Технологический процесс изготовления корпуса клиноплунжерного патрона (стр. 1 из 7)
Содержание:
Введение
1. Анализ состояния вопроса
2. Выбор типа производства и стратегии производственного процесса
3. Выбор и проектирование заготовки
4. Разработка технологического маршрута и плана изготовления
5. Выбор средств технологического оснащения
6. Разработка технологических операций
7. Экономическая эффективность проекта
Заключения
Список литературы
Приложения
Введение
Цель квалификационного проектирования по технологии машиностроения - научится правильно применять теоретические знания, полученные в процессе учебы, использовать свой практический опыт работы на машиностроительных предприятиях для решения профессиональных технологических и конструкторских задач.
Целью данной работы является снижение трудоемкости изготовления вала путем разработки прогрессивного технологического процесса, базирующегося на современных достижениях в области станкостроения и инструментального производства.
К мероприятиям по разработке новых прогрессивных технологических процессов относится и автоматизация, на ее основе применения высокопроизводительного технологического оборудования, применения режущего инструмента, быстродействующими средствами.
В квалификационной работе должна отображаться экономия затрат труда, материала, энергии. Решение этих вопросов возможно на основе наиболее полного использования возможностей прогрессивного технологического оборудования и оснастки, создания гибких технологий.
1. Анализ состояния вопроса
1.1 Служебное назначение детали
Корпус предназначен для установки на нем деталей, из которых состоит клиноплунжерный патрон. Поверхность 13 (рисунку 1- эскиз детали) служит для базирования заготовок, а именно фланцев крепления карданного вала к валу привода переднего моста. На эту же поверхность устанавливается контрольная оправка. Фиксирование заготовки производится посредством 3-х кулачков, которые перемещаются по пазам в патроне, посредством перемещения штока, на котором выполнены специальные пазы. Сам шток перемещается по поверхности 34, он фиксируется сегментной шпонкой, которая перемещается по пазу поверхность 39. Перемещение штока производится посредством соединения винт-гайка.
Клиноплунжерный патрон работает с довольно большими нагрузками и изгибающими моментами и, поэтому, требует специальной термообработки. Следует учитывать трение скольжения на поверхностях детали.
На рисунке 1 представлен эскиз детали, а в таблице 1 классификация ее поверхностей.
Таблица 1 - Классификация поверхностей детали
| Вид поверхности | № поверхностей |
| Исполнительные поверхности | 6, 13 |
| Основные конструкторские базы (ОКБ) | 1, 29, 34, 36 |
| Вспомогательные конструкторские базы (ВКБ) | 25,27,28,31,32,33,40,41,46 |
| Свободные поверхности | остальные |
Материал корпуса – сталь 19ХГН по по ТУ 14-1-261-72, имеющая следующий химический состав: углерода С= 0,16…0,21%, кремния Si= 0,17…0,37%, марганца Mn= 0,7 … 1,1%, хрома Cr= 0,8…1,1%, никеля Ni=0,8…1,1%. [1].
Механические свойства при Т=20 oС материала 19ХГН: σв =1180-1520МПа, σт =930МПа, НRCэ после цементации 59…63, обрабатываемость резанием – хорошая, Кv= 1,0. Исходя из служебного назначения корпуса при разработке технологического процесса ее изготовления, особое внимание следует уделить исполнительным поверхностям Ø25(пов.13), торцу (пов.6), а также косновным конструкторским базам: торцу (пов.1), конусной поверхности Ø82,563 (пов.29), отверстию Ø18 (пов.34) и отверстию Ø12Н7 (пов.36).
1.2 Технологичность конструкции детали
Рабочий чертеж корпуса содержит необходимую графическую информацию для полного представления о конструкции. Указаны размеры с их отклонениями, проставлена требуемая шероховатость, большинство отклонений от правильных геометрических форм.
К недостаткам чертежа можно отнести допуск размера Ø82-0,2, для того чтобы в последствии использовать эту поверхность в качестве базы, назначаем новый допуск под шлифовальную операцию Ø82-0,01.
В основном деталь технологична и позволяет применить прогрессивные методы обработки (точение, шлифование и т. д.) с использованием режущего инструмента, оснащенного твердым сплавом.
2. Выбор типа производства и стратегии производственного процесса
Тип производства зависит от годовой программы выпуска деталей и их трудоемкости. По таблице 3.2 [21] при массе детали до 5кг (масса корпуса 4 кг) и программе 10000 деталей в год (N= 10000 дет/год – проектная ) тип производства – крупносерийное.
Для серийного производства рекомендуется групповая форма организации производства, когда запуск деталей осуществляется партиями [3]:
, (2.1)где a- периодичность запуска деталей, при запуске раз в месяц, а = 24;
F- число рабочих дней в году, F=254.
n = 10000∙24/254 = 945дет.
С учетом типа производства предполагаем применение универсальных станков и станков с ЧПУ, универсальных и специализированных приспособлений с механизированными силовыми приводами, режущих инструментов, оснащенных сменными многогранными режущими пластинами.
3. Выбор и проектирование заготовки.
3.1 Экономическое обоснование метода получения заготовки
Заготовку данной детали можно получить штамповкой и прокатом [3]. Метод получения исходной заготовки выбирают по сравнительному анализу себестоимости нескольких вариантов. В данном случае с учетом того, что производство мелкосерийное, будет экономически не выгодно изготавливать дорогостоящие штампы или литейный формы, поэтому производим расчет только для проката (по ВАЗовской технологии).
Стоимость заготовки определяется по формуле [3]:
Sзаг= Q· Ci/1000 – (Q-q) ∙ SОТХ/1000 + ∑Cо.з, (3.1.2)
гдеCi- базовая стоимость 1 тонны заготовок, руб;
Q- масса заготовки, кг;
SОТХ- стоимость отходов (стружки), руб/тонна;
Cо.з – стоимость отрезки штучной заготовки дисковой сегментной пилой при Тшт=3мин.
Для нашего случая:
Сi= 12000 руб/тонна – круг диаметром 140 мм (По данным ВАЗа);
Q= 15,6 кг;
SОТХ= 400 р/тонна – по данным ВАЗа;
q= 3,6 кг;
После подстановки в формулу 3.1.2.
Sзаг1= 182,4 руб.
В качестве метода получения заготовки принимаем – прокат, ГОСТ 2590-88.
3.2 Разработка рабочего чертежа заготовки
Деталь – корпус (чертеж 06.М.15.17.10.000);
Метод получения заготовки – прокат;
Материал – сталь 19ХГН.
Масса детали – 3,6 кг.
3.2.1 Исходные данные для расчета
Масса заготовки Q= 15,6 кг;
Класс точности – Т3 (приложение 1);
Группа стали – М1 (табл.1) при средней весовой доли углерода до 0,45%, суммарной массовой доли легирующих элементов до 2%;
Группа сложности – С3 (приложение 2). Расчет: размеры описывающей фигуры (цилиндр),
диаметр – 133 мм, длина – 126 мм, масса Gцил= 15,6кг при соотношении Gдет/Gцил= 3,6/15,6= 0,23, степень сложности – С3 при соотношении в пределах 0,16…0,32.
3.2.2 Припуски на механическую обработку
Диаметр заготовки выбираем по номинальному диаметру проката, табл.2 [22].
Припуск на боковую поверхность оставляем по 2,5 мм (по ВАЗовской технологии).
Допускаемые отклонения размеров:
диаметры: Ø140 -2+0,8, табл. 2 [22];
длины: 131 -2, табл. 50 [5].
Качество наружной поверхности назначаем с учетом рекомендаций - Rz=100, Т=150мкм.
Рабочий чертеж корпуса клиноплунжерного патрона представлен на листе 1 проекта, чертеж заготовки не прилагается, т.к. заготовкой является прокат.
4. Разработка технологического маршрута и плана изготовления
4.1 Выбор методов обработки поверхностей корпуса
Выбор методов обработки поверхностей детали резанием выполним по типовым таблицам обработки [2] и результаты выбора сведем в таблицу 4.1 проекта. Номера поверхностей взяты с технологического чертежа корпуса (рисунок 1).
Таблица 2 - Методы обработки поверхностей корпуса
| № пов. | Точность(квал.) | Шероховатость, Ra(мкм) | Методы обработки |
| 1 | 7 | 0,8 | Точение, точение чистовое, шлифование, шлифование чистовое |
| 5, 13 | 8 | 1,6 | Точение, точение чистовое, шлифование чистовое |
| 6 | 7 | 0,8 | Точение, точение чистовое, фрезерование, шлифование чистовое |
| 14,19 | 8 | 1,6 | Фрезерование, фрезерование чистовое |
| 21,22,23 | 11 | 3,2 | Точение, точение чистовое |
| 24 | 11 | 6,3 | Фрезерование, фрезерование предварительное |
| 8,10 | 9 | 3,2 | Точение, точение чистовое, фрезерование чистовое |
| 25, 28 | 11 | 3,2 | Сверление, зенкерование чистовое |
| 26, 27, 45 | 11 | 6,3 | Цекование чистовое |
| 32 | 11 | 3,2 | Точение, точение чистовое |
| 33 | 11 | 3,2 | Сверление, зенкерование, резьбонарезание, калибрование |
| 38,39 | 11 | 6,3 | Фрезерование, фрезерование чистовое |
| 40,41,42,43 | 8 | 1,6 | Фрезерование, фрезерование чистовое |
| 29 | 6 | 0,8 | Точение, точение чистовое, шлифование, шлифование чистовое |
| 34, 35 | 8 | 1,6 | Точение, точение чистовое, шлифование, шлифование чистовое |
| 36 | 7 | 0,4 | Сверление, зенкерование, шлифование, шлифование чистовое |
| 44 | 8 | 1,6 | Долбежная |
| 46 | 8 | 1,6 | Зенкерование, шлифование, шлифование чистовое |
| 47 | 11 | 6,3 | Сверление, зенкерование чистовое |
| Остальные | 11 | 6,3 | Точение, точение чистовое |
Данные методы реализованы при разработке маршрута изготовления детали.