Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Декабря 2012 в 02:49, курсовая работа
Данная курсовая работа посвящена методологии выбора материалов и технологии в машиностроении. Представлена краткая характеристика изготовляемой детали и условия эксплуатации, на основе которых выбирается материал и составляется план технологических операций.
Зубило - это ударно-режущий инструмент для обработки металла или камня. При сообщении зубилу ударного усилия со стороны бойковой части (затыльника) с помощью молотка, кувалды, бойка отбойного молотка, рубильного молотка, бетонолома или перфоратора режущая кромка зубила воздействует на обрабатываемый материал, разрезая его или раскалывая.
Министерство образования и науки РФ
Брянский Государственный Технический Университет
Кафедра «МиМ»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Методология выбора материалов и технологии
в машиностроении»
Руководитель:
______ Петраков О. В.
«___» 2012г.
Студент гр. 08-МТМ:
______ Туровец А.
«___» 2012г.
Брянск 2012
Содержание
Данная курсовая работа посвящена методологии выбора материалов и технологии в машиностроении. Представлена краткая характеристика изготовляемой детали и условия эксплуатации, на основе которых выбирается материал и составляется план технологических операций.
Зубило - это ударно-режущий инструмент для обработки
металла или камня. При сообщении зубилу
ударного усилия со стороны бойковой части
(затыльника) с помощью молотка, кувалды, бойк
рис. 1. Зубило для холодной рубки металла
Зубило (рис. 1) представляет собой, в большинстве случаев, продолговатый стержень, в сечении имеющий прямоугольную, круглую, овальную или многогранную форму. Зубило затачивается с одного конца (рабочая часть), а другой конец его тела (затыльник) предназначен для ударов молотком. Для обеспечения безопасной работы и защиты рук от случайных ударов молотка, на тело зубила может надеваться «грибок» — полая рукоятка с бортиком, выполненная из резины, дерева, пластмассы или металла. Рабочая часть зубила имеет двухстороннюю заточку с главным и вспомогательным углами резания; для повышения стойкости режущая кромка слегка затуплена.
Хвостовик и рабочая часть зубила обязательно подвергается термоулучшению.
Для выбора материала необходимо учитывать требуемые параметры (рис. 2)
рис. 2. Требуемые параметры детали «зубило» при выборе материала
В зависимости от условий работы для изготовления зубил применяют следующие материалы:
Исходя из условий работы детали «зубило» (рис. 3), и требуемых параметров (рис. 2), были подобранны наиболее подходящие материалы.
рис. 3. Условия эксплуатации детали «зубило»
После сравнения основных характеристик (рис. 4) материалов, выбираем наиболее подходящий, а именно сталь 6ХС (относящуюся к инструментальной стали), характеристики которой представлены на рис. 5.
рис. 4. Сравнение характеристик материалов
рис. 5. Химический состав и температура критических точек стали 6ХС
Ковкой изготавливают поковки цилиндрические, сплошные, гладкие и с уступами (штоки, оси, валы, колонны, цапфы, и т.д.); прямоугольного сечения гладкие и с уступами (платы, пластины, штамповые кубки, вкладыши); со смешанными сечениями, сплошные с уступами и с расположением отдельных частей в одной, двух, трех и более плоскостях (коленчатые валы и др.); цилиндрические полые, гладкие и с малыми уступами (диски, фланцы, колеса, муфты и т.д.); цилиндрические полые, гладкие и с большими уступами при
большом отношении длины к размеру сечения (барабаны, полые валы, цилиндры); с кривой осью (крюки, бугели, скобы, днища).
Процесс ковки состоит из чередования в определенной последовательности основных и вспомогательных операций. Каждая операция определяется характером деформирования и применяемым инструментом. К основным операциям ковки относятся: осадка, протяжка, прошивка, отрубка, гибка.
Осадка - это кузнечная операция, заключающаяся в увеличении площади
поперечного сечения заготовки за счет уменьшения ее высоты. При осадке заготовку устанавливают вертикально (на торец), а инструмент движется вдоль ее оси. В процессе этой операции заготовка деформируется неравномерно вследствие влияния сил трения, возникающих на поверхности бойков и затрудняющих течение металла, а также из-за охлаждения торцов нагретой заготовки, контактирующих с инструментом. Результатом этого является бочкообразность. Основными разновидностями осадки являются: осадка плоскими бойками; осадка слитка с хвостовиком; осадка в подкладных кольцах; высадка; осадка разгонкой.
Протяжка - это кузнечная операция, заключающаяся в удлинении заготовки (или ее части) за счет уменьшения площади поперечного сечения
и являющаяся основной формообразующей операцией при ковке гладких,
ступенчатых и коленчатых валов, поковок типа шатунов и т. п.
При протягивании последовательно деформируют отдельные участки заготовки с кантовкой вокруг оси и подачей вдоль нее (при этом бойки не перекрывают заготовку целиком).
Прошивка - является основной кузнечной операцией, при которой в заготовке получают отверстие или углубление. Она осуществляется с помощью
специального инструмента − прошивня (пуансона, дорна). Заготовку перед прошивкой обязательно осаживают.
Основными способами прошивки являются: прошивка сплошным прошивнем, прошивка на подкладном кольце, прошивка пустотелым прошивнем.
Отрубка - это кузнечная операция, в результате которой происходит
полное отделение части
Гибка - операция, при которой исходной заготовке придается изогнутая
форма по заданному контуру. Процесс гибки сопровождается изменением фор-
мы поперечного сечения
Растяжение происходит выше нейтрального слоя. Сжатие, иногда с образованием складок, − ниже этого слоя и тем больше, чем меньше радиус закругления и больше угол загиба. При гибке нейтральная линия смещается в сторону сжатого волокна.
Закручивание - операция, с помощью которой одну часть заготовки поворачивают по отношению к другой на определённый угол. Закручивание применяют при изготовлении коленчатых валов, крупных свёрл, бурильных инструментов и т. п. Операция закручивания сопровождается некоторым уменьшением длины шейки и увеличением её диаметра.
Чтобы избежать образования трещин и разрывов, закручиваемая часть должна быть равномерно прогрета до максимально допустимой температуры, угол закручивания должен быть выбран возможно меньшим (для коленчатых валов не более 60° и в крайнем случае 90°), после закручивания необходимо медленное охлаждение.
Для того чтобы разработать
На основании чертежа детали с учетом припусков, допусков и напусков
составляют чертеж поковки и определяют ее объем и массу;
– в зависимости от массы поковки выбирают вид заготовки – слиток или
прокат;
– назначают величину укова, необходимого для обеспечения требуемых
механических свойств поковки;
– в зависимости от формы и сложности поковки выбирают операции ковки и назначают последовательность их выполнения, выбирают необходимые
для ковки инструменты и
– в зависимости от химического состава стали назначают температурный
интервал ковки, выбирают режимы нагрева заготовки и охлаждения поковки и
нагревательную печь;
– выбирают основное и вспомогательное оборудование для ковки;
– определяют количество нагревов, угар, отходы при ковке;
– подсчитывают объем и массу заготовки и ее размеры;
– устанавливают состав рабочей бригады и норму времени на ковку;
– подсчитывают коэффициенты выхода годного, весовой точнoсти и использования металла.
Разработку технологического процесса ковки выполняют с учетом обеспечения норм техники безопасности и рациональной организации рабочего
места.
Процесс получения детали «зубило» можно представить в виде блок схемы последовательных операций (рис. 6)
В качестве заготовки используется цилиндр с диаметром
на 10% больше диаметра детали на чертеже (рис. 7)
рис. 7. Цилиндрическая заготовка
Заготовка нагревается до 1100 С и производится обжатие
на меньший диаметр и сбивка углов (рис. 8)
рис. 8. Заготовка после обжатия и сбивки углов
Затем оттягивают хвостовую часть. Следующим этапом является обрубка заготовки в нагретом состоянии, и загиб её на нужный угол при помощи захвата, молота и скругленной опоры (рис. 9). После чего деталь правят и выглаживают
рис. 9. Оттягивание хвостовой части, обрубка и гибка заготовки
После проведенных операций, деталь термической обработке (рис. 10). Режущую часть, нагретую до температуры 850°С, быстро опускают в воду, через несколько секунд вынимают и быстро затачивают лезвие наждаком или напильником.
По зачищенному месту
Тем же манипуляциям подвергается и бойковая часть зубила, но температура отпуска в данном случае составляет 310°С (светло-синий цвет побежалости). Твердость бойка немного меньше твердости кромки.
рис. 10. График термической обработки детали «зубило»
После проведенных технологических операций, готовую деталь подвергают финишной обработке для доведения формы и наведения нужной шероховатости, и контролю на три "разруба".
Заключение
Информация о работе Технологический процесс производства детали "Зубило"