1. Загальначастина
1.1. Складпроекту
Задача керівниківі організаторів машинобудівного виробництва полягає в тому щоб, створити сіткупереважно середніх і мілких підприємств, що спеціалізуються на виробництвідеталей, вузлів модулів сучасної техніки, така практика виправдала себе вмашинобудуванні розвинених країн Заходу. Ця сітка необхідна інфраструктурасучасного машинобудування разом зі спеціальним виробництвом заготовок, інструментів, оснащення. Вона повинна складатиядро комплексу галузей загально машинобудівного використання.
Підвищенняпродуктивності праці досягається розподілом праці і спеціалізації виробництваперед усім, на базі функціонального підходу до проектування і виробництватехніки. Найважливішою рисою прогресивної моделі машинобудування в сучаснихумовах повинно бути поєднання високоспеціалізованого виробництва функціональнихвузлів і деталей техніки з добросовісним, культурним і класифікованим рівнемрозробки технічних пристроїв.
Основні задачі,що стоять на даному етапі переходу економіки нашої країни до ринкових відносин– являє не допускати спаду об’єму випуску товарної продукції, збільшення долітоварів народного споживання в об’ємі всієї продукції, що випускається перехідна нові методи ведення господарства. Підвищення продуктивності праці за рахунокзміни відношення людей до праці, використання нового обладнання і новихтехнологій розвинених країн переорієнтація економіки на нові ринки збуту і якнаслідок освоєння випуску нової продукції що відповідає світовим стандартам,перехід на міжнародну систему ISO всього машинобудування.
Вітчизнянемашинобудування дуже мало забезпечене високоякісним обладнанням, інструментом, швидкодіючими прогресивнимипристроями. В майбутньому необхідно забезпечити значно випереджувальні темпирозвитку на Україні спеціалізованого виробництва і інструмента і технологічногооснащення.
1.2. Описвиробу,в який входить деталь
Дана детальвходить в лінію виробництва рослинної олії. Лінія виробництва рослинної оліївикористовується для пресового виробництва їстівних масел з насіння соняшника,сої, коноплі та інших маслянихкультур. Лінія складається з таких елементів як:
1 Прес шлековий
2 Рушка центробіжна
3 Інактиватор
4 Камера вічна
5 Елеваторковшовий
6 Камера вічна
7 Вібристо 2.5
8 Вібристо 1.25
9 Вібристо 0.25
Принципи діїрушки центробіжної
Зерна маслянихкультур із бункера засипки потрапляють в ротор. Ротор отримує обертальний рухвід електродвигуна потужністю 1.1 кВт через клиноременну передачу. Лопостіротора пустотілі і зерна всередині переміщаються під дією центр обіжної сили.Дякуючи високим обертам ротора зерна вилітають зі значною швидкістю ірозбиваються об сектори що розміщені по периметру корпуса. В результаті ударулузга відділяється від ядра зернят і вони зсипаються в бункер приймальний післячого просівається через вібросита.
Дана детальвідноситься до деталей тіл обертання, типу вал, має просту форму. Закласифікатором ЕСКД визначаємо клас деталі.
Клас 710000 –деталі – тіла обертання типу кілець, дисків, шківів, блоків, стержнів, втулок,стаканів, колонок, валів, осей, штоків, шпинделів і таке інше.
Підклас 715000 –з L більше 2D – вали, шпінделі, осі, штоки,втулки, гільзи, колонки, стержні і таке інше з зовнішньою циліндричноюповерхнею.
Група 715000 –Без закритих уступів, ступінчата, з зовнішньою різьбою.
Підгрупа 715530 –Зцентровим глухим отвором з однією чи двох сторін, з різьбою.
Вид 715534 – Зпазами на зовнішній поверхні, зотвором, що не лежить на осі деталі.
Характеристикаматеріалу, хімічний склад та механічні властивості
Для виготовлення деталі„вал” використовується конструкційна вуглецева сталь марки 45 ГОСТ 1050-88.Дана сталь поширена в машинобудуванні для виготовлення деталей типу шестерні,вали, втулки, муфти.
Дані про хімічний складта механічні властивості наведені в таблицях 1 та 2 відповідно.
Таблиця 1 Хімічний склад сталі 45 Назва елементу Позн. Вміст в сталі, в % Вуглець С 0,42-0,5 Кремній Si 0,17-0,37 Марганець Mn 0.5-0.8 Хром Cr 0.25 Сірка S 0,04 Фосфор Р 0,035 Мідь Cu 0,25 Нікель Ni 0,25 Миш’як As 0,08
Таблиця 2 Механічні властивості сталі 45 Параметр Позн. Значення Межа текучості σог 395 МПа Межа міцності при розтягу σв 620 МПа Відносне подовження після розриву δб 17% Відносне звуження φ 45% Ударна в’язкість ψ
2
59Дж/см Твердість по Брінелю НВ 187-229
1.3Технологічний аналіз конструкції деталі
Якісна оцінка
Дана деталь типувал відноситяся до деталей тіл обертання. Деталь має просту конфігурацію.Заготовкою для двної деталі може служити штамповка, що одержується на КГШП. До всіхповерхонь, є доступ інструменту. Детальвиготовлена зі сталі 45 яка добре обробляється різанням на металорізальнихверстатах. Поверхні деталі забезпечують надійне базування. Закріпленнязаготовки при обробці. Вцілому по якісним показникам деталь технологічна.Нетехнологічним є отвір діаметром 4 мм оскільки свердлиться після нарізаннярізьби М20-8q, що призводить до порушенняточності нарізаної різьби.
Кількіснаоцінка
Кількісна оцінкатехнологічності деталі виконується по слідуючим коефіцієнтам:
1 По коефіцієнтуточності, який розраховується заформулою
Кт = 1 – 1/Асер 0.8
2 По коефіцієнтушорсткості, який розраховується заформулою
Кш = 1/Всер 0.32
Для визначеннякоефіцієнтів точності обробки обробки і шорсткості поверхні, заповнюємо таблицю3 в якій вказуємо конструктивні елементи деталі виконуємих по квалітетуточності і маючих параметр шорсткості Ra.
Таблиця 3Найменування конструктивного елементу По вимогам точності КЕД По шорсткості КЕД по Ra 6 7 8 9 11 12 14 1,25 2,5 3,2 6,3 10 20 Зовнішня циліндрична поверхня 2 2 2 1 2 4 1 Канавки 1 1 Пази 2 2 Фаски 7 1 6 Різьба зовнішня 1 1 Різьба внутрішня 1 1 Торці 2 5 2 5 Центрові отвори 2 2 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Визначаю середнійквалітет точності в (1)
А сер =6*2+7*1+8*1+9*4+11*2+12*12+14*6/28=11,17
Кт =1-1/11,17=0,91>0,8
Визначаю середнюшорсткість поверхонь в (2)
В сер =1,25*4+2,5*4+3,2*7*6,3*5+10*1+20*7/28=7,8
Кш=1/7,8=0,13
Умова виконується, отжепо кількісному показнику деталь також технологічна.
Аналіз технічних вимог
Таблиця 4Технічні вимоги Аналіз Базування та контроль O 0,007 Допуск округлості валу 0,007 мм
Базування на призми;
Контроль за допомогою ІГТ
/>
/> 0,007 Допуск профілю поздовжнього перерізу вала 0,007 мм
Базування на призми;
Контроль за допомогою ІГТ
/> 0,02 Д Допуск радіального биття вала відносно осі вала поверхні Д 0,02 мм Базування в центрах; контроль за допомогою ІГТ
/> 0,02 Е Допуск радіального биття вала відносно осі вала поверхні Е 0,02 мм Базування в центрах; контроль за допомогою ІГТ Н 14, h14 ±IT14/2 Не вказані відхилення розмірів отворів та зовнішніх поверхонь по квалітету Н 14; h14
Визначеннятипу виробництва і технологічної партії
Тип виробництвавизначається виходячи з кількості деталей, які підлягають обробці і масидеталей. При обробці 4100 шт. деталей при масі деталей 2.5кг тип виробництва –серійний.
Так яквиробництво серійне, визначаємо величинупередаточної партії.
n = (N/Pd)q
де N – річний об’єм випуску деталей
Pd – число робочих днів в рік
q — необхідний запас деталей на складів днях приймаємо q = 8 днів
Pd = 365 – Твих – Тсвят
При Твих = 98
Тсвят=9 P
Pd = 365 – 98 – 9 = 258
Тоді за формулою(5) визначаємо величину передаточної партії
N = (4100/258)8 = 127.13шт
Приймаємо n = 130 шт
2. Технологічначастина
2.1. Вибіртипу заготовки і обґрунтування методу її виготовлення
Скорочений описметоду виготовлення заготовки та порівняння його з заводським
Вид вихідноїзаготовки в значній мірі впливає на характер технологічного процесу обробкидеталі. Для правильного вибору заготовки виконуємо порівняння двох видівзаготовок.
Для даної деталібільш доцільно вибрати гарячу об’ємну штамповку на кривошипному гарячештампованому пресі і заводським прокатом.
Об’ємна штамповка– це поєднання заготовці заданої форми і розмірів шляхом заповнення матеріаломна КГШП являється найбільш продуктивного, так як, ці преси швидкопрохідні (числоподвійних рухів від 35 до 90 на хвилину). КГШП штампують з зусиллям 5 – 100т.Вони не потребують громіздких фундаментів і в сполученні з індукційним нагрівомпокращують умови праці в цеху. Преси мають жорсткий графік руху повзуна, заготовки повинні бути частини, щоб уникнути корозій поверхніпоковки.
Постійність ходуповзуна велика точність його руху, застосовування штампів з направляючими колонками забезпечують високуточність.
З малимидопусками і витратами металу ККД пресів в 2 раза вище ККД молотів.
Для економічногозабезпечення вибору заготовки необхідно провести порівняння з заготовкою отриманоюпрокатом.
Прокатка – цепроцес при якому зливок або заготовка під дією сил тертя втягується в зазор міжобертаючими валиками прокатного стану і пластично деформується ними іззменшенням перетину. Основні види прокату слідуючі: продольний, поперечний, поперечно-гвинтовий.
Економічнеобгрунтування вибору заготівки
Собівартість заготівкиотриманих на КГШП визначаємо за формулою
G=(C1/>MШТ/>КШ/>КС/>КИ/>КМ)-( MШТ – mд) />Свід
де С1 –вартість 1 кг штамповки: С1=2.3грн.
Свід — вартість 1 кг відходів: Свід =0.07 грн
Кш: Кс:Ки: Км: Кв – коефіцієнти залежності від класуточності, маси, марки, матеріалу і об’єму виробництва
mд — маса деталі
Кш=1.05: Кс=0.85:Км=1: Ки=1: Кв=1.14
Тоді:
G=(2.3/>3.12/>1.05/>0.85/>1/>1/>1.14)-(3.12-2.5)0.07=7.26
Собівартість заготівки зпрокату визначається за формулою
Gзаг=(С1/>Мпр+Ср) – (Мпр-Мд)/>Свід
де С1-вартість 1 кг прокату: С1=1.7грн.
Ср – вартістьрізання: Ср = 0.60 грн.
Gзаг=(1.7/>4.21+0.60) – (4.21-2.5) />0.07=7.02
Технічні вимоги дозаготівки
До заготівки отриманоїоб`ємною гарячою штамповкою висуваються такі вимоги:
1. Клас точності Т3
2. Група сталі М2
3. Ступінь складності С1
4. Штомповочні нахили 5º
5. Допустимі відхилення від площинності 0,5мм
6. Невказані радіуси заокруглень 3мм
Висновки
Порівнявши дваваріанти заготівок бачимо, що вигідніше є використання заготівки отриманоїметодом гарячої об`ємної штамповки так як в цьому випадку коефіцієнтвикористання металу більший, а вартість заготівки значно менша.
2.2.Розробка маршрутного технологічногопроцесу виготовлення деталі. Вибір технологічних баз
Аналіз заводськоготехпроцесу
Технологічний процесобрбки деталі вал 2052614.00301 для умов одиничного виробництва базується навикористанні універсального обладнання, оснащеннята інструменту, що в багатьохвипадках є недоцільним для серійного виробництва.
В якості заготівкивикористано прокат.В умовах серійного виробництва слід використати штомповку,так як припуски і вартість заготовки менші.
Операції заводськоготехнологічного процесу містять велик кількість переходів та переустановок, щозбільшує допоміжний час.
На відміну відзаводського, у технологічному процесі для умовсерійного виробництва обробку торців та цинтрових отворів слід виконувати на спеціальномуфрезерному-центрувальному верстаті моделі МР-73М. Для токарної операції слідзастосувати токарний верстат з ЧПК. Длясвердління отворів на торці та фрезерування шпоночного пазу слід застосовуватиспуціальні пристрої що виключить розмічувальні операції.
Маршрутно–операційнийопис технологічного процесу
005 Фрезерно –центровочна МР-73М
1 Фрезеруватиторці одночасно з обох сторін в розмір 447мм
2 Центрувати2 отвори, одночасно з обох сторін форми А Ø8,5
010 Токарна програма16Б16Ф3
1 Точити поверхнюØ 25h9 попередньо до Ø 25,35h12 на l=93мм
2 Точитиповерхню Ø 30h11 попередньо до 30,3h12 на l=29мм
3 Точитиповерхню Ø 30к6 попередньо до Ø 30,46h12 на 1=25мм
4 Точитиповерхню Ø 36h14 в розмір на 1=169мм
5 Точитиповерхню Ø 25h9 остаточно до Ø25,1h11 на 1=93мм
6 Точитиповерхню Ø 30h11 в розмір 1=29мм
7 Точитиповерхню Ø30к6 остаточно до Ø30,16h11 на 1=25мм
8 Точитифаску 2,5х450
9 Точитифаску 3х300
015 Токарна програма16Б16Ф3
1 Точитиповерхню Ø19,92h11 попередньо до Ø21h12 на 1=38мм
2 Точити поверхнюØ25h11 попередньо до Ø25,35h12 на 1=50мм
3 Точитиповерхню Ø30h11 попередньо до Ø30,3h12 на 1=23мм
4 Точитиповерхню Ø30к6 попередньо до Ø 30,46h12 на 1=20мм
5 Точитиповерхню Ø25h9 остаточно до Ø25,1h11 на 1=38мм
6 Точитиповерхню Ø30h11 в розмір на 1=23мм
7 Точитиповерхню Ø30к6 остаточно до Ø 30,16 на 1=20мм
8 Точитиповерхню Ø19,92 в розмір 1=38мм
9 Точитифаску 2,5х450
10 Точитифаску 3х300
11 Точитиканавку в розмір 6мм
12 Нарізатирізьбу М20-8q
020 Фрезернапрограмма 6Р13Ф3
1 Фрезеруватичотири шпонкових паза В=8N9 на 1=48мм
025Круглошліфувальна 3М151
1 Шліфуватишийку Ø30к6 до Ø30,06h8 на 1=20мм
030 Круглошліфувальна 3М151
1 Шліфувати шийку Ø30К6попередньо до Ø30,06h8 на l=25мм.
035 Круглошліфувальна 3М151
1 Шліфуватишийку Ø30К6 в розмірі на l=20мм.
040 Круглошліфувальна 3М151
1 Шліфуватишийку Ø 30К6 врозмірі на l=25 мм.
045 Круглошліфувальна 3М151
1 Шліфуватишийку Ø 25h9врозмірі на l=93 мм.
050 Круглошліфувальна 3М151
1 Шліфувати шийку Ø25h9 в розмірі на l=48 мм.
055 Вертикально –свердлувальна 2Р135
1 Свердлувати отвір Ø 6,8 мм на глибину l=34
2 Зенкувати фаску 1,6 ×45º
3 Нарізати різьбу М8-7Нна глибину l=25мм.
060 Вертикально –свердлувальна
1 Свердлувати отвір Ø4 на прохід
Таблиця 5№ і назва операції Код операції Модель обладнання Код оюладнання Код професії
005 Фрезерно- центрувальна
010,015 Токарна программа
020 Фрезерувальна
030,035,040,045,050
Круглошліфувальна
055,060
Свердлувальна
4269
хххх
хххх
4131
4121
МР-73М
16Б16Ф3
6Р13Ф3
3М151
2Р135
381825
381021
381021
381311
381212
18632
15292
15292
18873
17335
2.3 Вибір загальних припусків. Визначення розмірів заготовки з допускамита підтвердження на ЕОМ
Загальні припускиі допуски на розміри заготовки вибираємо по ГОСТ 7505-89. По прикладенню 1табл. 19 встановлюємо штамповочне обладнання і клас точності поковки.
Приймаємокривошипні штамповані преси закрита штамповка клас точності – Т3.
Орієнтовальновизначаємо розрахункову масу поковки
Мпр = Мд Кр, кг
Де Мд – масадеталі Мд = 2.5кг
Кр –розрахунковий коефіцієнт
Кр = 1.3 ( ГОСТ7505-89, прикладання 3 табл. 20)
Мпр = 2.5 1.3 =3.25
Встановлюємогрупу сталі
Група сталі – М2(ГОСТ 7505-89 табл. 1 стр. 8)
Встановлюємогрупу важкості поковки для чого визначаємо :
— розміри які описують поковкуфігури циліндрично
Діаметр 36 1.05 =37.8 мм
Довжина 447 1.05= 469.35
Де 1.05 –коефіцієнт який враховує збільшення габаритних лінійних розмірів деталі
- масуописуючої фігури
Мф = (П D/4 l 2.5 10
Мф = (3.14 37.8)/4 469.35 2.5 10 = 4.11кг
— відношення масипоковки до маси фігури
С = Мн.р/НФ = 3.25/4.11 = 0.79
Даному відношеннювідповідає степінь важкості поковки — С1
(ГОСТ 7505-89 вприкладення 2 стор.30) Конфігурація поверхні роз’єму штампа – П пласка (ГОСТ7505-89 табл.1.стор.8)
Встановлюємо ісходнийіндекс – 10 (ГОСТ 7505-89 табл.2 стор.10)