Разработка технологических процессов изготовления детали «корпус» литьем и горячей объемной штамповкой

    2.2.1.Определением класса точности поковки 

    Класс точности поковки устанавливается  в зависимости от технологического процесса обработки давлением и  оборудования, используемого для  ее изготовления, а также исходя из требования, предъявляемых к точности размеров поковки.

    Выбор класса точности поковки производится по [3].

    В данной работе штамповка выполняется на гидравлическом прессе. В этом случае класс точности Т4. 

2.2.2. Определение группы стали, степени сложности поковки и конфигурации поверхности разъема штампа, исходного индекса 

    Группа  стали определяется в зависимости от среднего массового содержания углерода и легирующих элементов. Разделение сталей на группы учитывает различное сопротивление деформированию и, следовательно, различный по интенсивности износ штампов. Материал для изготовления – Сталь 45л, следовательно массовая доля углерода 0,45% и доля легирующих элементов меньше 5%. Этим параметрам соответствует группа стали М2.

    Степень сложности штампованной поковки  является одной из ее конструктивных характеристик, влияющих на величину назначаемых  припусков и допусков на размерах поковки. Степень сложности С определяется путем вычисления отношения массы Мп (объема Vп) поковки к массе Мф (объему Vф) геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки. 

    

      
 

Исходя из расчетов, степень сложности поковки С2.

    Поверхностью  разъема штампа называют поверхность, по которой соприкасаются между собой разъемные части штампа. Эта поверхность выбирается так, чтобы поковка свободно извлекалась из обеих половин штампа.

    Учитывая  характер конструкции поковки, получаемой в данной работе, целесообразно выбрать плоский разъем штампа.

    Исходный  индекс, необходим для последующего назначения припусков и допусков на размеры поковки, определяется в  зависимости от массы поковки, группы стали, степени сложности и класса точности поковки. 

    Конструктивные  характеристики поковки приведены  в табл.3.

    Таблица 3 

 
 

    2.2.3. Выбираем припуск на механическую обработку 

    Припуск - это слой металла, который будет  удаляться при дальнейшей обработке поковки на металлорежущих станках с целью получения из нее готовой детали.

    Припуск па механическую обработку включает основной, а также дополнительный припуск, учитывающий отклонение формы поковки. Все припуски назначаются на одну сторону номинального размера поковки.

    Основной  припуск на сторону на механическую обработку в зависимости от исходного  индекса, линейных размеров и шероховатости  поверхности готовой детали определяется по [3]. Дополнительный припуск на сторону, учитывающий возможную изогнутость поковки и ее отклонения от плоскости и прямолинейности, определяется по [3].  

    2.2.4. Определение допусков на размеры поковки 

    Допуски на размеры поковки в зависимости  от исходного индекса и размеров поковки назначаются по [3]. Выбранные значения для данной детали приведены в таблице 5. 
 
 
 

    

    

Таблица 5

 
 
 
 
 
 

    2.2.5. Выбор кузнечных напусков 

    Под кузнечным напуском понимают дополнительный объем или слой металла на обрабатываемых или необрабатываемых резанием частях поверхности поковки, необходимый для осуществления формообразующих операций штамповки.

    Кузнечные напуски на поковке могут быть образованы штамповочными уклонами, радиусами закруглений углов поковки и перемычками наметок отверстий, которые получают при дальнейшей обработке резанием. Все кузнечные напуски назначаются сверх припуска на обработку резанием. Это повышает отход металла при механической обработке и утяжеляет поковку. 

    2.2.6. Выбор штамповочных уклонов 

    Для облегчения заполнения рабочей полости  штампе деформируемым металлом и извлечения из нее поковки на боковых поверхностях ручьях штампа необходимы штамповочные уклоны. Они назначаются сверх припусков.

    При горячей объемной штамповке (лист 4) эти уклоны для наружных поверхностей вследствие температурной усадки металла поковки назначаются меньшими, чем для внутренних поверхностей.

    В данной работе штамповочные уклоны принимаются:

    - на наружной поверхности 7° 

    - на внутренней поверхности 10° 
 

3. Разработка  технологии механической обработки

 

3.1. Выбор технологических  баз  

    Назначение  основных контактных баз начинается с выбора базы для выполнения первой операции – черновой базы. Она используется только один раз, так как закрепление  заготовки производится за необработанную поверхность. Выбранная технологическая база должна использоваться, по возможности, во всех операциях технологического процесса, т.е. должен соблюдаться принцип единства баз.

    За  черновую базу в работе принимаем  поверхность 7 (лист 2).

    Все следующие технологические базы называются чистовыми базами. При  каждом установе базовые поверхности закрепляются так, чтобы лишить заготовку шести степеней свободы.

    После чернового базирования, когда подготовлены поверхности для чистовых баз, начинаются операции по формообразованию детали вплоть до стадии чистовой обработки. Для достижения заданных размеров детали и требуемой геометрической точности и шероховатости поверхностей, обработку  заготовки ведут путем поэтапного снятия слоя припуска. При  черновой обработке снимается максимальный слой припуска (до 70 процентов), а при  чистовой – оставшийся слой припуска (рабочих ходов может быть несколько). Оставление минимального слоя припуска для чистовой обработки (до 0,2 мм и менее) значительно снижает динамические параметры резания, способствует резкому повышению качества обрабатываемой поверхности детали. 

    3.2. Составление карты точности и качества

    Главной задачей при проектировании маршрута обработки детали является решение  вопроса по выбору необходимого количества операций и переходов обработки  каждой поверхности детали для достижения заданных точности их размеров и качества (шероховатости) поверхности при  минимальных затратах труда.

    Карта точности и качества составляется путем  введения в установленную форму  показателей точности (IT)  и параметров качества (Rz, Ra) обработки всех поверхностей детали. Для детали «корпус» карта точности и качества приведена на листе 5. 

3.3. Разработка технологических  операций механической обработки заготовки 

    После составления маршрута обработки  заготовки начинается следующий  этап разработки технологического процесса – назначение технологических операций механической обработки. При этом каждая операция разделяется на ряд переходов, необходимых для получения заданных точности размера и шероховатости  для каждой обрабатываемой поверхности  детали.

    Составление плана механической обработки осуществляется на основе рабочего чертежа детали, чертежа заготовки, маршрута обработки  и данных о точности и качестве заготовки. План обработки является одним из основных этапов подготовки технологического процесса к производству детали.

    Для выбора необходимых переходов для  каждой обрабатываемой поверхности  детали служит карта точности и качества.

    Разработка  плана механической обработки начинается с назначения величин промежуточных  размеров, снимаемых слоев металла  для каждой поверхности детали в  зависимости от величины общего (исходного) припуска и от потребного количества переходов для черновой и чистовой обработки

    Значения  толщин снимаемых слоев заносятся  в табл. 8. 
 

Таблица 8