Разработка технологического процесса изготовления детали «Корпус» А.ЗКП 010.04.00.00.000СБ

Введение

Современное машиностроение базируется на наукоемких технологиях. Таким образом, в конце XX столетия была продемонстрирована зависимость  машиностроительных производств не только от развития энергетики, но в  значительной мере и от развития наукоемких технологий. Появление таких продуктов  электронного машиностроения, как современные  электронные компьютерные компоненты, привело к широкому их внедрению  в производство нового поколения  технических систем, высокоэффективных, гибко перестраиваемых, многокоординатных  машин и роботов. Ключевой тенденцией при создании современных машин  стал перенос функциональной нагрузки с механических узлов к интеллектуальным (электронным, компьютерным) компонентам. Доля механической части в современном  машиностроении сократилась с 70 % в  начале 90-х годов до 25 + 30 % в настоящее  время. Одновременно происходит компьютерное сопровождение всего жизненного цикла создания и эксплуатации технической  системы.

В своем сегодняшнем состоянии  предприятия российского машиностроения могут осуществлять производство высокотехнологичной  конкурентоспособной продукции  только для сравнительно узких сегментов  мирового рынка. Современное состояние  отрасли не отвечает целям и задачам  повышения долгосрочной конкурентоспособности  экономики и занятия устойчивых рыночных ниш на мировых рынках наукоемкой продукции.

Среди главных проблем  отечественного машиностроения:

Наличие избыточных производственных мощностей, как правило, устаревших, и, соответственно, крайне высокие издержки на их содержание.

Морально устаревшая инфраструктура производственных мощностей

Критический моральный и  физический износ оборудования и  технологий.

Дефицит денежных ресурсов (низкая кредитная и инвестиционная привлекательность предприятий) для  реализации программ стратегических преобразований. Неэффективная производственная кооперация промышленных предприятий. Дефицит квалифицированных кадров.

В качестве первоочередных шагов необходимо восстановить разрушенные  воспроизводящие цепочки в приоритетных отраслях машиностроения: фундаментальные  исследования - прикладные исследования - создание современных технологий - проектирование и современное производство. Именно в эту область и должны быть направлены программы структурной перестройки.

С учетом того, что машиностроение играет ведущую роль в экономике  страны (а также присущего данному  отраслевому комплексу свойства давать импульс для инновационного развития практически всех отраслей), объективной и безотлагательной задачей является немедленное проведение реструктуризации и инновационного развития отечественного машиностроения.

Одной из основных задач  государственной поддержки в  прогнозируемый период должно стать  преодоление импортозависимости машиностроительной продукции, которая приводит к экономическому отставанию всех секторов экономики.

В настоящее время развитие машиностроительного комплекса  происходит на фоне следующих положительных  тенденций:

консолидации активов  производителей машиностроительной продукции  и создании крупных интегрированных  структур в отраслях машиностроения;

увеличения объемов государственной  поддержки высокотехнологичных  секторов экономики (авиастроение, судостроение, транспортное машиностроение, энергетическое машиностроение и др.), а также  развития производственной инфраструктуры.

Целью курсового проекта  является разработка технологического процесса механической обработки «Корпус» А.ЗКП 010.04.00.00.000СБ

 

1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

 

1. Назначение и техническая характеристика детали

 

1.1.1 Назначение  и конструкция детали

Заданную в курсовом проекте  деталь Корпус А.ЗКП 010.04.00.000 СБ можно отнести по форме и технологическим признакам к классу «Корпусных».

Корпус состоит из приваренных 2-х направляющих , 2-х наплавленных седел. Корпус входит в состав Задвижки клиновой DN200, которая служит для перекрытия рабочей среды в системе трубопроводов АЭС в режиме автоматического запирания с пульта управления.

Проточки в патрубках  ø170H12; ø190Н10, предназначены для установки в них седел. Направляющие внутри корпуса служат для движения по ним затвора; и предотвращения его поворота. Выточка в горловине корпуса ø252Н10 служит для посадки в нее герметизирующей крышки. Резьбовое отверстие М20-7Н в основании корпуса служит для слива рабочей среды при необходимости.

Габаритные размеры детали:

- наибольшая длина, мм – 630;

- наибольшая ширина, мм – 450;

- наибольшая высота, мм – 695;

Сталь 20Л из которой выполнен Корпус А.ЗКП 010.04.00.000 является углеродистой конструкционной качественной литейной сталью. В целом сталь 20Л находит широкое применение в котлостроении, для труб и нагревательных трубопроводов различного назначения, кроме того промышленность выпускает пруток, лист. После цементации и цианирования из этой стали можно изготавливать детали, от которых требуется высокая твердость поверхности и допускается невысокая прочность сердцевины: кулачковые валики, оси, крепежные детали, шпиндели, пальцы, звездочки, шпильки, вилки тяг и валики переключения передач, толкатели клапанов, валики масляных насосов, пальцы рессор, малонагруженные шестерни и другие детали автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения.

 

Таблица 1- Марка материала

Марка :	20Л
Заменитель:	15Л, 25Л
Классификация :	Сталь конструкционная углеродистая качественная
Применение:	трубы перегревателей, коллекторов и трубопроводов  котлов высокого давления, листы для  штампованных деталей, цементуемые детали для длительной и весьма
	длительной службы при температурах  до 350 град.

 

 Таблица 2-Химический состав в % материала 20Л

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	As
0.17 - 0.24	0.17 - 0.37	0.35 - 0.65	до   0.25	до   0.04	до   0.04	до   0.25	до   0.25	до   0.08

 

 Таблица 3-Температура критических точек материала 20

Ac1 = 724 ,   Ac3(Acm) = 845 ,    Ar3(Arcm) = 815 ,    Ar1 = 682

 

Таблица 4- Твердость материала

Твердость материала   20   калиброванного нагартованного ,

HB 10 -1 = 207   МПа

Таблица 5-Физические свойства материала 20Л

T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2.13		52	7859
100	2.03	11.6	50.6	7834	486	219
200	1.99	12.6	48.6	7803	498	292
300	1.9	13.1	46.2	7770	514	381
400	1.82	13.6	42.8	7736	533	487
500	1.72	14.1	39.1	7699	555	601
600	1.6	14.6	35.8	7659	584	758
700		14.8	32	7617	636	925
800		12.9		7624	703	1094
900				7600	703	1135
1000					695

 

Таблица 6-Технологические свойства материала 20Л

Свариваемость:	без ограничений.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.
Склонность к отпускной  хрупкости:	не склонна.

 

Таблица 7-Механические свойства при Т=20º материала 20

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU		Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2		-
Прокат  горячекатан.	до 80	Прод.	420	250	25	55			Нормализация
Пруток		Прод.	480	270	30	62	1450		Отжиг 880 - 900oC,
Пруток		Прод.	510	320	30.7	67	1000		Нормализация 880 - 920oC,
Твердость материала   20   после отжига ,								HB 10 -1 = 163   МПа

 

Вывод:

Данная марка стали  полностью удовлетворяет заданным параметрам работы, задвижки клиновой.

1.1.2 Анализ технологичности  конструкции детали. В конструкции Корпуса имеются достаточные по размерам и расстоянию базовые поверхности, а именно за базу принято отверстие ø252Н10, вспомогательные базы это поверхности патрубков  размер 630мм, и поверхность в основании корпуса длиной 100мм. Конструкция детали корпус позволяет вести обработку плоскостей на проход. Форма отверстий позволяет растачивать их на проход с одной или двух сторон. Свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям практически обеспечен , кроме внутренней поверхности в районе расположения приваренных седел.

Отверстий расположенных  не под прямым углом нет. Жесткость детали достаточна, ограничений по режимам резаний нет. Способ получения заготовки достаточно прост это:

- это литье в песчано-глинистые  формы 

- это литье в металлические формы (кокиль).

К недостаткам детали корпуса  можно отнести следующее:

-обработка корпуса АЗКП 010.04.00.000 СБ требует применения нестандартного технологического процесса

-обработка (притирка) приваренных седел вызывает большую трудоемкость и неудобство обработки, требует применения специального приспособления.

В целом Корпус АЗКП 010.04.00.000 СБ считается технологичным , качественная оценка производственной технологичности – хорошо.

1.1.3 Технические  требования, предъявляемые к детали, методы их обеспечения их контроля.

Согласно чертежу детали АЗКП 010.04.00.000СБ имеет следующие технические требования:

• точность размеров Ø252Н10, Ø250Н11 необходимо выполнить по 10 и 11 квалитету точности, Ø276h12,по 12 квалитету точности, как указано на чертеже детали;
• допускцилиндричности поверхности Ø250H11 – 0,15 мм согласно заданной 11 степени точности;
• допуск соосности  поверхности Ø250H11 –R0,15 мм относительно базы А;
• допуск перпендикулярности размера 695- 0,5 измерения производить угломером;
• радиальное биение выполнить по 10 квалитету точности – 0,14 мм,
• точность 10 квалитета поверхности Ø252H10 можно получить растачиванием на расточном или токарно-карусельном станках. Измерение точности производится штангенциркулем с ценой деления 0,05 мм, диапазон измерения 250 – 630 мм. Поверхность Ø250Н11 можно получить точением на токарно – карусельном станке. Измерение точности производится калибром-пробкой ПР и ПР-НЕ.

Допуски радиального биения, цилиндричности, соосности, можно обеспечить путем растачивания за одну установку.

 

1.2 Определение типа производства

Тип производства определяется многими факторами, основными из которых являются: величина годовой  программы, трудоемкость изделия, загрузка станков и масса изделия.

Ориентировочно тип производства может быть определен по годовой  программе и массе детали см. таблицы 4 и 5 данных методических указаний к  дипломному проектированию. По таблице 4 тип производства соответствует единичному.