Разработка технологического процесса механической обработки детали 4 (стр. 2 из 4)
Vз – объем заготовки, мм3 .
Объем заготовки определяем как алгебраическую сумму объемов простейших тел составляющих заготовку:
Определим коэффициент использования материала:
.Данный метод литья не удовлетворяет задаче получения отливки с контуром приближающемся к контуру детали; т.е. с коэффициентом использования Км близким к 1.
4.2 Получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах
1) По таблице 3.1.3 [1] выбираем:
а) Оборудование – пресс с выталкивателем;
б) Штамповочные уклоны: 5°;
в) Радиусы закруглений наружных углов, при глубине полости ручья:
10…25 мм - r = 2,5мм,
25…50 мм - r = 3мм;
Радиусы закруглений внутренних углов, больше наружных углов в 3…4 раза.
2) По таблице 3.4 [1] назначаем допуски и припуски на обработку на сторону и сводим их в таблицу 2.
Таблица 4.2
| Размеры, мм | Допуски, мм | Припуски, мм | Расчет размеров заготовки, мм | Окончательн. размеры, мм |
| Ш85 | +1,0 -0,5 | 2,6 | Ш85+(2.2,6) = Ш90,2 | Ш90  |
| Ш85 | +1,0 -0,5 | 2,6 | Ш85+(2.2,6) = Ш90,2 | Ш90 |
| Ш95 | +1,2 -0,7 | 2,8 | Ш95+(2.2,8) = Ш99,8 | Ш100  |
| 470 | +2,4 -1,2 | 5,0 | 470+(2.5,0) = 480 | 480  |
| 205 | +1,5 -0,9 | 3,2 | 205+5,0-3,2 = 206,8 | 207  |
| 200 | +1,5 -0,9 | 3,2 | 200+(2.3,2) = 206,4 | 206 |
| 65 | +1,0 -0,5 | 2,5 | 65+5,0-3,2 = 66,8 | 67 |
3) Рассчитаем площадь поковки в плане [1]:
Fпок.п =41621, мм2
4) Определяем толщину мостика для облоя [1]:
, ммКоэффициент Со принимаем равным 0,016.
5)По таблице 3.2.2 выбираем остальные размеры облойной канавки [1]:
а) Усилие пресса – 10МН;
б) ho = 2,0 мм;
в) l = 4 мм;
г) h = 6 мм;
д) R1 = 15 мм.
6) Рассчитать объем заготовки [1]:
Vзаг.=Vп+Vу+Vо , мм3
где Vп – объем поковки, рассчитываемый по номинальным размерам чертежа;
Vу – объем угара, определяемый в зависимости от способа нагрева;
Vо – объем облоя при штамповке.
а) Объем поковки:
б) Объем угара Vу принимаем равным 1% от Vп.
Vу=32400 мм2
в) Объем облоя Vо:
Vо=ξ.FМ.(Рп + ξ . π . l),
где ξ – коэффициент, учитывающий изменение фактической площади получаемого облоя по сравнению с площадью сечения мостика; ξ=2.
Fм - площадь поперечного сечения мостика FM=l .ho= 4.2,0= 8 мм2;
Рп – периметр поковки Рп= 1130 мм.;
Подставим полученные данные в формулу:
Vо= 2.8×(1130+2.3,14.4) = 18482 мм3;
г) Объем поковки:
Vзаг.=32,4·105+32400+18482 = 32,9·105 мм3.
Определим параметры исходной заготовки для штамповки.
д) Диаметр заготовки:
, ммгде m – отношение
; 1,25< <2,5. Принимаю m=2. 
мм.По ГОСТ 2590-71
мм.д) Длина заготовки:
г) Площадь поперечного сечения заготовки:
7) Рассчитаем массу поковки:
кг.8) Определим коэффициент использования материала:
9) Рассчитаем усилие штамповки:
, МН,где Dпр – приведенный диаметр Dпр=1,13
,Fп – площадь проекции поковки на плотность разъема штампа
Fп=
,Bп.ср – средняя ширина поковки в плане , Bп.ср=
.σв - предел прочности штампуемого материала, σв=598 МПа [2]
Dпр =
ммFп=6994 мм2;
Bп.ср=6994/480=15 мм
, МНПо расчетному усилию штамповки выбираем пресс с усилием 25 МН и примерной производительностью 140 шт/ч.
4.3 Технико-экономический анализ
Для окончательного выбора метода получения заготовки, следует провести сравнительный анализ по технологической себестоимости.
Расчет технологической себестоимости заготовки получаемую по первому или второму методу проведем по следующей формуле [1]:
где Сi – базовая стоимость одной тонны заготовок Сiлитье = 9780 руб;
Сiшт = 3730 руб., kт, kс, kв, kм, kп – коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок kт = 1, kс = 1, kв = 1, kм = 1,93, kп = 1; Q – масса заготовки, кг; q – масса готовой детали, кг; Sотх – цена одной тонны отходов Sоте = 500 руб.
Экономический годовой эффект равен:
Ээ = (Sзаг1 – Sзаг2)*N = (601 –186,5)*2400 = 994,8 т. руб, (4.8)
где N – объём выпуска в год, шт; Sзаг1, Sзаг2 – стоимость сопоставляемых заготовок, у.е.
На основе проведённого экономического расчета, а так же исходя из рационального применения материала, выбираем наиболее целесообразный метод получения заготовки. Таким методом является - получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах.
5. Выбор технологических баз
На первой токарной операции, при закреплении в кулачковом самоцентрирующем патроне, используем черновые (исходные) базы заготовки – пов. 6, 11.
На последующих операциях деталь устанавливаем в поводковый патрон и зажимаем в центрах, используя пов. 7, 11, в зависимости от установа.
После термической обработки выполняем центршлифовальную операцию, использую в качестве базы пов. 10.
Данные схемы основаны на принципе единства и постоянства баз.
6. Выбор методов обработки поверхностей детали
Таблица 6.1.
| Номера поверхностей | Точность, квалитет | Шероховатость, Ra, мкм | Методы обработки |
| 5, 10, 16, 17 | 10 | 6,3 | Точение черновое Точение чистовое ТО |
| 12, 13, 14, 15 | 8 | 3,2 | Фрезерная ТО |
| 1, 6, 18 | 9 | 3,2 | Фрезерная ТО |
| 2, 3, 4 | 8 | 0,63 | Точение черновое Точение чистовое ТО Шлифование пред. |
| 7, 8, 9, 11 | 6 | 0,32 | Точение черновое Точение чистовое ТО Круглошлиф. пред. Круглошлиф. чист. |
7. Разработка технологического маршрута (плана) обработки детали
При разработке технологического маршрута придерживаемся следующих принципов:
1. Технологические операции разрабатываем по принципу концентрации технологических переходов, т.е. как можно больше поверхностей обрабатывать с одного установа.
2. Отдаем предпочтение многопозиционным, многорезцовым станкам (токарно-револьверным, зубообрабатывающим полуавтоматам и т.д.).
3. Используем сборный режущий инструмент, оснащенный сменными многогранными пластинами СМП из твердого сплава. Для цельного инструмента применяем быстрорежущую сталь повышенной производительности.
4. Станочные приспособления используем с механизированными зажимными устройствами.
00 – Заготовительная (штамповка)
05 – Фрезерно-центровальная (обработка пов. 1,6,18)
10 – Токарная черновая (обработка пов. 2,3,4,5,7,8,9,10,11)
15 – Токарная чистовая (обработка пов. 2,3,4,5,7,8,9,10,11,17)
20 – Фрезерная (фрезерование пазов пов. 12,13,14,15)
25 – Маркировочная
30 – Термическая