1.1. Определение типа производства.

В машиностроении, в зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий, различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.

В единичном производстве выпускают изделия широкой номенклатуры в небольших количествах или индивидуально. Изготовление однотипных деталей совсем не повторяется или повторяется через определенные промежутки времени. При изготовлении деталей, как правило, используется универсальное оборудование.

В серийном производстве изготавливают партии деталей, регулярно повторяющиеся через определенные промежутки времени. В зависимости от размера партии различают мелко-, средне- и крупносерийное производство. Используется специализированное оборудование.

Для массового производства характерно изготовление большого количества однотипных деталей на специальном оборудовании.

Так как большинство деталей автомобильной и дорожной техники (валы, зубчатые колеса, шестерни, рычаги, оси, стаканы) изготавливаются партиями различных размеров, то в нашем случае тип производства – серийный

1.2. Выбор материала для изготовления детали:

1.2.1. Соответствие эксплуатационным требованиям

Условия работы нашей детали достаточно сложны: динамические нагрузки, напряжения изгиба в теле зуба, высокие контактные нагрузки, износ сопрягаемых поверхностей и т.д. (для других случаев, например, воздействие воздуха, воды, масла, кислоты, тепловые воздействия и т.п.). Такие условия работы детали предъявляют к материалу особые требования. Сталь 60ХФА, рессорно-пружинная сталь, содержащая 0,5% углерода, по 1% хрома и марганца.

1.2.2. Соответствие технологическим требованиям

С этой точки зрения сталь 60ХФА удовлетворяет требованиям минимальной трудоемкости изготовления детали. Он обладает хорошей обрабатываемостью режущим инструментом, различными методами обработки давлением. Позволяет улучшать обрабатываемость предварительной термической обработкой (отжигом) и сформировать требуемые конечные свойства ТВЧ. Вышеперечисленное обеспечивает получение конструктивно прочной детали при наименьших затратах.

1.2.3. Соответствие экономическим требованиям

Сталь 60ХФА обеспечивает изготовление наиболее дешевой конструкции, способной эффективно и длительно работать в заданных эксплуатационных условиях. Относительно недорогая сталь, применение которой технически и экономически целесообразно и оправданно, т.к. она дает экономический эффект за счет повышения долговечности деталей, уменьшения массы конструкции, уменьшения расхода запасных частей и, таким образом, экономии металла.

Детали рессорно-пружинных сталей работают на упругие нагрузки и поэтому упрочняются закалкой и средним отпуском. Структура стали после упрочнения – тростит отпуска.

2. Обоснование способа получения заготовки

Заготовки для автомобильных деталей серийного производства обычно выполняются штамповкой. Одним из производительных способов получения заготовок является штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ), производительность до 400 поковок в час. Штамповкой на ГКМ получают поковки массой 0,1 – 100 кг с максимальным диаметром 315 мм. Кроме ГКМ в качестве оборудования для штамповки применяют молоты и прессы.

Допуски и припуски на поковки регламентируются ГОСТ 7505-89.

На ГКМ изготавливаются следующие поковки: зубчатые колеса, шестерни, конические шестерни с валом; цилиндрические шестерни с валом, кольца, втулки, шестерни с фланцем и т. д.

В нашем случае, поковку невозможно технологически выполнить на ГКМ, поэтому необходимо выполнять штамповку на кривошипном прессе. На прессах штампуют детали весом до 200 кг типа плоских поковок, шестерен, крестовин, ступенчатых валов, валов-шестерен, поворотных кулаков, рычагов, шатунов, коленчатых валов и т.д. (рис. 6, [9])