Разработка технологического процесса изготовления детали

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Южно-Уральский государственный  университет

Кафедра “Оборудование  и инструмент

 компьютеризованного  производства”

 

 

 

 

 

 

 

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

Пояснительная записка к курсовой работе по курсу

 “ Технология конструкционных  материалов “

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель

________________________________

«_____» _________________  20____г.

Автор работы

Студент группы

 

«_____»__________________ 20____г.

Работа защищена

с оценкой

 

«_____»__________________ 20____г.

 

Челябинск

2007

 

Оглавление

 

 

Задание по курсовой работе……………………………………… стр. 3

Глава 1. Технология изготовления заготовки

1.1 Возможные способы  изготовления заготовки...…………. стр. 4

1.2 Выбор наиболее эффективного способа………………….  стр. 5

1.3 Технологический процесс  изготовления заготовки……... стр. 6

Выводы по главе 1………………………………………………… стр. 8

Глава 2. Технология изготовления детали                                       стр. 9

Технологический процесс………………………………………… стр. 10

Выводы по главе 2………………………………………………… стр. 13

Заключение………………………………………………………… стр. 14

          Список литературы………………………………………………... стр. 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание по курсовой работе.

 

 

Курсовая работа предусматривает  следующее задание: разработать эффективный технологический процесс изготовления детали (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1 Чертёж детали.

 

№ варианта	L, мм	D1, мм	D2, мм	d1, мм	d2, мм	m, мм	Материал
2	450	430	450	300	350	40	Сталь 50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Технология изготовления заготовки.

 1.1 Возможные способы изготовления заготовки.

 

Для машиностроительных сталей общего назначения главной характеристикой  являются их механические свойства, которые  зависят от содержания углерода, изменяющегося  в пределах 0,05-0,75%. Для своего задания я выбрал среднелегированную сталь - сталь 50.

Изготовить  заготовку можно следующими способами:

1.) Литьё в песчанно-глинистые  формы.

2.) Литьё в металлический кокиль.

3.) Сварка двух заготовок.

4.) Обработка металла давлением. Штамповка (вытяжка).

Литьё в песчанно-глинистые  формы. Наиболее распространённый, универсальный и практически единственный способ изготовления крупногабаритных отливок. Формовку производят по деревянным и металлическим моделям в опоках, набиваемых песчано-глинистыми смесями. Для образования внутренних полостей используют стержни, формуемые в стержневых ящиках из песчаных смесей с крепителями.

Литьё в металлический  кокиль. При литье в кокиль отливки получают путём заливки расплавленного металла в металлические формы – кокили.

Кокильное литьё применяют  в массовом и серийном производствах  для изготовления отливок из чугуна, стали и сплавов цветных металлов с толщиной стенок 3-100 мм, массой от нескольких десятков граммов до нескольких сотен килограммов.

Сварка двух заготовок. В нашем случае – это сварка трубы диаметром 350 мм и толщиной стенок 25 мм с диском диаметром 450 мм. Для получения трубы используем гибку, загнём на прессе две половинки для будущей трубы и сварим их с помощью автоматической дуговой сварки. В диске сделаем отверстие с помощью пробивки. Затем сварим трубу и диск в среде защитных газов.

Обработка металла  давлением. Штамповка (вытяжка). Объёмная штамповка – это способ получения поковок (заготовок деталей) за счёт пластического деформирования исходной заготовки в штампах в горячем или холодном состояниях. Для начала подогреем заготовку в пламенной печи до 800-1300 градусов. После чего будет выполнена прокатка на прокатном стане. Затем выполним вытяжку на  кривошипном горячештамповочном прессе. И в конце выполняем пробивку на том же прессе.

 

1. 2 Выбор эффективного способа изготовления заготовки.

 

При изготовлении данной заготовки остановимся на литье  в металлический кокиль. Основные преимущества данного метода перед  другими:

1.) при литье в кокиль сокращается расход формовочной и стержневой смесей;

2.) многократное использование  формы

3.) затвердевание отливок происходит в условиях интенсивного отвода теплоты от залитого металла, что обеспечивает более высокие плотность металла и механические свойства, чем у отливок, полученных в песчаные формы;

4.) кокильные отливки имеют высокую геометрическую точность и малую шероховатость поверхности, что снижает припуски на механическую обработку вдвое по сравнению с литьём в песчаные формы;

5.) стабильность размеров;

6.) этот способ литья высокопроизводительный;

7.) возможность автоматизации  процесса;

8.) высокие механические  и эксплуатационные свойства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Технология изготовления  заготовки.

 

Заготовку получаем литьём в кокиль, схема которого изображена на рис. 1

Рис. 1. Конструкция кокиля: 1,2 – боковые части, 3 – плита, 4 – литниковая система.

 

Классификационный признак	Тип кокиля	Изготовление отливки
Плоскость разъёма	С «книжным»  разъемом	Имеющие форму тел вращения
Подготовка рабочей поверхности к заливке	С постоянным теплозащитным покрытием (плазменным, анодированным)	Из сплавов  с высокой температурой плавления
Применяемые стержни	С металлическими стержнями	Простой конфигурации с внутренними полостями

Табл. 1

 

В табл. 1 представлены основные номенклатуры для кокиля.

Рассмотрим последовательность изготовления литейной формы.

Первым делом изготовляется  сам кокиль. При этом учитываются зазоры между заготовкой и кокилем (табл. 2). При сборке кокиля в определённой последовательности устанавливают песчаные стержни, проверяют точность их установки и закрепления, соединяют половины кокиля и скрепляют их. Рабочую поверхность кокиля и металлических стержней очищают от ржавчины и загрязнений. Затем на рабочую поверхность кокиля наносят теплозащитные покрытия для предохранения его стенок от воздействия высоких температур заливаемого материала, для регулирования скорости охлаждения отливки, улучшения заполняемости кокиля и т.д.

Теплозащитные покрытия приготовляют из огнеупорных материалов (пылевидного кварца, молотого шамота, графита, мела и др.), связующего (жидкого стекла и др.) и воды. Теплозащитные покрытия наносят пульверизатором на предварительно подогретый до температуры 140-180 С кокиль слоем толщиной 0,3-0,8 мм.

 

Номинальные размеры (от - до)	Зазоры			Допуски на изготовление
	средние, учитываемые в отверстиях	максимальные	минимальные	отверстий	стержней
360-500	0,6	0,84	0,6	+0,120	-0,120

Табл. 2

 

Заключительная операция подготовки кокиля: нагрев его до температуры около 350 градусов.

Заливку металла осуществляют разливочными ковшами или автоматическими  заливочными устройствами. Для удаления воздуха и газов из полости формы по плоскости разъёма кокиля выполняют вентиляционные каналы. Отливка из рабочей полости удаляется выталкивателями.

Затем отливку охлаждают и выталкивают из кокиля. После этого отливку очищают и в случае необходимости подвергают термической обработке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод по главе 1.

 

В этой главе рассмотрен наиболее эффективный способ изготовления заготовки, а также представлен технологический процесс способ литья в кокиль.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2.Технология изготовления изделия.

 

Данную деталь можно  изготовить точением (обтачивание, растачивание, подрезание).

Технологический метод  формообразования поверхностей заготовок  точением характеризуется двумя  движениями: вращательным движением  заготовки и поступательным движением  режущего инструмента – резца. Разновидности  точения: обтачивание – обработка наружных поверхностей; растачивание – обработка внутренних поверхностей; подрезание – обработка плоских (торцовых) поверхностей; резка – разделение заготовки на части или отрезка готовой детали от заготовки – пруткового проката.

Основные виды резцов:

 

 

По виду обработки: а) проходные 1, 2, 3 для обтачивания гладких  цилиндрических и конических поверхностей; б) подрезные 4 для обтачивания плоских  торцовых поверхностей; в) расточные 5 для растачивания сквозных отверстий 6 и расточные упорные для растачивания глухих отверстий 7; г) отрезные 8 для разрезания заготовок на части и для протачивания кольцевых канавок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологический процесс изготовления детали:

 

1.) На токарно-карусельном станке закрепляем на карусели заготовку.

Наружную цилиндрическую поверхность обтачиваем проходным резцом, закрепленным в резцедержателе бокового суппорта. Подача резца вертикальная (рис. 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2

 

2.) Отверстие растачиваем двумя проходными расточными резцами, закрепленными в державке, установленной в гнезде револьверной головки. Подача резца вертикальная (рис. 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3

 

3). Торец детали обтачиваем  подрезным резцом, закрепленным  в резцедержателе верхнего суппорта. Подача резца горизонтальная (рис. 4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4

 

4). Торец фланца обтачиваем  подрезным резцом, закрепленным  в резцедержателе верхнего суппорта. Подача резца горизонтальная (рис. 5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5

 

5). Закрепляем заготовку  на карусели станка, предварительно  перевернув деталь. Цилиндрическую  поверхность фланца детали обтачиваем  проходным резцом, закрепленным  в резцедержателе бокового суппорта. Подача резца вертикальная (рис. 6).

 

 

 

 

 

Рис. 6

 

 

6). Торец фланца обтачиваем  подрезным резцом, закрепленным  в резцедержателе верхнего суппорта. Подача резца горизонтальная (рис. 7).

Рис. 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы по главе 2

 

В этой главе рассмотрен технологический процесс изготовления детали точением. Работы производились на токарно-карусельном станке с применением таких резцов, так проходной, подрезной и расточной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данной курсовой работе был разработан технологический процесс изготовления детали по чертежу. Он состоит из нескольких этапов:

• сначала была получена заготовка способом литья в кокиль. Выбор этого способа оправдывает себя, так как производство детали массовое.
• затем заготовку обрабатывали точением (токарной обработкой). Этот способ использовался в связи с тем, что в обозначении шероховатости поверхности детали был применен знак, который означает, что поверхность должна быть получена удалением слоя материала. А также на выбор способа повлияла геометрия детали. Деталь является телом вращения. Обработка производилась на токарно-карусельном станке, так как деталь крупногабаритная.