Курсовая работа: Розробка технічного процесу виготовлення деталі корпус компресора
2.2. Матеріал
деталі і його хімічні і механічні властивості.
Для деталі
«Корпус компресора» використовують матеріал сірий чавун марки С420, який
використовується в деталях, де потрібна висока міцність і підвищений опір
зносу.
Дані про хімічний
склад і механічні властивості матеріалу заносимо в таблиці 2,3.
Таблиця 2.
Хімічний склад СЧ
20 ( в %)
Вуглець |
Кремній |
Марганець |
Фосфор |
Сірка |
Хром |
Нікель |
3,0-3,3 |
1,3-1,7 |
0,8-1,2 |
до 0,3 |
до 1,15 |
до 0,3 |
до 0,5 |
Таблиця3.
Механічні
властивості СЧ 20
Тимчасовий опір
розриву Gb
МПа не менше
|
Межа міцності при
згині МПа не менше |
Тимчасовий опір
стисканню МПа |
Твердість по
Брінелю НВ |
210 |
200 |
750 |
170-241 |
2.3. Аналіз
технологічності конструкції деталі
2.3.1. Якісна
оцінка
Деталь
відноситься до складу корпусних деталей. Складається в привалочних поверхонь,
до яких прилягають сопрягаємі деталі. Потрібна складна форма заготовки.
Для обробки
деталей потрібен спеціально ріжучий і вимірний інструмент, спеціальні пристосування. Деталь
міцна і жорстка. Всі поверхні для обробки доступні.
Висновок. По
якісній оцінці деталь можна вважати не технологічною.
2.3.2. Кількісна
оцінка.
Кількісну оцінку
проводимо по коефіцієнту уніфікації, який розраховується по формулі (1)
(1)
де Q y.e. – число уніфікованих елементів; Q
y.e.= 17
Qe – кількість конструктивних
елементів; Qe=19
Ку.е.> 0,6
Значить деталь по
коефіцієнту уніфікації є технологічною.
Самий високий
квалітет точності обробки 7, значить по кількісній оцінці деталь не потребує
довідних операцій.
Отже, по
шорсткості поверхонь деталь можна вважати технологічною.
Висновок. На
основі якісної і кількісної оцінок деталь можна вважати технологічною відносно.
3. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ
РОЗДІЛ
3.1. Визначення
типу виробництва.
Тип виробництва
визначають виходячи з кількості деталей , що підлягають обробці(N) і маси
деталі (т), відповідно даних таблиці (1, с. 24).
Виходячи з того,
що N= 15000 і т= 6,25 кг, тип виробництва - середньосерійне.
3.2. Вибір виду і
методу одержання заготовки.
Заводський
варіант одержання заготовки передбачає одержання заготовки методом лиття в
піщано-глиняні форми. Перевага цього методу – найнижча вартість лиття.
Недоліки - низька
точність заготовки, високі параметри шорсткості, великі припуски на механічну
обробку, потребує найбільших затрат металу.
Я пропоную цей
метод замінити на метод лиття в кокіль. Цей метод має переваги: найбільш
дешевий серед спеціальних методів лиття, багатократне використання металічних
форм; кокіль дозволяє отримати відливки зі стабільними і точними розмірами (до
12 квалітету), параметр шорсткості може досягати Rz=20мкм, підвищуються механічні
властивості відливки.
При переході
лиття з пісчаних форм на кокіль втрати матеріалу зменшуються на 10-20%, за
рахунок літнікової системи, трудоємність механічної обробки за рахунок
зменшення припусків і висока точність розмірів зменшується в 1,5-2 рази.
Недоліки – кокілі
коштують дорого, можливість короблення через значні усадкові і термічні
напруження.
Заміна лиття в
пісчані форми на кокільне знижує собівартість відливок приблизно на 30%.
3.3.
Техніко-економічне обґрунтування вибору заготовки.
Обґрунтування більш
економічного варіанту заготовки робимо по двом параметрам:
1)
коефіцієнт
використання матеріалу;
2)
вартість
варіантів заготовки.
Варіант І.
Заводський
варіант (лиття в пісчано-глиняні форми). Визначаємо коефіцієнт використання
матеріалів по формулі (2)
(2)
де тд
– маса деталі, кг, тд= 6,25 кг
тз -
маса заготовки, кг, обчислюється по формулі (3)
тз=тд
+ тпр(3)
тпр =Vпр
· γ(4)
де Vпр
– об’єм припусків, см3
γ- питома
вага матеріалу заготовки, г/см3
Для сірого чавуну
γ = 7,5(2,с. 141)
Щоб визначити
об’єм припусків, потрібно знати їх розміри. Максимальний припуск при литті в
пісчані форми 5мм (2,с. 482). Розіб’ємо припуски на прості частини, що кожна з
них мала просту геометричну форму, зручну для розрахунку об’єму.
Головна частина
припуску припадає на отвори Ø96мм, їх фланці, а також на фланець
верхньої кришки та привали лап.
Загальний припуск
знайдемо по формулі (5).
V = 2V1O+2V1Ф +2V2O+2V2Ф+VKP+VЛ (5)
де V1о, V1Ф , V2о, 2V2Ф – об’єми припусків відповідно
першого отвору, його фланцю, другого отвору, його фланця;
Vкр, Vл – об’єми припусків кришки і лап
відповідно.
Форма припусків
обох отворів та фланцю першого отвору має форму кільця. Об’єм кільця знаходимо
по формулі (6).
V = h (R2 – r2) (6)
де h – висота кільця, мм
r – внутрішній радіус, мм
R – зовнішній радіус, мм
Згідно з
кресленнями маємо: h1о =12мм, R1о=65мм, r1о=60мм, h1ф=5мм, R1ф=92мм, r1ф=65мм, h2о=15мм, R2о=48мм, r2о=43мм.
V1о = 3,14 · 12(652-602)
= 23550мм3 ≈ 23, 5 см3
V1ф = 3,14 · 5(922-652)
= 66552мм3 ≈ 66,6см3
V2о = 3,14 · 15(482-432)
= 21430мм3 ≈ 21,4см3
Поверхня фланцю
отвору Ø96Н11 є квадрат з вирізаним в ньому отвором. Тому об’єм припуску
визначаємо по формулі (7).
V2ф = S(BH – ПR2) (7)
де B, H – довжина та ширина фланцю
відповідно;
B=120мм, H=116мм;
R – радіус отвору; R=48мм;
S – в даному випадку величина
припуску; S=5мм.
V2ф = 5(120·116 – 3,14·482) =
33427мм3 ≈ 33,4см3
Поверхня кришки є
квадратне кільце. Об’єм припуску визначаємо за формулою (8).
Vкр=S(BH-bn)
де S – в даному випадку величина припуску, S=5мм.
В, Н – зовнішня довжина і ширина кришки відповідно.
В=165мм, Н=168мм.
b, h - внутрішня довжина і ширина кришки
відповідно.
B= 133мм, h=136мм.
Vкр = 5(165 ·168 - 133·136)= 48160мм3
≈48,1см3
Поверхня лап є
прямокутником. Отже об’єм знаходимо по формулі (9)
Vл=2SHB(9)
де S - величина припуску, S=5мм.
B, H – довжина і ширина лап відповідно, B=226мм, H=30мм.
Vл = 2 5 226 30 = 67800мм3 ≈
67,8см3
V= 2 23550 + 2 66552 + 2 21430
+ 2 33427 + 48160 + 67800 =
= 405878мм3
≈ 406см3
тпр =
406 7,5 = 3045 г ≈ 3,05кг.
Але, щоб знайти
масу заготовки потрібно також знайти масу відходів металу, які виділяються при
обробці різьбових отворів.
В деталі 24 отв.
М12-6Н, та по одному отвору М16-6Н і М22-7Н. Умовно приймемо, що в деталі 26 отв
М12-6Н.
Знайдемо об’єм
одного отвору, умовно вважаючи, що його об’єм дорівнює об’єму циліндру такого ж
діаметру і довжини за формулою (10).
Vотв = П · h · r2 (10)
де h – глибина отвору, мм, h = 27мм
r – радіус отвору, мм, r = 6мм
Vотв = 3,14 · 27 · 62 ≈
3052мм3
Тоді загальний
об’єм знаходимо по формулі (11)
Vзаг = 26 · Vотв (11)
Vзаг = 26 · 3052 = 79354 ≈
80см3
У відповідності з
формулою (4) маса 26 отворів знаходимо по формулі (12)
тотв =
Vзаг · γ (12)
тотв =
80 · 7,5 = 600г =0,6кг
Отже, маса
заготовки по першому варіанту за формулою (13)
тз = тд
+ тпр + тотв (13)
тз =
6,25 + 3,05 + 0,6 = 9,9кг
Визначимо
вартість заготовки за формулою (14)
(14)
де С1можл
– вартість отримання лиття в пісчано-глинистій формі;
С1можл
= 4200грн
Варіант ІІ.
Проектує мий
варіант (лиття в кокіль).
Визначаємо
коефіцієнт використання матеріалу за формулою (2). Щоб визначити масу припусків
і заготовки по другому варіанту робимо перерахунок аналогічно розрахункам по
першому варіанту, з тією різницею, що максимальний припуск при литті в кокіль
становить 2мм.
V1о =
3,14 · 12(652-622) = 14356мм3
V1ф =
3,14 · 2(922-622) = 29013мм3
V2о =
3,14 · 15(482-462) = 8855мм3
V2ф =
2(120 · 116 – 3,14 · 462) = 14552мм3
Vкр =
2(165 · 168 - 133 · 136) = 19264мм3
Vл = 2
· 2 · 226 · 30 = 27120мм3
V = 2 · 14356 + 2
· 29013 + 2 · 8855 + 2 · 14552 + 19264 + 27120 = 179936мм3 ≈
≈ 180см3
тпр =
180 · 7,5 = 1350г = 1,35кг
тз = 6,25 + 1,35
+ 0,6 = 8,2кг
Визначаємо
вартість заготовки по другому варіанту згідно з формулою (14). Причому вартість
лиття в кокіль С1можл = 10000грн.
Порівняльну
характеристику варіантів приводимо в таблиці 4.
Таблиця 4.
Порівняльна
характеристика варіантів заготовки.
Вид заготовки |
Кв.м. |
Вартість заготовки, грн |
Лиття в пісчані форми |
0,63 |
41,58 |
Лиття в кокіль |
0,76 |
82 |
Висновок. Хоча і
вартість заготовки по проектованому варіанту майже у 2 рази вища, але ми
досягли підвищення коефіцієнту використання матеріалу. А враховуючи те, що при
другому варіанті ми можемо відмовитися від більшості чорнових операцій, і при
цьому значно понизиться трудоємність обробки деталі, то можна вважати другий
варіант більш економічним.
3.4. Розробка
маршруту механічної обробки деталі з вибором технологічних баз і обладнання.
Таблиця 5.
Маршрутний
технологічний процес
Номер операції |
Назва операції |
Технологічна база |
Обладнання, яке використовується |
005 |
Заготівельна (лиття в кокіль) |
|
|
010 |
Термічна |
|
|
015 |
Свердлильно-фрезерно-розточна |
Торцева поверхня фланцю
отв Ø 96Н11
|
Оброблюючий центр моделі ИС 800 ПМФ4 |
020 |
Свердлильно-фрезерно-розточна |
Пов. 10 |
Оброблюючий центр моделі ИС 800 ПМФ4 |
025 |
Контрольна |
|
|
030 |
Слюсарна |
|
Верстак |
035 |
Контрольна |
|
|
040 |
Миїчна |
|
Миїчна машина М2-А |
045 |
Контрольна |
|
|
050 |
Фарбувальна |
|
|
3.5.
Характеристика обладнання, яке використовується при виготовленні деталі.
Страницы: 1, 2, 3
|