Технологический процесс изготовления детали - штуцер

 

 

Введение

Механическая обработка  находит широкое применение в  различных областях машиностроения благодаря возможности получения  деталей различной формы и  конфигурации с заданными технологическими показателями. Данным методом обработки  обрабатывается до 70% всех изготавливаемых  деталей.

Основными задачами, решаемыми в курсовом проекте  разработки единичного технологического процесса  изготовления штуцера  являются, разработки наиболее рационального  с точки зрения технологичности  технологического процесса, обеспечивающего  получение годной детали при минимальных  затратах времени и минимальной  стоимости получения детали. Главной  задачей изготовления детали является правильно составленная технология изготовления. От технологии зависит  производительность и экономичность  процесса.

При проектировании технологических  процессов целесообразно широко использовать справочные и нормативные  материалы. 
Последовательность разработки технологических процессов примерно следующая:

• анализ исходных данных и технологического контроля изделия
• выбор исходной заготовки
• назначение технологических баз;
• установление плана обработки отдельных поверхностей
• разработка маршрута технологического процесса изготовления детали
• расчёт припусков
• Проектирование технологических операций
• Расчёт скорости резания
• Оформление маршрутные карты

В данном курсовом проекте  разрабатывается единичный маршрутно-операционный технологический процесс.

 

 

 

 

 

 

1. Выбор исходной заготовки

Деталь- штуцер-деталь типа  тело вращения, применяется  для соединения трубопроводов, для передачи жидкости. Материал заготовки сталь 45 ГОСТ 1050.

Проведем физико-механические характеристики материала, до и после  термической обработки и сведем в таблицу.

Сталь 45 характеристики

Марка:	45
Заменитель:	40Х, 50, 50Г2
Классификация :	Сталь конструкционная углеродистая качественная
Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: Нет данных.
Применение:	вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.
Зарубежные аналоги:	Известны

Химический состав в % материала 45ГОСТ 1050 - 88

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0.42 - 0.5	0.17 - 0.37	0.5 - 0.8	до 0.3	до 0.04	до 0.035	до 0.25	до 0.3	до 0.08

Температура критических  точек материала 45.

Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 755 , Ar3(Arcm) = 690 , Ar1 = 780 , Mn = 350

Технологические свойства материала 45 .

 

Свариваемость:	трудносвариваемая.
Флокеночувствительность:	малочувствительна.

 

Температура испытаний, °С	σ0,2 (МПа)	σв(МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)
Нормализация
200	340	690	20	36	64
300	255	710	22	44	66
400	225	560	21	65	55
500	175	370	23	67	39
600	78	215	33	90	59
Образец диаметром 6 мм и  длиной 30 мм, кованный и нормализованный.
Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
700	140	170	43	96
800	64	110	58	98
900	54	76	62	100
1000	34	50	72	100
1100	22	34	81	100
1200	15	27	90	100

 

 

табл 2-возможные варианты замены материала детали

марка метала	δ	δ	δ	Ψ 1%	нв горяче
	г МПа	В МПа	1%
Сталь 40Х	780	980	10	45	217	179
Сталь 45	360	750	16	40	241	197
Сталь 50Г	390	650	13	55	220	180

 

Требуемые шероховатости поверхностей достигаются путем механической обработки без специальных условий обработки стандартным режущим инструментом, имеется свободный доступ режущим инструментом к каждой из них.

Конструкция детали должна удовлетворять требованиям, предъявляемым  к изготовлению, эксплуатации и ремонту  с помощью наиболее производительных и экономичных методов. Ее следует  отрабатывать на технологичность комплексно, учитывая зависимость технологичности  от следующих факторов:

- исходной заготовки детали;

- вида обработки в технологическом  процессе изготовления;

- технологичности сборочной  единицы, в которую эта деталь  входит как составная часть.

Конструкция детали должна быть простой по конфигурации, должна состоять из стандартных и унифицированных  конструктивных элементов или быть стандартной в целом. Конструкция  должна быть такой, чтобы для ее изготовления можно было применять высокопроизводительные методы обработки. Вид заготовки в значительной степени определяет технологический процесс механической обработки детали и ее трудоемкость. Поэтому выбор вида заготовки имеет исключительное значение.

Рациональный способ получения  заготовки устанавливают в зависимости  от объема выпуска и типа производства.

При разработке технологических  процессов производства деталей  машин необходимо произвести проверку жесткости детали, чтобы определить возможность производства данной детали на станках.

Особых требований к взаимному расположению поверхностей детали не предъявляется.

Правильно выбрать заготовку - значит определить ее пригодность для изготовления детали с позиций прочностных  и стойкостных характеристик, установить рациональный способ ее получения, определить оптимальные припуски на обработку ее поверхностей, рассчитать размеры заготовки и установить допуски на точность их выполнения, сконструировать заготовку и разработать оптимальные технические условия на изготовление.

Основными факторами, учитываемыми при выборе заготовки, являются:

1. Масштаб и серийность выпуска (тип производства);
2. Тип и конструкция детали (форма и размеры);
3. Назначение детали в машине, материал и технические условия на изготовление;
4. Планируемые сроки на технологическую подготовку производства;
5. Конкретные условия производства (вооруженность завода и кадры);
6. Экономичность заготовки, выбранной с учетом предыдущих факторов.

 

Способ получения заготовки определяется, прежде всего, материалом из которого изготавливается заготовка, и конфигурацией детали. В данном случае предлагается в качестве заготовки использовать сортовой прокат.

 

 

 

 

2.Сортовой прокат

Сортовой Прокат – в металлургии, продукция , получаемая на прокатных станках путем горячей, теплой или холодной прокатки. Виды Металлопроката:

• Плоский прокат: рулонная сталь, листовая сталь, жесть, ленты и прочее.
• Сортовой прокат: арматура, катанка, круг, квадрат, полоса, шестигранник, шары помольные и другие виды проката, у которых касательная к любой точке периметра его поперечного сечения данное сечение не пересекает.
• Фасонный прокат: угловой прокат, швеллер, балка двутавровая, рельсы, специальные профили для судостроения и другие виды проката, у которых касательная хотя бы к одной точке периметра поперечного сечения пересекает данное сечение.

Прокатка заключается  в обжатии заготовки между  вращающимися валками. Под действием  сил трения заготовка втягивается  между валками, а силы давления, нормальные к расположению валков, уменьшают  поперечные размеры заготовки. Взаимное расположение валков и заготовки, форма  и число валков могут быть различными. Выделяют три основных вида прокатки: продольную, поперечную и поперечно-винтовую.

Сортовой прокат, так же как листовой металл и проволока, является промышленным продуктом производства, предназначенным  для дальнейшей обработки, и носит  название полуфабриката.

Прокатка заключается  в обжатии заготовки между  вращающимися валками. Под действием  сил трения заготовка втягивается  между валками, а силы давления, нормальные к расположению валков, уменьшают  поперечные размеры заготовки. Взаимное расположение валков и заготовки, форма  и число валков могут быть различными. Выделяют три основных вида прокатки: продольную, поперечную и поперечно-винтовую.  Рис. 1. Схема продольной (а), поперечной (б) и винтовой (в) прокатки: 1 - прокатываемый  металл; 2 и 3 - валки.

При продольной прокатке заготовка  деформируется между двумя валками, вращающимися в разные стороны и перемещается перпендикулярно осям валков. При этом получается плоская заготовка.

При поперечной прокатке валки, вращаясь в одном направлении, придают  вращение заготовке, которая перемещается вдоль оси валков, деформируется  и в результате получается заготовка  в виде тела вращения.

При поперечно-винтовой прокатке валки расположены под углом  и сообщают заготовке при деформации вращательное и поступательное движение (заготовки сложной формы)

Рис. 2. Схема винтовой прокатки круглых периодических  профилей.

 

Рис. 3. Схема деформации металла при продольной прокатке.

 

Рис. 4. Направление  равнодействующих сил усилия на валки  при простом процессе прокатки с  учетом влияния трения в подшипниках.

 

 

Достоинства проката

1.Высокая производительность.

2.Очень широкая номенклатура  изделий (вплоть до шариков  для шарикоподшипников).

3.Метод поддается автоматизации.

4.В основном используется  неквалифицированная рабочая сила.

Недостатки проката.

1.Высокая капиталоемкость  и материалоемкость.

2.Энергоемкость.

3.Поверхность изделия  требует механической обработки  (недостаточно точная и чистая).

4.Требуется термическая  обработка изделий.

 

 

 

 

3. Назначение технологических баз.

           Выбор технологических баз (ТБ) является одним из ответственных этапов в разработке ТП. В большинстве случаев ТБ определяются с использованием классификатора способов базирования и методики выбора технологических баз с параллельной оценкой их точности и надежности. При их выборе необходимо руководствоваться ГОСТ 21495-76, ГОСТ 3.1107-81.

            На основе анализа чертежа  и технических условий устанавливают  конструкторские базы и выбирают  технологические базы для всех  предполагаемых операций обработки.

          При этом необходимо руководствоваться  принципами совмещения и постоянства  баз. Если это невозможно, производятся  расчеты погрешности базирования.