Технологический процесс изготовления рычага

         Подкатной ручей служит для  местного увеличения сечения заготовки (набора металла) за счет уменьшения сечения рядом лежащих участков, то есть для распределения объема металла вдоль оси заготовки в соответствии с распределением его в поковке. Переход осуществляется за несколько ударов с кантованием.

        Пережимной ручей предназначен для уменьшения вертикального размера заготовки в местах, требующих уширения. Выполняется за 1…3 удара.

       При  штамповке поковок, имеющих в  плане форму окружности или  близкую к ней, часто применяют  осадку исходной заготовки до требуемых размеров по высоте и диаметру. Для этого на плоскости штампа предусматривают площадку для осадки.

       Штамповочные  ручьи предназначены для получения  готовой поковки. К штамповочным  ручьям относятся черновой (предварительный)  и чистовой (окончательный).

     Черновой ручей предназначен  для максимального приближения  формы заготовки к форме поковки сложной конфигурации. Глубина ручья несколько больше, а поперечные размеры меньше, чем у чистового ручья (чтобы заготовка свободно укладывалась в чистовой ручей). Радиусы скругления и уклоны увеличиваются. В открытых штампах черновой ручей не имеет облойной канавки. Применяется для снижения износа чистового ручья, но может отсутствовать.

 

Чистовой ручей служит для получения  готовой поковки, имеет размеры  «горячей поковки», то есть больше, чем  у холодной поковки, на величину усадки. В открытых штампах по периметру ручья предусмотрена облойная канавка, для приема избыточного металла. Чистовой ручей расположен в центре штампа, так как в нем возникают наибольшие усилия при штамповке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1 – последовательность получения готовой штамповки.

2.2.2. Определение  припусков  и допусков на  механическую обработку 

      Как я уже упоминал, механической обработке подлежат не все поверхности. Поэтому для получения более точной отливки я выбираю способ штамповки: специальная облойная штамповка   как вид кривошипного горячештамповочного процесса. Расчет штампа я провожу согласно ГОСТу 7505-89 “Допуски, припуски и кузнечные напуски” (http://tehnorma.ru/gosttext/gost/gost_2559.htm)

Согласно таблице 1[http://tehnorma.ru/gosttext/gost/gost_2559.htm] выбираю второй класс точности – Т2.  Группа стали соответствует М2 - сталь с массовой долей углерода свыше 0,35% до 0,35% включ. и суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2,0% до 5,0% включ.

Степень сложности определяют путем  вычисления отношения массы (объема)  поковки к массе (объему)  геометрической фигуры, в которую вписывается  форма поковки.

Gп/Gф=   0,54/1.12=0,48 , что соответствует степени сложности С2.

Ориентировочную величину расчетной массы поковки допускается вычислять по формуле

 

Мп=Мд*Кр

 

где  Мп- расчетная масса поковки, кг;

 

         Мд  - масса детали, кг;

 

         Кр - расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии с Приложением 3 (табл.20). Кр=1.4 для деталей с изогнутой осью (рычаги).

 
       Мп=   0,386*1.4= 0.54  кг

С помощью полученный данных и таблице 2 [http://tehnorma.ru/gosttext/gost/gost_2559.htm], определил исходный индекс, который равен – 6.

С помощью таблицы 3 определяем припуски на обрабатываемы поверхности и  заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Припуски и допуски на механическую обработку

Размер элемента детали, мм	Н1 25	Н2 22	Н3 15	D1 19
Допуск линейного размера  отливки, мм	0.8 (+0.5;-0,3)	0.8 (+0.5;-0,3)	0.8 (+0.5;-0,3)	0.8 (+0.5;-0,3)
Общий припуск на сторону, мм	1,0	0,9	0,9	0,9
Исходный размер, мм	26 (+0.5;-0,3)	22,9 (+0.5;-0,3)	15,9 (+0.5;-0,3)	20,8 (+0.5;-0,3)

 

    Согласно таблице 17 назначаю допуски на радиусы закруглений и заношу в таблицу 2.2.

Таблица 2.2- допуски на радиусы закруглений. 

Размер элемента детали, мм	R5
Допуск линейного размера  отливки, мм	0,5
Исходный размер, мм	R5 (+0.25; -0.25)

 

    Согласно таблице 18 штамповочные уклоны не должны превышать 7 градусов.

 

 
2.2.3. Определение коэффициента  использования металла.

 

 

где  М_Д – масса детали, равная 0,386 кг.  

Масса поковки = 0,386+(22*22*26*3,14/4+20,8*20,8*15,9*3,14/4+ +28*28*3,14*22,9 +35*35*26*3,14/4 – 19*19*15*3,14/4 – 28*28*22*3,14/4 -        -35*35*25*3,14/4)*0,0078=0,386+(9878+5400+14093+25000 – 4250 – 13540 –    -24040)*0,0078=  0,483 кг. 

Коэффициент использования металла:

 

К_ИМ = 0.386 / 0.483  = 0,79.

   

     Как мы видим, коэффициент использования металла высокий, что означает не только то, что поковка была правильно выбрана как способ получения заготовки, но и то, что поковка будет выполнена по весьма точным размерам.

 

2.3. Проектирование маршрутной технологии

 

2.3.1. Выбор баз  и методов обработки

 

Выбор технологических баз в  значительной степени определяет точность линейных размеров и относительного расположения поверхностей, получаемых в процессе обработки. При совмещении технологической базы с конструкторской погрешность обработки по заданному от этой базы размеру зависит лишь от возможностей технологической системы.

В качестве базы на первой операции выбираем необработанные торцы заготовки Ø35мм.

В качестве чистовых баз для последующих операций выбираем обработанную поверхность №2 и №4 рисунок 1.1.

Для получения  качественной продукции, а также для наиболее удобного изготовления деталей, принимаю решение использовать УСП-8. Данное приспособление подготавливаем для зажатия  в токарно-винторезный станок. Смещение центров соответствует размеру 78 мм Также для обработки внутреннего диаметра 22мм использую планшайбу, в которую вставляется рычаг наружным диаметром 19мм. Упоры буду подготавливать так, чтобы при изготовлении 400 штук рычагов, нам не пришлось настраиваться на каждый рычаг отдельно, а произвести настройку только на первый рычаг, а при обработке следующих нам приходилось только менять рычаги и зажимать в тиски. Все острые кромки принимаю решение притупить напильником слесарной операцией.

Как я указывал выше, изготавливать рычаг будем партиями по 100 штук. Для более быстрого и качественного изготовления деталей, принимаю решение операции все операции проводить на разных станках. Если на каждом станке мы будем проводить все эти операции вместе, то нам на каждую операцию придется перенастраиваться, это будет нецелесообразно по трудоемкости и трудозатратам.

 

2.3.2. Разработка  маршрута

 

Технологический маршрут обработки  заготовки сводим в таблицу 2.3.

 

Таблица 2.3 – Технологический маршрут.

Номер		Наименование и содержание операции	Станок
операции	перехода
005	1   2 3 4 5	Вертикально-фрезерная  Установить заготовку тиски и закрепить за торцы Ø35 мм. Фрезеровать торец, выдерживая размер 25 мм. Заменить концевую фрезу сверлом Ø20 мм. Сверлить сквозное  отверстие Ø20 мм. (рис. 2.2 а)  Снять заготовку.	Вертикально-фрезерный станок ВМ 127 М
010	1   2 3 4 5	Токарно-винторезная  Установить заготовку в УСП-8 Ø20 мм и зажать гайкой.       Точить торец, выдерживая размер 15мм. Точить наружный Ø19 h12.  Точить наружную фаску на  Ø19 1х45°. (рис.2.2 б)  Снять заготовку.	Токарно-винторезный станок ТВ-7М
015	1   2 3 4	Токарно-винторезная  Установить заготовку наружным  Ø19 в отверстие планшайбы и поджать прихватом. Точить внутренний Ø22 S7. Точить внутреннею фаску на  Ø22 1х45°. (рис.2.2 в)  Снять заготовку.	Токарно-винторезный станок ТВ-7М
020	1 2 3	Вертикально-сверлильная  Установить заготовку и зажать за торец Ø35 мм. Сверлить  фаску на  Ø22 3х45°. 1. (рис. 2.1 г)  Снять заготовку.	Вертикально-сверлильный 2С50
021		Термическая обработка   Закалка ТВЧ поверхности А на глубину 1.. 4 мм.
025	1 2 3	Контрольная Проверить деталь на отсутствие острых кромок. Острые кромки притупить Проверить размер Ø22 S7 и Ø19 h12.	Стол контролёра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Операционные эскизы показаны на рисунке 2.2     

 

            

Рисунок 2.2 а

 

                                                              Рисунок 2.2 б

                              

                                                                                                                              

                                                                  Рисунок 2.2 в 

                       

                                                                   Рисунок 2.2 г

 

                                               Рисунок 2.2 – Операционные эскизы

2.4 Выбор оборудования, инструмента и приспособлений

Данные по оборудованию, инструментам и приспособлениям представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Оборудование, инструмент и приспособления

Операция	Модель станка	Инструмент	Приспособление
1	2	3	4
005	ВМ 127 М	Режущий Фреза концевая Ø40 твердосплавная   ГОСТ 20537-75.  Сверло Ø20 2301-3572 ГОСТ 10903-77   Контрольный Электронный штангенциркуль -   ЭШЦ-ІІІ ГОСТ 166-89.	Для обработки Тиски станочные  ГОСТ 16518-87. Вспомогательные упоры (рисунок 2.2 а)
010	ТВ-7М	Режущий Резец проходной упорный прямой (R1)      ГОСТ 18877-73.  Резец проходной отогнутый (45°)  ГОСТ 18877-73.  Контрольный Микрометр: 0-25 мм  ГОСТ 6507-90.  Электронный штангенциркуль -   ЭШЦ-ІІІ ГОСТ 166-89.	Для обработки УСП-8, планшайба. (рисунок 2.2 б)
015	ТВ-7М	Режущий  Резец расточной ГОСТ 18882-73.  Резец проходной отогнутый (45°)        ГОСТ 18877-73.  Контрольный Нутромер ГОСТ 868-82.	Для обработки УСП-8, планшайба. (рисунок 2.2 в)
020	2С50	Режущий Сверло Ø30 ГОСТ 10903-77.  Контрольный Электронный штангенциркуль -   ЭШЦ-ІІІ ГОСТ 166-89.	Для обработки Тиски станочные  ГОСТ 16518-87.    (рисунок 2.2 г)
025		Контрольный  Напильники прямого и круглого  профиля ГОСТ 1465-80.

 

Технические характеристики вертикально-фрезерного станка ВМ 127 М

 Рабочая поверхность стола,  мм:

  - длина 630

  - ширина 250

Количество скоростей шпинделя 18

 Пределы частот вращения шпинделя, об/мин 40-2000

 Количество подач стола – бесступенчатое

Пределы подач стола, мм/мин:

  - продольных 10-1000

  - вертикальных 10-1000

 Ускореный ход стола, мм/мин:

  - продольный 1800

  - вертикальный 1800

 Количество подач шпиндельной  бабки – бесступенчатое

  Пределы подач шпиндельной бабки, мм/мин 10-1000

  Ускоренное перемещение шпиндельной бабки, мм/мин 1800

  Максимальная масса обрабатываемой детали, кг 350

  Максимальное усилие подачи, Н 9500

  Усилие затяжки инструмента, Н 10000

  Габаритные размеры станка, мм:

  - длина 1685

  - ширина 1685

  - высота 1865

  Масса, кг:

  - станка (без электрошкафа и  принадл.) 1350

  - электрошкафа 260

       - инструмента и принадлежностей 650.

 

 

Технические характеристики вертикально-сверлильного станка 2С-50  
Наибольший диаметр сверления в стали, мм   50 (60)*

 Диапазон нарезаемой станком  2С-50 резьбы   M3-M3 6

 Размер рабочей поверхности  подъёмного стола, мм   500х500

 Количество Т-образных пазов  и ширина пазов   3х18Н12

 Наибольшее расстояние от  торца шпинделя до стола, мм    750

 Подъём стола, мм   300

 Расстояние от оси шпинделя до колоны, мм   300

 Конус шпинделя   Morse 4 (Morse 5 )*

 Перемещение пиноли шпинделя, мм   250

 Количество частот вращения  шпинделя   рег.бесступ

 Пределы частот вращения  шпинделя, об/мин   0-4000

 Крутящий момент, не более, Нм   400

 Осевое усилие на шпинделе, не более, Н   15000

 

 

 

Технические характеристики токарно-винторезного станка ТВ-7М

Макс. длина заготовки, мм 275

Макс. Ø заготовки над суппортом, мм  220

Макс. Ø заготовки над станиной, мм  100

Шпиндель и пиноль

Ø отверстия шпинделя, мм 18

Конус шпинделя KM3

Скорости и перемещения

Количество скоростей шпинделя (прям./обр.) 6

Диапазон скоростей шпинделя, об/мин 60/105/185/315/555/975

Диапазон продольных подач, мм/об 0.1-0.32

Резьбы

Шаг метрической резьбы, мм 0.8/1/1.25/1.5/2/2.5

Дополнительно

Производитель ЗАО «КомТех-Плюс»

Напряжение питания, В 3x380

Мощность двигателя гл. привода, кВт 0.75

Габаритные размеры, мм 1120x620x680

Масса станка, кг 210.

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

 

1. А. А. Шубин. Разработка технологического процесса изготовления детали: Учеб. Пособие по курсовому и дипломному проектированию. Часть I. Производство заготовок. – Петрозаводский гос. Ун-т. Петрозаводск, 1995.