1. Конструкторская подготовка производства

• Название: 1. Конструкторская подготовка производства
• Дата: 18.05.2022
• Размер: 5.29 Mb.
• Имя файла: sistemy_avtomatizirovannogo_proektirovaniya_tehnologicheskih_pro.rtf
• Тип: Документы; #537252
• страница: 4 из 6

6. Изучение технологического процесса изготовления детали-представителя

цех сборка узел деталь

Анализ конструкции и служебного назначения штока

Данная деталь является штоком цилиндра подачи клиньев автоматического ковочного комплекса АКК 3000 и предназначена для передачи возвратно-поступательного движения траверсе с клиньями.

Деталь является телом вращения. Габаритные размеры Ø63х790 мм. Масса штока 14,7 кг. Материал - сталь коррозионно-стойкая высоколегированная 30Х13 ГОСТ 5949-75.
Таблица 1.2.1

Состав стали 30Х13

C,%	Cr,%	Mn,%	Si,%	Ni,%	P,%	S,%
0,26…0,35	12…14	0,5…0,8	0,5…0,8	0,4…0,6	0…0,03	0…0,025

Таблица 1.2.2

Физико-механические свойства стали 30Х13

Материал	σв, МПа	σт, МПа	δc, %	ψ, %	НВ
Сталь 30Х13	490	460	21	60	200

Основной конструкторской базовой поверхностью для данной детали является направляющая Ø63е8 с шероховатостью Ra 0,8. Данная поверхность предназначена для направления движения штока. Чертежом предъявлены требования к данной поверхности - допуск торцевого биения левого торца направляющей относительно оси не более 0,1 мм, допуск торцевого биения правого торца направляющей относительно оси не более 0,03 мм.

Вспомогательными конструкторскими базами являются следующие поверхности:

Шейка с резьбой М42-6g, с шероховатостью Ra 6,3. Поверхность предназначена для соединения штока с траверсой.

Шейка Ø40f7 с шероховатостью Ra 3,2. Поверхность предназначена для установки поршня цилиндра. Чертежом предъявлены требования к данной поверхности - допуск соосности оси шейки относительно оси направляющей не более 0,05 мм.

Торец направляющей Ø63е8 с шероховатостью Ra 12,5. Предназначен для упора поршня в шток. Чертежом предъявлены требования к данной поверхности - допуск торцевого биения торца направляющей относительно оси не более 0,03 мм.

Шейка с резьбой М36-6g, с шероховатостью Ra 6,3. Поверхность предназначена для гайки, которая прижимает поршень к торцу штока.

На штоке имеются две лыски длиной 25 мм и шероховатостью Ra 12,5. Так же имеется отверстие Ø7 мм, предназначенное для стопорения гайки шплинтом, выполняется при сборке узла. Имеется две проточки: одна на Ø40 мм длинной 10 мм, для выхода шлифовального круга; вторая на Ø36 мм длинной 8 мм, для выхода резьбонарезного резца.

Шероховатость свободных поверхностей назначена не более Ra 25 по ГОСТ 2789-73.

Отработка конструкции детали-представителя на технологичность

Технологичность оценивается качественно и количественно. Качественная оценка предшествует количественной. Она выражается, как правило, в виде сравнительной оценки по тем требованиям конструкции, которые тяжело выразить количественно. Количественную оценку производят по принятым показателям технологичности путем расчета их значений.

Цель такого анализа - выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертеже и в технических требованиях, а так же возможности улучшения технологичности конструкции.

Деталь имеет незначительные перепады диаметров на всей длине, что является хорошим показателем при обработке детали на токарных гидрокопировальных станках и станках с ЧПУ.

Деталь можно обработать проходными резцами. Диаметральные размеры шеек убывают к концам детали. Деталь нежесткая, предполагает применение люнетов при механической обработке.

Простановка размеров на чертеже детали не обеспечивает выполнение обработки по принципу автоматического получения размеров на настроенных станках. Такая простановка размеров не является хорошим показателем при обработке на станках автоматах и полуавтоматах.

Конструкция детали не ограничивает применение высокопроизводительных методов механической обработки, применение агрегатных и специальных станков, позволяет применять высокие режимы резания. Конструкция детали обеспечивает условия для врезания и выхода токарных резцов, концевой фрезы.

Формы и размеры поверхностей детали и отверстий соответствуют формам и размерам стандартного режущего, измерительного вспомогательного инструмента и приспособлений, возможно использование типовых технологических процессов.

Технологических трудностей при выдерживании заданных допусков и требуемой шероховатости при обработке детали «Шток» не возникнет так, как 7-й квалитет и шероховатость поверхности Ra 0,8 (максимально высокие параметры по чертежу) достижимы на круглошлифовальных станках обычной точности и с применением полирования.

Материал детали - сталь 30Х13 - это легированная коррозионно-стойкая сталь применяемая для деталей работающих в агрессивных средах. Данный материал обладает хорошими физико-механическими свойствами. Таким образом применение данного материала не вызывает особых технологических трудностей и позволяет применять наиболее простые и экономичные методы получения заготовки и механической обработки.

Определим количественный уровень технологичности штока:

Уровень технологичности по точности, определяется по формуле:

где - коэффициент точности базовый (для общего машиностроения);

- коэффициент точности достигнутый.

где - средний коэффициент точности детали.

где - число размеров соответствующего квалитета точности;

Т - квалитет точности.



Уровень технологичности по шероховатости, определяется по формуле:

где - коэффициент шероховатости базовый (для общего машиностроения);

- коэффициент шероховатости достигнутый.


где - средний коэффициент шероховатости детали

где - число поверхностей соответствующей шероховатости;

Ш - шероховатость.



Вывод: деталь достаточно технологична, так как К_{у. т}< 1 и К_{у. ш} < 1.

Выбор вида, способа получения и формы заготовки для детали шток

При выборе способа получения заготовки наиболее значимыми критериями являются материал детали, серийность производства и коэффициент использования материала.

Исходя из материала конструкции и размеров данной детали, в качестве исходной заготовки можно предложить два варианта:

заготовка, полученная из круглого горячекатаного проката

штампованная поковка, полученная горячей объемной штамповкой.

Определим коэффициент использования материала для заготовки, полученной из проката

где М_Д = 14,7 кг - масса детали;

М_З - масса заготовки, кг.

Определим массу заготовки из проката:

где ρ = 7850 кг/м³ - плотность стали;

l = 0,8 м- длина заготовки;

D = 0.07 м - диаметр проката.



Для определения массы заготовки поковки необходимо назначить припуски на механическую обработку по ГОСТ 7505-89. Для этого определяем следующее:

Штамповочное оборудование - КГШП.

Нагрев заготовок - индукционный.

. Исходные данные по детали

.1. Материал - сталь 30Х13 (по ГОСТ 5949-75): 0.26 - 0.35% С; 0.75-0.85% Si; 0.75-0.85% Мn; 12 - 14% Cr; не более 0.025% S; не более 0.03% P.

.2. Масса детали -14,7 кг.

. Исходные данные для расчета

2.1. Масса поковки (расчетная) -20,6 кг:

расчетный коэффициент Кр - 1.4 (см. приложение 3);

,7х1,4=20,6 кг.

.2. Класс точности - Т4 (см. приложение 1).

.3. Группа стали - М3 (см. табл. 1).

.4. Степень сложности - С1 (см. приложение 2).

Размеры описывающей поковку фигуры (цилиндр), мм:

диаметр 66,1 (63*1,05);

длина 829,5 (790*1,05) (где 1,05-коэффициент).

Масса описывающей фигуры (расчетная) - 22,3 кг.
Gп:Gф=20,6:22,3=0,92.
.5. Конфигурация поверхности разъема штампа - П (плоская) (см. табл. 1).

.6. Исходный индекс - 16 (см. табл. 2).

. Припуска и кузнечные напуски

.1. Основные припуски на размеры (см. табл. 3).мм:

,7-диаметр 63 мм и чистота поверхности 0,8;

,5-диаметр 42 мм и чистота поверхности 6,3;

,3-диаметр 40 мм и чистота поверхности 3,2;

,5-длина 480 мм и чистота поверхности 6,3;

,2-длина 115 мм и чистота поверхности 12,5;

,0-длина 790 мм и чистота поверхности 12,5.

.2. Дополнительные припуски, учитывающие:

смещение по поверхности разъема штампа - 0,5 мм (см. табл. 4);

отклонение от плоскостности - 1,0 мм (см. табл. 5).

.3. Штамповочный уклон (см. табл. 18):

на наружной поверхности - не более 1° принимается 1°.

.Размеры поковки и их допускаемые отклонения

.1. Размеры поковки, мм:

диаметр 63 +(2,7+0,5+1)*2=71,4 принимается 72;

диаметр 42 +(2,5+0,5+1)*2=50 принимается 50;

диаметр 40 +(2,3+0,5+1)*2=47,6 принимается 48;

длина 480 +(3,5+0,5+1)*2=490 принимается 490;

длина 115 +(2,2+0,5+1-4,5)=114,2 принимается 115;

длина 790 +(3,0+0,5+1)*2=799 принимается 800.

.2. Радиус закругления наружных углов - 4,0 мм (минимальный) принимается 4,0 мм (см. табл. 7).

.3. Допускаемые отклонения размеров (см. табл. 8), мм:

диаметр ;

диаметр ;

диаметр ;

длина ;

длина ;

длина .

Определяем коэффициент использования материала:

Исходя из рассчитанных коэффициентов использования материала, делаем вывод, что применение штампованной поковки более приемлемо для изготовления данной детали.

Стоимость штамповки (поковки) определяется по формуле:


грн.
где Q₃ =14,7 1,5=22- масса штампованной (кованой) заготовки, кг;

S₃=3,73 - стоимость 1 кг штамповки (поковки), грн.;

К₅ - коэффициент, учитывающий сложность поковки (штамповки; для поковок (штамповок) с 3…5 переходами - К₅=1,5;

К₆ - коэффициент, учитывающий массу заготовки: для массы 15…60 кг - К₆=0,9;

К₇ - коэффициент, учитывающий программу выпуска: для программы 100…2000 шт. - К₇=3,0 (на кривошипных прессах) и К₇=1,8 (на молотах и ГКМ);

К₈ - коэффициент, учитывающий материал заготовки: для легированных сталей - К₈=1,5.