смещение по поверхности разъема штампа – 0,2 мм (табл. 4 стр. 20 [2]);
7. Штамповочные уклоны по наружной поверхности - 10 (табл.18 стр. 26 [2]);
8. Дополнительная величина остаточного облоя – 0,6 мм;
9. Минимальная величина радиусов закругления наружных и внутренних углов поковки 2 мм (табл.7 стр. 15 [2];
10. Дополнительное отклонение по изогнутости от прямолинейности и от плоскостности 0,2 мм (табл.13 стр. 23 [2]).
Основные припуски и допуски на размеры поковки назначим согласно (табл.3.8 [2]).
Таблица 3 - Общие припуски для детали из поката
| Поверхность | Квалитет | Размер детали, допускаемое отклонение | Припуски на мех. обработку на размер | Допуск на заготовку | Размер заготовки, Допускаемое отклонение |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 2 | 14 | Ø49  | 6 | 2 | ø55  |
| 1,3 | 14 | 181 | 3 | 3 | 184  |
Таблица 4 – Общие припуски на поверхности для штамповоной заготовки
| Поверхность | Квалитет | Размер детали, допускаемое отклонение | Припуски на механической обработку на размер | Допуск на заготовку | Размер заготовки,допускаемоеотклонение |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1,14 | 14 |  | 2.2 | 2.9 |  |
| 2 | 6 | ø  | 5 | 1.3 |  |
| 3 | 14 |  | 1.6 | 1.1 | 12.4  |
| 4 | 14 | ø  | 3 | 1.3 | 33  |
| 5 | 14 |  | 1.1 | 1.6 | 30.9  |
| 6 | 6 | ø  | 5 | 1.6 | 45 |
| 7 | 14 |  | 2 | 1.9 | 72  |
| 8 | 14 | ø  | 2.6 | 1.6 | 47.6  |
| 9 | 14 |  | 1.1 | 1.9 | 80.1  |
| 10 | 14 | | 1.1 | 1.9 | 77.9 |
| 11 | 14 | ø  | 2.8 | 1.6 | 37.8 |
| 12 | 14 |  | 2.2 | 2.2 | 81.8  |
| 13 | 6 | ø  | 4 | 1.3 | 34 |
5.3 Технико-экономическое обоснование выбора заготовки