Технологический процесс изготовления детали Водило (стр. 2 из 10)
Технические и технологические преимущества литья в кокиль по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы:
· многократное использование форм;
· повышение точности, уменьшение шероховатости поверхности, снижение припуска на механическую обработку в 2-3 раза, а иногда полностью устраняются;
· повышение точности отливки, улучшение структуры отливок и повышение механических свойств на 15-30%;
· исключение трудоемких операций формовки, выбивки форм;
· возможность комплексной механизации и автоматизации технологического процесса, что повышает производительность и снижает трудоемкость в 3 раза;
· увеличение съёма с 1м2 производственной площади и снижение себестоимости отливок.
Сложность изготовления отливок:
· высокая стоимость кокиля;
· сложность и длительность его изготовления;
· возникновение внутренних напряжений и литейных дефектов (коробление, трещины) из-за жёсткости, газонепроницаемости кокиля;
· из-за снижения жидкотекучести сплавов усложняется процесс получения тонкостенных, большой протяженности отливок;
· образование отбела (можно предотвратить путем покрытия кокиля облицовкой из песчано-глинистых смесей).
1. Выбираем литье в кокиль с песчаными стержнем.
2. Определяем группу отливки по назначению [14, с.12] – группа 2
3. Определяем класс размерной точности отливки, Таблица 9[14, с.33]. Принимаем класс размерной точности 11, т.к.:
· литье в кокиль с песчаными стержнями
· наибольший габаритный размер 161;
· тип сплава – сталь 45Л.
4.1 Определяем степень коробления. Т.к. отливка средних размеров, то степень коробления допускается не нормировать.
4.2 Определение степени точности поверхности отливки, Таблица 11 [14, с.37]. Выбираем14, т.к.: литье в кокиль с песчаными стержнями;
наибольший габаритный размер 161мм.
4.3 Определение ряда припуска, Приложение 6 [14, с.43]. Выбираем ряд припуска 7, т.к. степень точности поверхности оливки 14.
4.4 Определение общего допуска, Таблица 1[14, с.2].
4.5 Определение общего припуска на сторону.
Таблица 4 – Расчетные параметры заготовки.
В миллиметрах
| Размер детали и квалитет | Величина П или 2П | Размер заготовки | Допуск на размер |
| Отверстие ᴓ20,1 | -2·10,05 | - | Заливается металлом |
| Отверстие Ш4 | -2·2 | - | Заливается металлом |
| Ш152 | +2∙3,3 | Ш158,6 | ±5,0 |
| 89 | +3,3 | 92,3 | ±4,4 |
| 10 | +2,3 | 12,3 | ±2,4 |
| ᴓ13 | -2∙6,5 | - | Заливается металлом |
| 35 | -2·2,9 | 29,2 | ±3,6 |
| ш161 | +2∙3,3 | ш167,6 | ±5,0 |
| ш143 | -2·3,3 | ш136,4 | ±5,0 |
| Ш55 | +2·3,2 | Ш61,4 | ±4,0 |
| Ш40 | -2·0,7 | Ш38,6 | ±4,0 |
| 40 | +2,9 | 42,9 | ±3,6 |
| 30 | -2,9 | 27,1 | ±3,6 |
| 65 | +2,9 | 67,9 | ±4,4 |
| Шлицы Ш45 | -2∙3,2 | Ш38,6 | ±4,0 |
4.6 Определение класса точности массы, Таблица 13[14, с.41]. Класс точности массы 10, т.к.:
· литье в кокиль с песчаными стержнями;
· масса отливки от 1 до 10кг;
· тип сплава сталь 45Л.
5. Эскиз заготовки
Рисунок 1 – Эскиз заготовки
6. Определение объема и массы припуска
Таблица 5 – Расчет объема припусков
| Но-мер п/п | Наименование фигуры | Расчетные параметры, мм | Формула объема фигуры | Числовое значение Vпр, мм3 | |
| 1 | Полый цилиндр | D=92,3; d=89; h=9 | V=  (D2-d2) | 4226,9 | |
| 2 | Полый цилиндр | D=3; d=0; h=20 | V= (D2-d2) | 141,3 | |
| 3 | Полый цилиндр | D=12,3; d=10; h=41 | V= (D2-d2) | 1650,8 | |
| 4 | Полый цилиндр | D=20,1; d=0; h=10 | V= (D2-d2) | 3171,5 | |
| 5 | Полый цилиндр | D=4; d=0; h=7 | V= (D2-d2) | 87,9 | |
| 6 | Полый цилиндр | D=158,6; d=152; h=10 | V= (D2-d2) | 16092,2 | |
| 7 | Полый цилиндр | D=35; d=29,2; h=78 | V= (D2-d2) | 22799,6 | |
| 8 | Полый цилиндр | D=167,6; d=161; h=40 | V= (D2-d2) | 68099,1 | |
| 9 | Полый цилиндр | D=42,9; d=40; h=9 | V= (D2-d2) | 1698,5 | |
| 10 | Полый цилиндр | D=143; d=136,4; h=6,6 | V= (D2-d2) | 9554 | |
| 11 | Полый цилиндр | D=61,4; d=55; h=53 | V= (D2-d2) | 30994,1 | |
| 12 | Полый цилиндр | D=64,9; d=65; h=55 | V= (D2-d2) | 16640,1 | |
| 13 | Полый цилиндр | D=45; d=38,6; h=65 | V= (D2-d2) | 27300,4 | |
| 14 | Полый цилиндр | D=45; d=40; h=65 | V= (D2-d2) | 0,5V=10842,8 | |
| Итого: | 213299,2 | ||||
mпр=Vобщ·с, кг (7)
где Vобщ – общий объем припуска, мм3;
с – удельная плотность материала,
с=7,8·10-6
- для чугунаmпр=213299,2·7,8·10-6=1,66 кг
6.1 Определение массы заготовки
mз=mд+mпр, кг (8)
где mд – масса детали, кг;
mпр – масса припусков, кг.
mз=3,35+1,66=5,01 кг
6.2 Определение коэффициента использования металла
Ким=
Ким=
=0,67Таблица 6 – Результаты сравнения заготовок
Способ получения
| Способ получения | Масса заготовки, кг | Ким |
| Отливка в песчано-глинистые формы | 6,4 | 0,52 |
| Отливка в кокиль | 5,01 | 0,67 |
Вывод: из проведенных расчетов и сравнений двух вариантов получения заготовок следует, что наиболее выгодным и целесообразным методом получения данной заготовки является литьё в кокиль, т.к. заготовка, полученная этим способом, менее металлоемка и имеет больший коэффициент использования металла.
2.3Анализ базового технологического процесса
Таблица 7 – Базовый технологический процесс
| Номер опер. | Наименование операции | Оборудование | Содержании операции | Тшт, мин |
| 005 | Токарная | 1К282 | Позиция 2. А.Установить и закрепить заготовку. Сверлить отверстие, выдерживая размерыᴓ28Н12+0,18 на L=35-0,1мм Позиция 4 Расточить отверстие, выдерживая размеры ш143Н10-0,16 на L=38-0,1 мм, Сверлить отверстие, выдерживая размер ш27Н12+0,18 Позиция 6 Точить поверхность, выдерживая размеры ᴓ164-0,25 на L=27±0,2мм Точить фаску, выдерживая размер 4х45° Зенкеровать отверстие, выдерживая размеры ᴓ35,8+0,25 на L=35-0,1 Позиция 8 Точить торец, выдерживая размер 47,5 Точить торец, выдерживая размер 30,4 Расточить выточку, выдерживая размеры ᴓ45-0,25 в=2мм Позиция 1 Б. Переустановить заготовку. Позиция 3 Зенкеровать отверстие, выдерживая размеры ᴓ35,8+0,25 на L=35-0,1мм Позиция 5 Зенкеровать отверстие, выдерживая размер ᴓ39,3+0,25 Точить поверхность, выдерживая размеры ᴓ164-0,25 на L=27±0,2мм Позиция 7 Расточить выточку, выдерживая размеры ᴓ45+0,065 в=2±0,02мм, Точить поверхность, выдерживая размер 1±0,01мм Точить поверхность, выдерживая размеры ᴓ56-0,19 h=2±0,2мм | 2,2 |
| 010 | Токарная | БС-455-Б | А. Установить и закрепить заготовку. Продольный суппорт 1. Точить поверхность, выдерживая размер ᴓ152h11-0,19 Поперечный суппорт 2. Точить поверхность, выдерживая размеры 3±0,2мм, ᴓ90-0,22мм, 94,2±0,2 | 1,0 |
| 015 | Протяжная | МП7633-001 | А. Установить и закрепить заготовку 1. Протянуть шлицы, выдерживая размеры R40, R45 | 1,066 |
| 020 | Токарная | 1К282 | Позиция 1 А. Установить и закрепить заготовку Позиция 2 Свободная Позиция 3 1. Точить торец Б, выдерживая размер 93,2±0,3мм 2. Точить торец В, выдерживая размер 30±0,25мм Позиция 4 1.Зенкеровать поверхность, выдерживая размеры ᴓ56-0,19 на L=20-0,18мм 2. Зенкеровать поверхность, выдерживая размер ᴓ870,3мм Позиция 5 1.Зенкеровать поверхность, выдерживая размеры ᴓ40+0,062, ᴓ57+0,07 Позиция 6 Свободная Позиция 7 1. Зенкеровать поверхность, выдерживая размеры R2, ᴓ58, ᴓ83,5 Позиция 8 1. Точить поверхность, выдерживая размерᴓ162,3-0,25 2. Зенкеровать поверхность, выдерживая размеры ᴓ83, ᴓ55, R2 | 1,95 |
| 025 | Калибровочная | П6324 | А. Установить и закрепить заготовку 1. Калибровать шлицевое отверстие, выдерживая размеры R40, R45 | 0,519 |
| 030 | Токарная | 1А616 | А. Установить и закрепить заготовку. 1. Подрезать торец, выдерживая размер 65,5 | 1,073 |
| 035 | Токарная | 1А730 | А. Установить и закрепить заготовку Продольный суппорт 1.Точить поверхность, выдерживая размер ᴓ161,5 Поперечный суппорт 2. Точить торец, выдерживая размер 65 3. Точить торец, выдерживая размер 95 4. Точить торец, выдерживая размеры ᴓ152, 46 5. Точить фаски, выдерживая размер 1,3х45° 6. Точить торец, выдерживая размеры ᴓ90, 3 | 1,39 |
| 040 | Сверлильная | АБ16232 | Позиция 1 А. Установить 2 заготовки и закрепить. Позиция 2 Сверлить 3 отверстия, выдерживая размеры ᴓ70, ᴓ13 Позиция 3 Сверлить 3 отверстия, выдерживая размеры ᴓ117,5, ᴓ17 равнорасположенных по окружности Позиция 4 Зенкеровать 3 отверстия, выдерживая размер ᴓ17,7 | 2,9 |
| 045 | Фрезерная | АМ11274 | А. Установить и закрепить заготовку 1. Фрезеровать паз, выдерживая размеры 35, 10, R25 | 2,397 |
| 050 | Сверлильная | 2Н125 | А. Установить и закрепить заготовку Калибровать 3 отверстия последовательно, выдерживая размер ᴓ17,7 | 0,779 |
| 055 | Расточная | 2706 | А. Установить и закрепить заготовку 1. Расточить отверстие, выдерживая размер ᴓ18,8 | 1,829 |
| 060 | Расточная | ОС4111 | А. Установить и закрепить заготовку. 1. Расточить отверстия, выдерживая размер ᴓ20,1 | 1,5 |
| 065 | Сверлильная | ХА8451 | А. Установить и закрепить заготовку 1. Сверлить 3 отверстия, выдерживая размеры 5,5, ᴓ4 | 1,255 |
| 070 | Контроль | Стол ОТК | - |
Вывод В проектируемом технологическом процессе в качестве заготовки принята отливка в кокиль с отверстием ᴓ40, что значительно уменьшило припуски на обработку и исключило часть переходов при выполнении операций. Это дает возможность 010 операцию произвести обработку поверхностей на 005 операции на станке 1К282 с двойной индексацией. Применение агрегатного станка даст возможность исключить операции 055 и 060, а на операции 025 применить специальный агрегатный станок и ввести развертывание отверстия ᴓ20,1Н8. Некоторые торцы не требуется точить по частям и по нескольку раз, т.к. припуски уменьшились, т.е. уменьшается погрешность базирования, т.к. деталь не будет несколько раз переустанавливаться.