Составление технологического процесса изготовления детали «Штуцер»

Министерство образования  РФ

Белгородский  Государственный Технологический  Университет им. В. Г. Шухова

 

 

 

Кафедра Технологии Машиностроения

 

 

Курсовая  работа

По дисциплине: основы технологии машиностроения

На тему: «Составление технологического процесса изготовления детали «Штуцер»

 

 

 

 

Выполнил: студент группы ТМк-41 Степанов С.

Проверил: проф. Лебедев Л. В.

 

 

 

 

 

г. Белгород 2010 г.

Содержание

 

1. Описание детали………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
2. Выбор типа  производства…………………………………………………………………………………….……………………………………..
3. Обоснование  выбора заготовки…………………………………………………………………………………………………………………
3.1. Определение  допусков, припусков и размеров  заготовки…………………………………………………………
3.1.1. Штамповка  на КГШП………………………………………….………………………………………………………………………………………..
3.1.2. Штамповка  на ГКМ………………………………………………..……………………………………………………………………………………
3.2. Расчет массы  заготовок…………………………………………………………………………………………………………………………..
3.3. Расчет технико-экономических  показателей заготовок……………….………………………………………
4. Выбор способов обработки поверхностей и назначение технологических баз …….…….
5. Укрупненный  технологический маршрут изготовления  детали «Штуцер»………………….…..
6. Технологическая  операция 05 – токарная.…………………………………………………………………….…………………
7. Расчет припусков  на механическую обработку……………………………………….……………………………………..
8. Режимы обработки,  силы резания……………………………………………………………………………………………………………
9. Качество поверхности…………………………………………………………………………………………………………………………………
10. Техническое  нормирование……………………………………………………………………………………………………………………….
11. Экономическая  оценка технологического процесса……………………………………………………………………
Список литературы……………………………….…………………………………………………………………………………………………………….
Приложение……………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Описание детали

 

Штуцер входит в состав рабочего тормозного гидроцилиндра  барабанных тормозов автомобиля. Через  данный штуцер жидкость под давлением  попадает в рабочий цилиндр после  нажатия на педаль тормоза.

Штуцер представляет собой тело вращения цилиндрической формы. Деталь цельная простая.

Габаритные размеры  детали: длина l=29 мм, диаметр D=17 мм.

На наружной цилиндрической поверхности детали длиной 15 мм от торца  имеется резьба М12х1,5. На расстоянии 15 мм от торца произведена выточка диаметром D=10 мм на длину l=5 мм. С одной стороны детали имеется шестигранная головка под гаечный ключ с размерами 14,5 х 17 мм. Сопряжения наружной цилиндрической поверхности и поверхности шестигранной головки с торцами выполнены фасками 1х45 ^о и 1,5х15 ^о соответственно.

Деталь имеет  центральное глухое отверстие диаметром D=3 мм и глубиной l=20 мм, выполняемое по 11 квалитету точности. Перпендикулярно оси детали на расстоянии 17,5 мм произведено сквозное отверстие диаметром D=2 мм, выполняемое с допуском Н11.

Все поверхности  детали выполнены с шероховатостью R_a=3,2 мкм. Неуказанные предельные отклонения: h14, H14, ±IT 14/2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Выбор типа производства

 

Для определения  типа производства воспользуемся рекомендациями и таблицами из [6].

Годовая программа  выпуска N=30000 деталей.

Устанавливая  тип производства по программе выпуска, видим, что производство будет серийным. Для того чтобы определить серийность производства, найдем размер партии:

 

 

 

Примем для  дальнейших расчетов n=1200 шт. Таким образом, устанавливаем, что производство будет являться крупносерийным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Обоснование выбора заготовки

 

Исходя из конструкции  и конфигурации детали и ее размеров, как метод производства можно  предложить обработку металла давлением, также, учитывая конструкцию детали, следует, как вариант рассмотреть  изготовление заготовок из шестигранного  стального проката.

В пользу выбора варианта с использованием обработки  металла давлением говорят технологические  свойства металла детали: сталь 30 обладает относительно высокой пластичностью: относительное удлинение составляет 16%, ударная вязкость равна 49 кДж/см², относительное сужение поперечного сечения – 40%.

Предполагаемые  точность и качество поверхности  заготовки позволяют использовать способы обработки металлов давлением. Серийность производства позволяет  предположить использование объемной штамповки.

В нашем случае основными рассматриваемыми методами будут: штамповка на кривошипном  горячештамповочном прессе (КГШП), штамповка  в горизонтально-ковочной машине (ГКМ) и производство заготовок из шестигранного  стального проката. После расчетов как основной будет выбран тот  способ, который наиболее выгоден  с экономической точки зрения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1 Определение припусков, допусков и размеров заготовки

 

Исходные  данные:

Масса детали = 0,026 кг.

Расчетная масса  поковки:

М_п.р = М_д·K_р

По ГОСТ 7505 - 89 принимаем К_р =1,5

М_п.р=0,026*1,5= 0,039 кг

Средняя массовая доля углерода составляет 0,3%, суммарная  массовая доля легирующих элементов  около 0,92%. Следовательно, группа стали М1.

Степень сложности  определяем по формуле  _, где _{- масса поковки, -} масса геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки.

 

В данном случае фигурой, описывающей форму поковки, является цилиндр. Размеры цилиндра определяются путем умножения соответствующих  размеров детали на рекомендованный  ГОСТ 7505-89 коэффициент 1,05.

_=1,05*51,47=0,054 кг;

 

Следовательно, степень  сложности поковки С1. Конфигурация поверхности разъема штампов  плоская.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.1 Штамповка на КГШП

Класс точности  поковки принимаем Т3. Согласно ГОСТ 7505-89  исходный индекс 5.

По специальным  таблицам [10] находим необходимые параметры, представленные в таблице 1:

Таблица 1

Деталь		Заготовка
Номинальный размер Аid, мм	Шероховатость Ra, мкм	Допуск TAiз, мм	Допускаемые отклонения ES EI, мм	Величина припуска ±KZ, мм	Номинальный размер Аiз, мм
	6,3	0,7	+0,5 -0,2	2*0,8=1,6
23	6,3	0,7	+0,5 -0,2	0,9

 

Штамповочные  наружные уклоны принимаем величиной 3°. Радиусы закругления наружных углов равны 0,5 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.2 Штамповка на ГКМ

 

Класс точности  поковки принимаем Т4. Согласно ГОСТ 7505-89  исходный индекс 7.

По специальным  таблицам [10] находим необходимые параметры, представленные в таблице 2

Таблица 2

Деталь		Заготовка
Номинальный размер Аid, мм	Шероховатость Ra, мкм	Допуск TAiз, мм	Допускаемые отклонения ES EI, мм	Величина припуска ±KZ, мм	Номинальный размер Аiз, мм
	6,3	0,9	+0,6 -0,3	2*1,0=2
23	6,3	0,9	+0,6 -0,3	1,1

 

Штамповочные  наружные уклоны принимаем величиной 3°. Радиусы закругления наружных углов  равны 2 мм. Допускаемая высота торцового заусенца  1 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Расчет массы заготовок

 

Расчет массы  заготовки производился в  КОМПАС -3D  V10.

Масса заготовки, получаемой штамповкой на КГШП , m_з=0,039 кг.

Масса заготовки, получаемой штамповкой на ГКМ , m_з=0,042 кг.

Масса заготовки  из шестигранного стального проката, m_з=0,043 кг.

 

3.3 Расчет технико-экономических показателей заготовок

 

Количественный  уровень технологичности способа  получения заготовки  может   быть   определен    после   расчета   себестоимости   заготовки   по сравниваемым вариантам.

Себестоимость S =

- базовая стоимость  1 тонны заготовок, руб.;

S_отх - базовая стоимость 1 тонны отходов, руб.;

Q - масса заготовки, кг;

q - масса детали, кг,

 - коэффициент, зависящий от класса точности;

- коэффициент,  зависящий от группы сложности  заготовок;

- коэффициент,  зависящий от массы заготовок;

- коэффициент,  зависящий от марки материала,

- коэффициент,  зависящий от объема производства  заготовок.

Коэффициент весовой  точности:

 

 

 

 

 

 

1.  Для поковок, получаемых на КГШП:

С₁=1500 руб;  S_отх= 270 руб; q=0,026 кг;  Q=0,039 кг; 

K_t=1,03   K_c=0,77  K_в=1  K_м=1,18  К_п=1

S=

 

 

2.  Для поковок, получаемых на ГКМ:

С₁=1500 руб;  S_отх= 270 руб; q=0,026 кг;  Q=0,042 кг; 

K_t=1,02   K_c=0,77  K_в=1  K_м=1,18  К_п=1

S=

 

       3) Для заготовок из проката:

руб.

 

 

Из расчетов видим, что себестоимость заготовки, изготовленной на КГШП,  ниже, а коэффициент весовой точности выше, чем у заготовки, изготовленной на ГКМ. Но так как изготовление заготовки из проката обойдется дешевле, то ее принимаем за основной вариант.

 

 

 

 

4. Выбор способов обработки поверхностей и назначение технологических баз

 

 

рис.1. Назначение способов обработки штуцера

 

    Таблица  3:

Номер и наименование обрабатываемой поверхности	Вид механической обработки	Номер базовой  поверхности	Примечание
1 – наружная цилиндрическая поверхность	Точение черновое	7 и 8	С лишением 5 степеней свободы
2 – выточка	Точение чистовое	7 и 8	С лишением 5 степеней свободы
3 – торец	Точение чистовое	7 и 8	С лишением 5 степеней свободы
4 – резьбовая поверхность	Нарезание резьбы плашкой	7 и 8	С лишением 6 степеней свободы
5 – отверстие осевое	Сверление	7 и 8	С лишением 6 степеней свободы
6 – отверстие радиальное	Сверление	4 и 8	С лишением 6 степеней свободы

 

 

6. Технологическая операция

 

Задача – спроектировать операцию 05 – подобрать производительный и эффективный вариант токарной обработки наружной цилиндрической поверхности и торца заготовки.

Обработку поверхностей целесообразно выполнить точением. При этом будут легко достигнуты точность размеров, соответствующая 12 квалитету, и шероховатость поверхностей в пределах R_a=10…6,3.

С учетом серийности производства деталей, операцию можно  выполнять на токарно-револьверном станке 1Г340П за один установ с последовательной обработкой каждой поверхности соответствующим резцом (рис.2.).

Операция включает 7 переходов. На позиции I заготовка (шестигранный пруток) устанавливается в патрон. Переход 1 – подрезка торца подрезным резцом осуществляется на позиции II.