èâ ¬¯®¢ª .doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлена: 02.01.2022

Просмотров: 88

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

14


1 Встановлення серійності виробництва

Тип серійності виробництва на першому етапі проектування може бути визначений згідно рекомендацій згідно даних:

Кількість оброблюваних деталей N = 5000 шт.

Маса деталі m = 17,263 кг.

Згідно з наведеною табл. 1,[1], заданою річною програмою випуску деталей, масою деталей, встановлюємо, що тип виробництва – середньосерійне.


2 Вибір методів, можливих способів виготовлення заготовки, їх порівняльний аналіз. Визначення 2-х альтернативних варіантів виготовлення заготовки.

2.1 Обираємо метод виготовлення заготовки

Оскільки матеріал заготовки – сталь 35 за ГОСТ 1051-73, що має досить гарну пластичність, тому виготовляємо заготовку методом пластичної деформації (обробка тиском).

2.2 Порівняльна характеристика можливих для використання способів виготовлення заготовки обробкою тиском

Технологічно приймаємо, що найбільш оптимальними в даному випадку способами є такі:

1) Штампування на гарячих КГШП ,область використання великосерійне масове, висока точність розмірів і форми, високий коефіцієнт використання матеріалу, висока продуктивність, можливість автоматизації механізації процесу штампування.

2) Штампування на гвинтових фрикційних пресах використовується в дрібносерійному, серійному виробництві. За характером роботи займає проміжне місце між штампувальними молотами та КГШП. Швидкість руху преса в 4-6 разів менша швидкість байка молота, але більша за швидкість повзуна КГШП. На гвинтових пресах можна виконувати штампування за декілька ударів як і в молотах.

3) Гаряче штампування на молотах, що має переважну область використання при серійному, рідше масовому виробництвах, обробляються в основному сталі, що є необхідним в нашому випадку, має кращу точність у порівнянні із попереднім способом, але гірші технологічні особливості, параметри шорсткості досягаються ті ж самі.

4) Штампування на ГКМ, що є досить точним і розповсюдженим способом у серійному та масовому виробництвах, можливе інколи використання і в одиничному, досягаються досить малі припуски на сторону, що є важливим показником у випадку деталлю, що розглядається, за технологічними особливостями практично нічим не поступається перед іншими способами.

2.3 Порівняльна характеристика можливих для використання способів виготовлення заготовки

2.3.1 Кількісний аналіз

Для того, щоб виконати даний пункт завдання, вибираємо всі кількісні характеристики для можливих способів пластичної деформації та заносимо їх у таблицю 1.

Таблиця 1

Спосіб обробки тиском

Тип виробництва

Матеріал

поковок

Маса, кг

Припуски на сторону, мм

Гаряче штампування на механічних пресах

С, М

Сталі, кольорові метали

0,1 - 1000

0,5…3,0

Гаряче штампування на молотах

С, рідше М

Сталі, кольорові метали

0,1…2000

0,75…4,25

Штампування на ГКМ

С, М

Сталі, кольорові метали

0,5…100

1,5…3,25


Продовження таблиці 1

Спосіб обробки тиском

Штампувальні нахили, ˚

Квалітет, що досягається

Шорсткість поверхні,

Rz

Орієнтовані розміри партії, шт

Гаряче штампування на механічних пресах

3…7

13…17

160…20

Для важких заготовок 2500…3000, для середніх і дрібних 4000...10000

Гаряче штампування на молотах

7…10

15…17

320…40

Для важких заготовок 2500…3000, для середніх і дрібних 400…10000

Штампування на ГКМ

В матрицях 1…7, в пуасоні 0,25…2

13…17

160…20

Стійкість до повного зношування матриць 24000…64000, пуасонів 000…11000

Продовження таблиці 1

Спосіб обробки тиском

Відносна собівартість, %

Технологічні особливості

Область застосування

Гаряче штампування на механічних пресах

86…100

Заготовки досить складної форми без заглиблень та виступів, що заважають вийманню зі штампа

Кільця, гайки, важелі, фланці, кришки, порожнисті корпуси

Гаряче штампування на молотах

100

Заготовки досить складної форми, без заглиблень та виступів, що заважають вийманню із штампа

Зубчасті колеса, важелі, переключателі, чашки, ступиці

Штампування на ГКМ

70…75

Симетричні та асиметричні стрижні із суцільними і полими головками, фланцями

Кільця, гайки, втулки, вали з фланцями

2.3.2 Якісний аналіз

Для правильного і чітко визначеного порівняння вибраних способів обробки тиском скористаємось якісними даними, та заносимо їх до таблиці 2.

Таблиця 2

Штампування на КГШП

Особливості способу

Переваги

Недоліки

Область

застосування

Особливістю є те, що обертальний рух приводного колеса перетворюється за допомогою кривошипного механізму в зворотньопоступальний рух повзуна, до нижньої частини якого прикріплений пуасон.

Висока точність розмірів і форми, високий коефіцієнт використання матеріалу, висока продуктивність, відсутність ударних навантажень, значно кращі умови праці, значно менші вібраційні навантаження на площі цеху, можливість використання штампів досить складної конструкції, можливість автоматизації механізації процесу штампування.

Значно вища вартість обладнання, значно менша швидкість деформування, тому гірше заповнює метал штампування. Небезпека поломки і заклинювання пресу в нижній позиції штампа при переохолодженому металі заготовки, необхідність очищення проміжки поковок від окалин.

Кільця, гайки, важелі, фланці, кришки, порожнисті корпуси


Штампування на гвинтових фрикційних пресах

Особливості способу

Переваги

Недоліки

Область

застосування

За характером роботи займає проміжне місце між штампувальними молотами та КГШП. Швидкість руху преса в 4-6 разів менша швидкість байка молота, але більша за швидкість повзуна КГШП. На гвинтових пресах можна виконувати штампування за декілька ударів як і в молотах.


Універсальність обладнання, можливість механізації, автоматизації.

Тривалий контакт металу заготовки з поверхнею до поверхні штампу веде до перегрівання, тому штампування на гвинтових пресах має невисоку продуктивність.

Кільця, гайки, важелі, фланці, кришки, порожнисті корпуси








Обробка гарячим штампуванням на молотах

Особливості способу

Переваги

Недоліки

Область

застосування

Це процес виготовлення поковок у штампах, при якому плин металу в сторони під час деформування обмежений поверхнями окремих частин штампа. Робоча порожнина штампа при замиканні його складових частин наприкінці штампування (рівчак) відповідає формі поковки.

Штампування поковок на молоті відбувається, зазвичай, за 3…5 ударів. При останньому ударі обидві частини штампа стуляються по площині роз’єднання.

Можливість виготовлення поковок більш складної форми з високою якістю поверхонь. Менші допуски на розміри, зниження припусків у 2…3 раза в порівнянні із куванням. Підвищення продуктивності праці. Можливість отримання поверхонь, що не потребують подальшої механічної обробки.

Нижчі параметри шорсткості.

Обмеженість в масі отримуємих заготовок, додаткові витрати матеріалу в заустенець. Більші зусилля деформування. Інструмент значно складніший і дорожчий, ніж універсальний інструмент при ковці.

Зубчасті колеса, важелі, переключателі, чашки, ступиці.


Обробка штампуванням на ГКМ

Особливості способу

Переваги

Недоліки

Область

застосування

Штампування на ГКМ здійснюється в штампах із двома площинами рознімання, що складаються з трьох частин: нерухомої, рухомої матриць та пуансона. Заготовку встановлюють в нерухому матрицю до упора. Головний повзун з пуансоном приводиться в рух від кривошипно-шатунного механізму. Такі машини призначені для штампування висаджуванням деталей, що не вимагають штампування по всій довжині, а також для прошивання.

Висока продуктивність праці. Досягається порівняно висока точність поверхонь, зменшується об’єм послідуючої механічної обробки. Отримуються нижчі параметри шорсткості. Порівняно низька собівартість заготовок.

Висока вартість обладнання, високі зусилля деформування, обмеженість у масі заготовок (у більшу сторону).

Кільця, гайки, втулки, вали з фланцями.


Отже, чітко проаналізувавши всі можливі способи обробки тиском, ми обираємо лише один найоптимальніший. В даному випадку це буде обробка гарячим штампуванням на гвинтових фрикційних пресах та обробка штампуванням на КГШП.



3 Розрахунок розмірів заготовки для двох варіантів її виготовлення

3.1 Призначення припусків (табличних) на механічну обробку та розрахунок граничних розмірів заготовок

Результат визначення необхідних параметрів заносимо у таблицю 3 та таблицю 4 для операцій гарячого штампування на гвинтових фрикційних пресах та на КГШП.

При цих способах виготовлення заготовка матиме наступну конфігурацію:



Отже ми бачимо, що необхідно забезпечити правильне виконання 7-ми розмірів, для яких здійснюємо розрахунок та вносимо отримані дані у таблицю 3 та таблицю 4 в залежності від способу виготовлення заготовки відповідно.

Таблиця 3

Вихідні дані (норми точності)

Обробка гарячим штампуванням на гвинтових фрикційних пресах

Згідно з ГОСТ 7505-89

Прийнято

Клас точності

Т4 – Т5

Т5

Марка матеріалу

М1

М1

Ступінь складності

С2

С2

Індекс

17

17

Конфігурація поверхні роз’єднання штампа

П

П

Припуски:

Розрахункові розміри, мм

Ø200

Ø165

125

82

20

Основні

3,5

3,2

3,0

2,7

2,5

Додаткові на зміщення по поверхні роз’єднання штампа

-

-

-

-

-

Для врахування вигнутості і відхилення від площинності, прямолінійності

0,6

0,6




Загальний припуск

4,1

3,8

3,0

2,7

2,5

Допуски:

Розміри заготовки, мм

Ø191,8

Ø172,6

131

82,3

20,5

Розмірів

5,0

5,0

4,5

4,0

3,6

На зміщення по поверхні роз’єднання штампа

1,4

На вигнутість, відхилення від площинності і прямолінійності, на радіальне биття

1,2

Радіус заокруглень

1,2

Величини залишкового облою

1,6

Висота облою

8,0

На відхилення від концентричності отвору

2,0


Таблиця 4

Вихідні дані (норми точності)

Обробка штампуванням на КГШП

Згідно з ГОСТ 7505-89

Прийнято

Клас точності

Т4 – Т5

Т4

Марка матеріалу

М1

М1

Ступінь складності

С2

С2

Індекс

15

15

Конфігурація поверхні роз’єднання штампа

П

П

Припуски:

Розрахункові розміри, мм

Ø200

Ø165

125

82

20

Основні

3,0

2,7

2,5

2,3

2,0

Додаткові на зміщення по поверхні роз’єднання штампа

-

-

-

-

-

Для врахування вигнутості і відхилення від площинності, прямолінійності

0,5

0,5

-

-

-

Загальний припуск

3,5

3,2

2,5

2,3

2,0

Допуски:

Розміри заготовки, мм

Ø193

Ø171,4

130

82,2

20,5

Розмірів

4,0

4,0

3,6

3,2

2,8

На зміщення по поверхні роз’єднання штампа

1,2

На вигнутість, відхилення від площинності і прямолінійності, на радіальне биття

1,0

Радіус заокруглень

1,2

Величини залишкового облою

1,4

Висота облою

8,0

На відхилення від концентричності отвору

1,5


3.2 Пояснення до оформлення таблиці 3

Для початку вирішуємо, що штампування буде здійснюватися у відкритих штампах, що переважно застосовується для простих деталей, в основному тіл обертання.

3.2.1 Клас точності

Дану величину вибираємо в залежності від варіанту штампування та згідно типу обладнання. Оскільки виробництво за типом середньоносерійне, тому обираємо середні значення із рекомендованих.


3.2.2 Група сталі

Оскільки даний матеріал заготовки – сталь 35, тому по масовій частці вуглецю легко визначаємо необхідну групу, яка називається М1.

3.2.3 Ступінь складності

Визначаємо ступінь складності за співвідношенням маси штампованої заготовки до маси найпростішої геометричної фігури , в яку вписується форма штампованої заготовки. Орієнтовно масу штампованої заготовки можна розрахувати за формулою:

,

де - маса деталі, що рівна 17,263 кг;

- коефіцієнт для визначення орієнтованої розрахункової маси штампованої заготовки. Дану величину вибираємо із таблиць, враховуючи характеристику деталі – кругла, та тип виробництва, при якому становитиме 1,6.

Тоді = 17,263·1,6 = 27,621 кг;

Визначимо масу фігури:

г.

де -густина сталі Сталь 45, беремо з розрахунків МЦХ.

r,hрадіус і висота деталі відповідно збільшені в 1,05 рази:

см,

см.

Визначаємо співвідношення / = 27,621/51,125 = 0,54, якому відповідає ступінь складності С2.

3.2.4 Вихідний індекс

Вихідний індекс необхідний для подальшого призначення основних припусків, допусків. Він визначається залежно від попередньо визначених параметрів та маси поковки за допомогою таблиці шляхом знаходження відповідності його до попередньо вказаних значень.

3.2.5 Конфігурація поверхні роз’єднання штампа

Якщо раціонально розглянути можливість вільного виходу заготовки із порожнини штампа, то можна однозначно сказати, що лінія роз’єднання буде плоскою.

3.2.6 Вибір основного припуску на механічну обробку

Встановлюємо залежно від вихідного індексу, розміру та шорсткості оброблюваної поверхні (згідно робочого креслення деталі) за таблицями. В даному випадку слід зазначити, що шорсткість поверхонь наступна: на внутрішню циліндричну поверхню Ra 0,8; на торець Ra 12,5.

3.2.7 Додатковий припуск на зміщення по поверхні роз’єднання штампа.

Вибираємо із таблиць залежно від маси поковки та класу точності.

3.2.8 Додатковий припуск для врахування вигнутості і відхилення від площинності, прямолінійності

Знаходимо аналогічним шляхом залежно від класу точності та найбільшого габаритного розміру.

3.2.9 Загальний припуск

Дана величина є сумою припусків основного з додатковими.

3.2.10 Розміри заготовки

Враховуючи обраховані припуски, знаходимо розміри. При цьому на діаметральний розмір Ø165 ми припуск подвоюємо і додаємо до розмірів, на Ø200 також подвоюємо, але віднімаємо від основного розміру деталі, на лінійний 125 – подвоюємо і додаємо. Отриманий результат розташований у таблицях 3 та 4.

3.2.11 Допуски розмірів

Призначаємо залежно від вихідного індексу та розмірів штампованої заготовки за допомогою табличних даних. Отриманий результат перше значення вказує загальне поле допуску, а друге – його несиметричний розподіл.

3.2.12 Допуски на зміщення по поверхні роз’єднання штампа.

Вибираємо в залежності від маси штампованої заготовки та класу точності у відповідності із літературною таблицею.