- •1 Описание объекта производства
- •2 Анализ технологичности конструкции детали
- •3 Определение серийности производства
- •4 Выбор методов изготовления заготовок
- •4.1.1 Литье в песчано-глинистые формы
- •4.1.2 Технологический процесс литья в песчано-глинистой форме.
- •4.1.3 Технологическая себестоимость заготовки
- •4.2.1 Получение заготовок методом горячей объемной штамповки
- •5 Сравнительный анализ метода получения заготовок
Введение
В машиностроении заготовка понимается как изделие, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и материала изготавливают деталь.
Заготовки можно подразделить на следующие категории:
Машиностроительные профили изготавливают постоянного сечения или периодического.
Комбинированные заготовки - это сложные заготовки, получаемые соединением отдельных более простых элементов
Штучные заготовки получают литьем, ковкой, штамповкой или сваркой и т.д.
При разработке технического процесса необходимо учитывать основные факторы, которые определяют выбор заготовки. К таким факторам относят:
1. Материал (из которого изготавливается деталь и его свойства (литейные, штампуемость, свариваемость));
2. Назначение деталей в узлах машин, механизмов и условий их работы;
3. Конфигурация детали;
4. Тип производства;
5. Влияние сложности технологического процесса;
6. Точность выполнения заготовок и её поверхности (наклеп,
шероховатость);
8. Время, затрачиваемое на технологическую подготовку в целом;
В настоящее время в машиностроении одним из основных методов формообразования является литейное производство. К литейным сплавам предъявляют следующие требования [1].
Требования предъявляемые к литейным сплавам:
Хорошую заполняемость литейной формы (иметь высокую жидкотекучесть);
Низкая температура плавления;
Обладать незначительной способностью, поглощать газы и хорошей структурой;
Незначительная способность ликвации, которая в некоторых местах сплавов;
Должны иметь наименьшую стоимость;
Они должны легко обрабатываться резанием, иметь достаточно хорошую свариваемость.
В машиностроении заготовки получают в основном двумя методами — литьем или обработкой давлением (пластическим деформированием). Иногда для крупногабаритных деталей допускается использование сварных заготовок или комбинированных (т. е. полученных сваркой предварительно отштампованных или отлитых отдельных элементов сложной формы) [1].
Чем более строгие требования предъявляют к однородности механических свойств детали, тем выше требования к ее прочности, твердости и износостойкости, тем желательнее применить метод пластического деформирования, а не литья. Кроме этого, выбрать метод пластического деформирования тем предпочтительнее по сравнению с литьем, чем больше объем производства и чем меньше такт выпуска. Вместе с тем, чем сложнее форма детали и чем выше стоимость материала, из которого она изготовлена, тем предпочтительнее использовать метод литья, как дающий лучшее приближение формы заготовки к форме готовой детали, т. е. повышающий коэффициент использования материала [1].
Для заготовок мелкосерийных и единичных производств изготовляют в основном в песчаных формах с ручной формовкой по деревянным моделям.
Обобщенная классификация заготовок, применяемых в настоящее время в машиностроении, приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Обобщенная классификация заготовок, применяемых
в машиностроении
1 Описание объекта производства
В данной курсовой работе рассматривается деталь губка.
Деталь – губка является деревообрабатывающим инструментом, которое служит для снятия коры с древесины, с целью отделения коры от дробленой древесной массы.
Инструмент предназначен для окорки и измельчения древесины, главным образом хвойных деревьев, причем указанный инструмент предназначено для получения и использования для последующей варки измельченной коры и щепы небольших деревьев диаметром приблизительно 4 - 20 см.
Губка содержит окорочное лезвие 2 для снятия коры, лезвие 6 для измельчения древесины в щепу, установленную за окорочным лезвием, и устройство для отделения щепы, содержащей кору, от чистой щепы. Лезвие установлено с возможностью сдирания коры и упора в поверхность дерева на глубину, допускающую срезание окорочного слоя одновременно с корой древесины заранее заданной толщины.
Данный инструмент позволит организовать промышленное использование деревьев небольших размеров. Инструмент представлен на рисунке 2, 3.
3
4
5
2
6
7
8
9
10
11
12
1
Рисунок 2 – Губка вид с боку
15
14
13
Рисунок 3 – Губка вид сверху
Поверхности 1, 3, 4, 7, 10, 12, 13, 14, 15 – являются формообразующими поверхностями. Окорочное лезвие 2 служит для снятия и измельчения коры. Лезвие 6 предусматривает измельчение древесины в щепу, установленную за окорочным блоком. Отверстия 9, 8 и фаска 5 предназначены для крепления инструмента, а канавка 11 – для подачи воды.
Геометрические параметры проектируемой детали представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Геометрические параметры детали
№ поверхности |
Номинальный размер, мм |
Допуск, мм |
Отклонение положения поверхности относительно базы или других поверхностей, мм | ||||||
1 |
7 |
h14-0,006 |
| ||||||
2 |
6 |
Н14-0,006 |
| ||||||
3 |
6 |
h14-0,006 |
| ||||||
4 |
43 |
|
| ||||||
5 |
3 |
|
| ||||||
6 |
5 |
h6-0,006 |
| ||||||
7 |
6 |
Н9-0,006 |
| ||||||
8 |
3 |
|
| ||||||
9 |
3,5 |
|
| ||||||
10 |
6 |
|
| ||||||
11 |
2 |
|
| ||||||
| |||||||||
Продолжение таблицы 1 | |||||||||
12 |
3 |
|
| ||||||
13 |
3 |
|
| ||||||
14 |
16 |
|
| ||||||
15 |
40 |
|
|
Согласно ГОСТ 977-75 деталь типа «Губка» изготавливают из стали 45Л-1. Данная сталь хорошо подвергается обработки резанием, легированием. Химический состав и механические свойства представлены в таблицах 2, 3.
Таблица 2 – Химический состав, в % (Сталь 45Л-1) (ГОСТ 977 - 75)
C |
Si |
Mn |
Ni |
Сu |
S |
P |
Cr |
не более | |||||||
0,42 ... 0,50 |
0,20 ... 0,52 |
0,45 ... 0,90 |
0,3 |
0,04 |
0,3 |
Таблица 3 – Механические свойства (Сталь 45Л)
σm, МПа |
σв, МПа |
δ, %
|
Ψ, % |
αН,
|
НВ (не более) | |
Горячекатаной |
отожженной | |||||
314 |
540 |
12 |
20 |
294 |
148 |
217 |
Данная сталь подвергается нормализация при температуре 860 – 880°С. Нагревание проводят до полной перекристаллизации. Охлаждение производится на воздухе в цехе. В результате сталь приобретает мелкозернистую, однородную структуру. Твердость, прочность стали после нормализации выше на 10-15 %, чем после отжига. Далее следует Отпуск 600 – 630 °С он необходим для снятия внутренних напряжений, а также для придания материалу требуемого комплекса механических и эксплуатационных свойств (рисунок 4). В большинстве случаев материал становится более пластичнымпри некотором уменьшениипрочности[5].
Рисунок 4 – График термообработки
Таблица 4 – Расчет массы заготовки
№ п/п |
Объем, м3 |
Масса, кг
| |
| |||
1 |
|
| |
2 |
|
| |
3 |
|
| |
4 |
|
| |
5 |
|
| |
6 |
|
| |
Продолжение таблицы 4 | |||
7 |
|
| |
| |||
1 |
|
| |
2 |
| ||
3 |
| ||
4 |
| ||
5 |
| ||
6 |
| ||
7 |
| ||
8 |
| ||
9 |
| ||
10 |
|
| |
11 |
|
| |
12 |
|
| |
13 |
|
| |
14 |
|
| |
15 |
|
| |
16 |
|
| |
17 |
|
| |
18 |
|
| |
Продолжение таблицы 4 | |||
19 |
|
| |
20 |
| ||
21 |
|
| |
22 |
|
| |
23 |
| ||
24 |
|
| |
25 |
|
| |
26 |
|
| |
Вся деталь |
| ||
Компас |
|
Объем и массу берем по значению программы «КОМПАС-3D».