Технологический процесс изготовления детали «муфта»

Министерство науки  и образования РФ

 

Омский Государственный  Технический Университет

 

 

 

Кафедра «Технология  машиностроения»

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

к курсовому проекту на тему

«Технологический процесс изготовления детали «муфта».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа: ЗБП-511

Вариант: 1.06

Выполнила: Кравцева В.

Преподаватель:  Г.А.Нестеренко

 

 

 

 

 

 

 

2005

 

 
Аннотация

 

Тема курсового проекта  «Технологический процесс изготовления детали “Муфта”».

Курсовой проект содержит пояснительную записку на 25 листах и 4 листа графической части:

–   чертеж детали,

–   чертеж заготовки,

• анализ технологического процесса,
• технологическая наладка на токарную операцию №10.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Производственный процесс  изготовления машин является системой связи свойств материалов, размерных, информационных, временных и экономических. Технология машиностроения исследует эти связи с целью решения задач обеспечения в процессе производства, требуемого качества машины, наименьшей себестоимости и повышения производительности труда.

Большинство деталей  в процессе изготовления подвергается различным видам обработки, механической, термической, электрохимической и т.д.

Производительность процесса обработки зависит от режимов  резания (скорости, глубины, подачи) а, следовательно, от материала режущей части инструмента, его конструкции, геометрических параметров лезвий инструмента и т.д.

Современное производство предъявляет повышенные требования к технологической оснастке: точность базирования изделий, жесткость, обеспечивающая полное использование мощности оборудования на черновых операциях и высокую точность обработки на чистовых операциях, высокая гибкость, сокращающая время на наладку и замену оснастки, универсальность, позволяющая обрабатывать изделия определенного типа размеров с минимальным временем на переналадку, надежность и взаимозаменяемость.

 

1 Анализ исходных  данных

 

1.1 Выбор  метода получения заготовки

 

Метод получения заготовки  в большинстве случаев определяет конструктор, исходя из требуемых эксплуатационных свойств детали при работе ее  в условиях конкретной сборочной  единицы (наличие и вид нагрузки, условия трения т.д.).

При выборе способа получения заготовки и ее вида необходимо учесть следующие моменты:

-назначение детали  и условия ее эксплуатации;

-технологические характеристики  материала заготовки;

-геометрическая форма  детали;

-требуемая точность  поверхностей детали;

-тип производства.

В курсовом проекте задан  вид заготовки – штамповка на горизонтально-ковочной машине (ГКМ).

Таблица 1.

Характеристики  методов штамповки.

№	Методы получения заготовки	Характеристики методов [11]
		масса	форма	точность размеров	оборудование
1	2	3	4	5	6
1	Прокат горячекатаный  круглый	-	сечение профиля по ГОСТ 2590-71, 2591-71, 8560-67; прямолинейная ось	соответствует 12-14 квалитету	прокатные станы
2	Выдавливание и прошивка	до 75 кг	с прямолинейной осью круглые, конические или ступенчатые, фасонного сечения; стержень с массивной головкой; типа втулок с глубокой глухой или сквозной полостью или односторонним фланцем	припуски и допуски  для наружных Ф5-150мм от мм до мм, для Ф полостей 10-100мм - мм до мм	кривошипные горячештамповочные винтовые фрикционные и гидравлические прессы
3	Штамповка на ГКМ	до 30 кг	Стержни с головками или утолщениями, полые, со сквозными или глухими отверстиями, фланцами и выступами; предпочтительна форма тела вращения	припуски от 0,6 до 6,4 мм, допуски от 0,7 до 11мм	горизонтально-ковочные машины

1.2 Выбор  расположения заготовки в форме

 

Штамповку на ГКМ выполняют  в штампах с двумя плоскостями  разъема: одна – перпендикулярна  оси заготовки между матрицей и пуансоном (3), вторая – вдоль оси, разделяет матрицу и неподвижную (1) и подвижную (2) половины, обеспечивающие зажим штампуемой заготовки. В настоящее время получают все большее распространение ГКМ с горизонтальным разъемом матриц [7]. Благодаря осевому разъему уклон в участках зажатия на поковках не требуется [11]. Внутренние полости могут быть получены прошивкой после штамповки или непосредственно в процессе штамповки пуансоном (рис. 1), что более производительно.

 

После придания заготовке требуемой  формы она отрезается (или пережимается) на необходимую длину от исходного  материала.

 

Расчет  заготовки.

ведется по рекомендациям [2]

• Определение массы детали

,

где n -- количество элементарных геометрических фигур, которые можно выделить в форме детали,

V – объем i-ой фигуры (рис.2),

ρ – плотность материала (для  стали 45 ρ=7,821 кг/м³)

 

• Определение ориентировочной массы заготовки

,

где Кр – расчетный коэффициент, зависящий от характеристики детали.

• Класс точности поковки – Т4.

Класс точности заготовки  устанавливается в зависимости  от оборудования для ее изготовления. Индекс увеличивается при уменьшении точности размеров поковки.

• Группа стали – М2.

Группа стали определяется в зависимости от среднего массового  содержания углерода и легирующих элементов. Индекс возрастает с увеличением  содержания углерода и легирующих элементов, и служит для характеристики обрабатываемости резанием материала детали.

• Степень сложности – С1.

Степень сложности является одной из конструктивных характеристик  формы поковок, качественно оценивающей  ее. Чем больше индекс, тем ближе  заготовка по форме к готовой  детали. Степень сложности в общем случае определяют путем вычисления отношения массы (объема) поковки Мп к массе (объему) геометрической фигуры Мф, в которую вписывается форма поковки (рис.2):

Для поковок, полученных на ГКМ, допускается определять степень сложности формы в зависимости от числа переходов:

С1 – не более, чем при  двух переходах,

С2 – при трех переходах,

С3 – при четырех  переходах,

С4 – более, чем при  четырех переходах или при  изготовлении на двух ковочных машинах.

При определении степени сложности по переходам также получаем С1.

• Исходный индекс определяется в зависимости от массы заготовки, марки стали, степени сложности и класса точности – 13.
• Радиусы закругления.

При конструировании  поковок наружные R закругления предусматриваются для предотвращения концентраций напряжений и снижения усилий, необходимых для заполнения углов и обеспечения плавного изменения направления волокон. Наименьшие значения R зависят от массы поковки и глубины полости ручья.

Радиусы закругления внутренних углов поковки r влияют на условия течения металла, стойкость штампа и качество поковок. Внутренние r должны быть в 3-4 раза больше R, в противном случае возможно образование зажимов или перерезание волокон.

Наружные при глубине  полости ручья 50мм R = 3⁰, свыше 50мм R = 4⁰; внутренний r = 9⁰.

• Штамповочные уклоны облегчают удаление поковки из ручья.

Максимально допустимые штамповочные уклоны составляют  для  наружных поверхностей 7⁰ и для внутренних 10⁰. Значения уклонов рекомендуется выбирать из ряда: 1⁰,3⁰,5⁰,7⁰,10⁰.

Согласно рекомендациям [7] : наружный α≤5⁰ (назначаем α=3⁰) , а уклоны внутренних поверхностей зависят от соотношения полости (20/65=0,308 → α1=0⁰, 110/45=2,44 → α2=0⁰30’).

• Определение припусков для последующей обработки.

Припуски должны учитывать  вмятины от окалины, слои обезуглероженного  слоя, искажения формы поверхности  и другие возможные дефекты. Припуск на обработку поверхности зависит от исходного индекса заготовки, размера и параметра шероховатости этой поверхности.

• Допускаемые отклонения размеров поковки.

Назначаются в зависимости  от исходного индекса и размера  поковки.

• Назначение технических требований.

Допускаемые отклонения по изогнутости, от плоскостности и  от прямолинейности для плоских  поверхностей устанавливаются в зависимости от наибольшего размера и класса точности поковки – 0,8 мм.

Допуск радиального  биения цилиндрических поверхностей не должен превышать удвоенной величины допуска плоских поверхностей и  назначается по согласованию между  изготовителем и потребителем.

Допускаемое наибольшее отклонение от концентричности пробитого  в поковке отверстия зависит  от наибольшего размера и класса точности поковки – 1,0 мм. Назначаем 0,5 мм.

Допускаемая величина смещения по поверхности разъема штампа определяется в зависимости от массы поковки, конфигурации поверхности разъема штампа и класса точности – 0,8 мм.

 

• Определение массы заготовки окончательно (рис.3):

• Определение коэффициента использования материала (КИМ):

 

 

1.3 Анализ служебного  назначения детали

 

Деталь «муфта» изготовлена из материала сталь 45 ГОСТ 1050-74 .

Это углеродистая качественная конструкционная  сталь с содержанием углерода 0,45% [1]. Предел текучести при растяжении σ_В=75кгс/мм²=750МПа.

По видам обработки конструкционную  сталь делят на горячекатаную  и кованую; калиброванную; круглую  со специальной отделкой поверхности  – серебрянку.

По требованиям к испытаниям механических свойств сталь делят  на категории 1, 2, 3, 4 и 5. При отсутствии указаний поставляют сталь 2 категории.

По состоянию материала сталь  поставляют: без термической обработки, термически обработанную – Т, нагартованную  – Н (для калиброванной стали  и серебрянки).

В зависимости от назначения сталь  горячекатаную и кованую делят на подгруппы: а – для горячей обработки давлением, б – для холодной механической обработки по всей поверхности, в – для холодного волочения.

Тогда полное обозначение материала  детали: .

Область применения стали 45 термически не обработанной: средненагруженные детали, работающие при небольших скоростях и средних удельных давлениях (валы, работающие в подшипниках качения, шлицевые валы, шпонки, втулки, вилки).

В общем детали типа «муфта» предназначены  для предохранения от перегрузок некоторого узла путем размыкания цепи, передающей крутящий момент. При возникновении превышающих допустимые оборотов на входном звене, муфты начинают проскальзывать и выходят из зацепления, тем самым препятствуя перегрузке и возможному разрушению узла. 

 

 

1.4 Анализ технологичности  конструкции детали

 

Технологическим контролем, проводимым в соответствии с ГОСТ 2.121.-73, называется контроль конструкторской документации, при котором проверяют соответствие конструкции изделия требованиям ее технологичности.

Технологичность конструкции изделия  – это совокупность свойств конструкции  изделия, определяющих ее приспособленность  к достижению минимальных затрат на производстве, эксплуатации и ремонте  для заданных качества, объема выпуска  и условий выполнения работ. Чем менее технологична деталь, тем больших затрат времени и ресурсов она требует, тем выше ее себестоимость.

Правила обеспечения технологичности  конструкции детали приведены в  ГОСТ 14.204-73. Оценка может количественная и качественная. Количественная оценка технологичности может быть дана лишь при использовании соответствующих базовых показателях технологичности, поэтому в курсовом проекте технологичность оценивается лишь качественно.