Разработка технологий изготовления фланцев

Федеральное агентство по образованию

 

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный

инженерно-экономический университет»

 

 

Кафедра управления качеством и машиноведения

 

Курсовая работа

 

Разработка технологий изготовления фланцев

 

по дисциплине «Технология машиностроения»

 

 

Выполнил:     Стрелкова Н.С.

                                                         (Фамилия И.О.)

Студент           3          курса        3г.10мес.          

                                                                                                  (срок обучения)

специальность  080502/1

 

группа     5/195    № зачётной книжки  013/0109

 

Подпись:  __________________________________________

 

Преподаватель:          Макарова Т.А.      

                                                                                 (Фамилия И.О.)

Должность:                доцент, к. т. н. кафедры УКиМ

                                                                            (уч. степень, уч. звание)

 

Оценка:  ____________________ Дата: __________________

 

 

Подпись: ___________________________________________

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2012г.

 

Содержание

 

1.Анализ детали……………………………………………………………………….….3

2.Определение маршрутов обработки поверхностей…………………………….….…4

3.Определение типа производства………………………………………………………4

4.Разработка технологии заготовки……………………………………………………..6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. АНАЛИЗ ДЕТАЛИ

Деталь - крышка. Служит для осевой фиксации подшипника качения, поддерживающего вал редуктора.

Состоит из посадочного цилиндра ø60h7, параметр шероховатости которого Ra1.6. Для крепления крышки болтами к корпусу редуктора, ее фланец ø100 имеет четыре отверстия  ø9.

Торец ø60h7, упирающийся в наружное кольцо подшипника и привальный (к корпусу) торец фланца имеют параметры шероховатости Ra1.6. Эти торцы связаны размером 8 четырнадцатого квалитета, однако, допуск параллельности этих поверхностей ограничен величиной 0,012 мм.

Поверхности полости диаметром 48 мм и глубиной 16 мм не обрабатываются.

Крышка относится к мелким отливкам, т.к. ее наибольший размер (ø100) не превышает 500 мм.

Материал крышки - серый чугун СЧ15 с пределом прочности на растяжение 15 кг/мм². Структура СЧ15: перлит, феррит, графит пластинчатый средней величины.

Химический состав:

- Углерод        3,5%-3,7%

- Кремний       2%-2,4%

- Марганец     0,5%-0,8%

- Вредные примеси: фосфор - не более 0,3%, сера - не более 0,15%

Механические свойства СЧ15: твердость НВ = 163 - 229

Предел прочности на сжатие σ_сж = 65 кг/мм²

Годовая программа выпуска крышки -N = 3500 шт.

Так как материал детали чугун, то заготовка может быть получена только литьем. Так как литьем нельзя получить точность размеров и шероховатость большинства поверхностей крышки (за исключением полости диаметром 44 мм и глубиной 15 мм), то эти поверхности будут подвергнуты обработке, однако указанные на чертеже детали точность размеров и параметры шероховатости поверхности нужно признать умеренными, не вызывающими затруднений при изготовлении. Поэтому деталь - технологична. 

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАРШРУТОВ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Цилиндр ø60h7, Ra1.6 - точение однократное, шлифование однократное

Торцы с шероховатостью Ra1.6 связаны между собой размерами 10-го квалитета и допуском параллельности 0,012 - точение однократное, шлифование однократное

Остальные обрабатываемые поверхности связаны между собой размерами 10-го квалитета и имеют шероховатость Ra12,5. Это может быть достигнуто однократной лезвийной обработкой.

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА

1) Первая токарная операция:

а) подрезать торец ø100

Т_оа = 0,0000224(Д² - d²) = 0,0000224(100² - 0)= 0,224 мин

б) обточить цилиндр ø100  
Т_об = 0,000175*100*8 =0,14 мин

Т₀₁ = Т_об + Т_оа = 0,14 + 0,22 = 0,36 мин

2) Сверление четырех отверстий 
Основное время:

Т₀₂ = 0,00056*d*l*4 = 0,00056*9*8*4 = 0,16 мин.

3) Шлифование цилиндра ø60h7 
Основное время:

Т₀₃ = 0,00084*60*16 = 0,81 мин

Штучно-калькуляттагунное время по опепатгиям:

Мелкосерийное производство	Крупносерийное производство
1. Токарная операция 2,14*0,36= 0,77	1. Токарная операция 1,36*0,36 = 0,49
2. Сверление 1,72*0,16 = 0,28	2. Сверление 1,3*0,16 = 0,21
3. Шлифование 2,10*0,81=1,7	3. Шлифование 1,55*0,81 = 1,25

 

 

 

 

 

 

 

Время штучно-калькуляционное среднее:

Т_мс = 0,77+0,28+1,7 =0,92

                 3              

 

Т_кс = 0,49+0,21+1,25 =0,65

                  3

 

* Такт выпуска: Т = Ф_д * 60 =  4015*60 =68,82 мин/шт

                                               N             3500

                                             

* Коэффициент закрепления операций:

К_зомс=     Т      = 68,82  = 74,8

              Т_шк.ср          0,92

 

К_зокс =    Т      = 68,82  =105,88

             Т_шк.ср           0,65

 

Второе значение должно быть отброшено, т.к. его значение соответствует мелкосерийному производству, а подставлялись величины, соответствующие крупносерийному.

Т.к. К_зо=50,2 > 20, то производство мелкосерийное

*       Размер партии запуска:

                                                       n=   N * a    

                                                                 F

где N - годовой объем выпуска деталей, шт.

а     периодичность запуска деталей в производство, дней (для мелкосерийного

производства а = 20 дн.)

F - количество рабочих дней в году (240 дн.)

 

                               n= 3500*20 =292 шт.

                                        240

 

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЗАГОТОВКИ

Так как материал крышки -- чугун, то заготовка может быть получена только литьем.

Литье под давлением применяется чаще всего для особо сложных и тонкостенных отливок из цветных сплавов, оно дорого, применяется в крупносерийном и массовом производстве. Поэтому для крышки неэффективно.

Литье по выплавляемым моделям и в оболочковые формы отпадают из-за дороговизны и мелкосерийного производства рассматриваемой крышки. Остаются литье в объемные песчаные формы и в кокиль.

Окончательный вариант выбирается по результатам компьютерного экономического сравнения.

После проведения данного сравнения (результаты приведены ниже) становится ясно, что производство крышки целесообразно проводить путем литья в кокиль.

Разъем кокиля выбираем так, чтобы вся отливка находилась в одной половине, тем самым, избегая погрешности заготовки от взаимного смешения полуформ. Разъем назначается по правому торцу фланца на чертеже детали (пов.1).

Мелкие отверстия 08 дешевле будет получить сверлением, поэтому в отливке они выполнены не будут, там будет напуск. 

 

 

 

 

ТАБЛИЦА РАЗМЕРОВ ОТЛИВКИ ( I ВАРИАНТ)
Вид размера детали	Обрабатываемые				Необр.	1
Размер детали с предельным отклонениями, мм	Ø 100h14    ( 0,87)	Ø 60 h7         ( -0,100   -0.290)	Ø 8h14         ( -0,36)	8±0,029	Ø 48	2
Допуск размеров детали, Тд, мм	0,87	0,74	0,36	0,4	-	3
Допуск формы детали, Тфд	0,435	0,37	0,18	0,2	-	4
Допуск линейных размеров отливки, То	0,9	0,8	0,56	0,5	0,8	5
Допуск формы и расположения поверхностей, Тфо	0,24	0,24	0,24	0,24	0,24	6
Общий допуск размеров отливки, Тоо	1	0,9	0,7	0,56	0,9	7
Тд/То	0,97	0,92	0,64	0,8	-	8
Вид обработки по Тд/То	черновая	чистовая	черновая	черновая	-	9
Тфд /Тфо	1,8	1,5	0,75	0,83	-	10
Вид обработки по Тфд /Тфо	черновая	получистовая	черновая	получистовая	-	11
Припуски на сторону, мм	0,8	0,9	0,7	0,6	0	12
Средний размер детали, мм	99,13	59,8	7,64	7,9	-	13
Размер отливки с предельными отклонениями	101,2±0,5	61,7±0,45	17,2±0,35	11±0,28	44,1 ±0,45	14

 

 

Класс размерной точности (5-9) табл. 9 ГОСТ; принят 7

Степень коробления (2-5) по табл. 10 ГОСТ; принят 4

Степень точности поверхностей отливки (5-10) по табл. 11 ГОСТ; принята 8

Ряд припусков (2-5) по табл. 14 ГОСТ; принят 4

Минимальный литейный припуск 0,4мм

Класс точности массы отливки (4-11т) по табл. 13 ГОСТ; принят 7т