Разработка конструкции и технологического процесса изготовления заготовки детали зубчатое колесо

Технология изготовления заготовки зубчатого колеса, разработка и описание конструкции детали; обоснование выбора вариантов. Определение размеров и отклонений заготовки и припусков на механическую обработку; расчет массы, выбор оборудования и оснастки.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 13.03.2012
Размер файла 31,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Белгородский государственный технологический университет

им. В.Г. Шухова

Расчетно-графическая работа

По проектированию и производству заготовок

на тему:

Разработка конструкции и технологического процесса изготовления заготовки детали зубчатое колесо

Выполнил:

студент группы ИСМ-34

Кириллов Денис

Проверил: Голдобина В.Г.

Белгород 2011

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Описание конструкции детали

3. Обоснование выбора вариантов заготовки

4. Определение припусков на механическую обработку, размеров и отклонений заготовки

5. Расчет массы заготовок

6. Расчет технико-экономических показателей заготовок

7. Выбор оборудования и оснастки

8. Разработка технологического процесса изготовления заготовки детали «зубчатое колесо»

Список используемой литературы

Введение

Процесс производства деталей машин, орудий труда и инструмента зависит от материала, из которого изготавливаются детали, технологии их изготовления конструкции деталей и машин. Дисциплина «Проектирование и производства заготовок» предназначена для изучения этих трех основополагающих факторов применительно к деталям машин.

На настоящем этапе развития машиностроения существенно возрастает необходимость использования высокоточных станков, оснащенных системами ЧПУ, что в свою очередь стимулирует рост требований к тонности исходных заготовок.

Современное машиностроительное производство располагает широким разнообразием технологических процессов получения заготовок, которые постоянно совершенствуются, становятся более производительными и экономичными. Все большее распространение получают специальные высокоточные способы литья, новые технологии обработки давлением, методы порошковой металлургии. Способ получения заготовки во многом определяет маршрут обработки поверхностей детали, а значит и важнейшие показатели эффективности производственного процесса. Оптимальная для данных производственных условий технология получения заготовки позволит существенно сократить трудоемкость механической обработки, снизить материалоемкость изделия и разработать экономически целесообразный технологический процесс. Эффективность того или иного способа получения заготовки может быть установлена на основе тщательного анализа технологических, и экономических аспектов производства. В данной РГР рассматривается разработка конструкции и технологии изготовления заготовки зубчатого колеса.

1. Исходные данные

Для изготовления конструкции заготовки необходима следующая информация:

1) Чертёж детали «Колесо зубчатое».

2) Габаритные размеры: высота h = 30 мм;

Максимальный диаметр D = 89 мм.

3) Твёрдость: HB 268…280.

4) Неуказанные предельные отклонения: h12, .

5) Материал детали: сталь 45 ГОСТ 1050 - 88.

6) Тип производства: среднесерийное производство.

2. Описание конструкции детали

Зубчатое колесо представляет собой тело вращения. Исходя из особенностей конфигурации и виде применяемого материала можно сделать вывод, что оно должно быть цельным. Габаритные размеры: диаметр 89мм, высота 30мм.

Рабочим элементом колеса является зубчатый венец. Диаметр венца 89 мм и высота 25 мм. Ступица имеет диаметр 40 мм и длину 5 мм.

На венце нарезано 30 зубьев модулем m= 2,5 мм. Диаметр делительной окружности d= m• z= 75. С обоих торцов зубья имеют фаски 1Ч45є.

Зубчатое колесо имеет центральное отверстие диаметром 25 мм, в котором выполнен шпоночный паз шириной 8 мм. С обоих торцов отверстия снимаются 2 фаски 1,6Ч45є.

Требования к точности и шероховатости всех функциональных и не функциональных поверхностей указаны на чертеже.

Материалом для изготовления зубчатого колеса служит сталь 45 ГОСТ 1050-88

Химический состав сведём в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

С, %

Si, %

Mn, %

S, %

P, %

0,42 .. 0,5

0,17 .. 0,37

0.5 .. 0.8

0 .. 0.04

0 .. 0.035

Механические свойства сведём в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Предел прочности при растяжении уВ, МПа

Предел прочности при срезе ус, МПа

Твёрдость НВ

610

520

229

Модуль упругости Е= 200000 МПа;

Плотность с= 7810 кг/м3;

Относительное удлинение д=16%;

Относительное сужение Ш=40%;

Технологические свойства:

Свариваемость - сваривается плохо;

Данные по массе детали:

Расчет массы детали производился с помощью программы Компас 3D V12, M = 1,15г

3. Обоснование выбора вариантов заготовки

Ориентируясь на свойства материала детали, принимаем метод обработки металлов давлением. С учетом того, что производство среднесерийное, целесообразно получить заготовку горячей объемной штамповкой, т.к. она характеризуется более высокой производительностью и меньшей трудоемкостью, чем свободная ковка. Кроме того, горячей объемной штамповкой можно получить поковки более сложной формы.

Как вариант, рассмотрим получение поковки на штамповочных молотах. Применение данного способа целесообразно в условиях серийного и крупносерийного производства. К преимуществам такой штамповки можно отнести высокую производительность, исключение из технологического процесса операции резки исходной заготовки при работе с прутковым материалом, возможность получения заготовок с глубокими полостями и отверстиями, сравнительно низкие значения припусков, напусков и штамповочных уклонов, возможность автоматизации процесса.

Кроме того, для изготовления заготовки детали «Зубчатое колесо» можно применить штамповку на кривошипных горячештамповочных прессах. КГШП применяются в условиях серийного производства для штамповки поковок близких по форме и размерам к готовым деталям. КГШП отличаются высокой производительностью, меньшими значениями припусков на механическую обработку, большей точностью размеров поковок, чем при штамповке на молотах. Деформация заготовки производится за один удар.

зубчатый заготовка конструкция припуск

4. Определение припусков на механическую обработку, размеров и отклонений заготовки

Исходные данные:

Расчетная масса поковки

Gп = Мд·Kр

По ГОСТ 7505-89 принимаем Кр= 1,25

Gп =M = 1,15 ·1,25=1,44 кг.

Средняя массовая доля углерода составляет 0,45%. Следовательно группа стали М2.

Степень сложности определяем по формуле Gп/Gф

где Gп - масса поковки.

Gф - масса геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки.

Размеры определяются путем умножения соответствующих размеров детали на рекомендованный ГОСТ 7505-89 коэффициент 1,05.

Масса фигуры Gф = кVс

Gф=1,05·190·7,8=1,56 кг

Gп/Gф=1,44 /1,56=0,92

Следовательно, степень сложности поковки С1

Класс точности - Т4

Согласно ГОСТ 7505-89 исходный индекс 10

Штамповка на штамповочном молоте

Класс точности поковки принимаем Т5. Согласно ГОСТ 7505-89 исходный индекс 12. По специальным таблицам [1] находим необходимые параметры, представленные в таблице 4.1

Таблица 4.1

Деталь

Заготовка

Номинальный размер Аiд, мм

Шероховатость Ra, мкм

Допуск ТАiз, мм

Допускаемые отклонения

ES EI, мм

Величина припуска ±KZ, мм

Номинальный размер Аiз, мм

Ш89

3,2

2,2

+1,4 - 0,8

1,7·2=3,4

Ш

Ш40

6,3

2,0

+1,3 - 0,7

1,6·2=3,2

Ш

30

1,25

2,0

+1,3; -0,7

1,9·2=3,8

25

1,25

2,0

+1,3; -0,7

1,8·2=3,6

Штамповочные наружные уклоны принимаем величиной 1°. Радиусы закругления наружных углов равен 2,5 мм, внутренних углов - 3,5 мм. Допускаемая высота торцового заусенца 4 мм.

Штамповка на КГШП

Класс точности поковки принимаем Т4. Согласно ГОСТ 7505-89 исходный индекс 10.

Деталь

Заготовка

Номинальный размер Аiд, мм

Шероховатость Ra, мкм

Допуск ТАiз, мм

Допускаемые отклонения

ES, EI, мм

Величина припуска ±KZ, мм

Номинальный размер Аiз, мм

Ш89

3,2

1,6

+1,1; -0,5

2·1,5=3,0

Ш

Ш40

6,3

1,6

+1,1; -0,5

2·1,4=2,8

Ш

Ш25

1,25

1,5

+0,9; -0,5

2·1,4=2,8

Ш

30

1,25

1,4

+0,9; -0,5

1,6·2=3,2

25

1,25

1,4

+0,94; -0,5

1,5·2=3,0

Штамповочные наружные уклоны принимаем величиной 1°, внутренние 0°45ґ. Радиусы закругления наружных углов равен 2,5 мм, внутренних углов - 3,5 мм. Допускаемая высота торцового заусенца 4 мм.

5. Расчет массы заготовок

Расчет массы заготовок производился в КОМПАС-3D V12.

Масса заготовки, получаемой штамповкой на КГШП, mз=1,330 кг.

Масса заготовки, получаемой на штамповочном молоте, mз=1,434 кг.

6. Расчет технико-экономических показателей заготовок

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

Себестоимость

, [3]

Сi - базовая стоимость 1 тонны заготовок, руб.;

SОТХ - базовая стоимость 1 тонны отходов, руб.;

Q - масса заготовки, кг;

q - масса детали, кг;

кТ - коэффициент, зависящий от класса точности;

кС - коэффициент, зависящий от группы сложности заготовок;

кВ - коэффициент, зависящий от массы заготовок;

кМ - коэффициент, зависящий от марки материала;

кП - коэффициент, зависящий от объема производства заготовок.

Коэффициент весовой точности:

1) Для поковок, получаемых на штамповочном молоте:

Сi=375 руб;SОТХ=27 руб;q=1,15 кг;Q=1,43 кг;

кТ=1,03;кС=0,75;кВ=1,33; кМ=1; кП=0,8.

= 4,32 руб

2) Для поковок, получаемых на КГШП:

Сi=375 руб;SОТХ=27 руб;q=1,15 кг;Q=1,33 кг;

кТ=1,03;кС=0,75;кВ=1,33; кМ=1; кП=0,8. руб.

руб

Из расчетов видно, что себестоимость заготовки, изготовленной на КГШП, ниже, а коэффициент весовой точности выше, чем у заготовки, изготовленной на штамповочном молоте. Поэтому предпочтительным будет считаться изготовление заготовки на КГШП.

7. Выбор оборудования и оснастки

1) Основное оборудование:

- кривошипный горячештамповочный пресс.

2) Инструмент (оснастка):

- открытый штамп;

- обрубной штамп с ножами

3) Вспомогательное оборудование:

- пресс-ножницы;

- индукционная установка ТВЧ;

- кривошипный пресс;

- шарнирно-рычажный чеканный пресс;

- обжиговая печь;

- пескоструйная установка.

8. Разработка технологического процесса изготовления заготовки детали «Зубчатое колесо»

1) Резка прутка на мерные заготовки на пресс-ножницах;

2) Нагрев исходной заготовки на индукционной установке ТВЧ;

3) Штамповка поковки в закрытом штампе на КГШП;

4) Обрубка облоя с удалением штамповочных уклонов на кривошипном прессе;

5) Калибровка на шарнирно-рычажном чеканном прессе;

6) Термообработка - отжиг в обжиговой печи;

7) Очистка от окалины на пескоструйной установке;

8) Контроль.

Список используемой литературы

1. Схиртладзе А.Г., Борискин В.П., Макаров А.В. Проектирование и производство заготовок: Учебник. - Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2006. - 448 с.

2. Заводнов А.Л. Проектирование и производство заготовок, получаемых обработкой давлением в горячем состоянии: Учеб. пособие/ А.Л. Заводнов - Белгород: Изд-во БТИСМ, 1988. - 106 с.

3. Проектирование и производство заготовок: Методические указания к выполнению расчетно-графической работы/ Сост. В.Г. Голдобина. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2004. - 20 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т./ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М: Машиностроение, 1985. - Т.1. - 656 с.

5. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штамповочные. Допуски, припуски и напуски.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Выбор способа получения заготовки. Анализ технологичности конструкции детали. Выбор методов обработки поверхности заготовки, схем базирования заготовки. Расчет припусков, промежуточных технологических размеров. Проектирование специальной оснастки.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 04.02.2014

  • Выбор заготовки с ее физическими и химическими свойствами для изготовления детали типа зубчатое колесо. Разработка технологического процесса обрабатываемой детали. Расчет режимов резания. Техническая характеристика токарно-винторезного станка 1К62.

    курсовая работа [599,1 K], добавлен 30.12.2015

  • Описание служебного назначения детали. Определение типа производства от объема выпуска и массы детали. Выбор вида и метода получения заготовки. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки и оборудования. Разработка техпроцесса изготовления корпуса.

    курсовая работа [137,3 K], добавлен 28.10.2011

  • Выбор заготовки. Расчет объема и массы заготовки и детали, потерь металла при обработке. Определение величин припусков на обработку. Выбор оборудования оснастки. Разработка технологического процесса. Определение режимов резания и норм времени.

    курсовая работа [32,5 K], добавлен 04.02.2009

  • Технологический анализ детали, материалов, твердости поверхности. Расчет припусков на обработку, выбор заготовки, размерный анализ технологических цепей размеров. Расчет режимов резания по операциям технологического процесса, нормы времени на операции.

    курсовая работа [324,9 K], добавлен 16.08.2010

  • Анализ конструкции детали "Зубчатое колесо", выбор заготовки и метода ее получения. Оценка нужного оборудования и технологической оснастки. Определение операций механической обработки по переходам, их нормирование. Разработка технологической документации.

    курсовая работа [179,9 K], добавлен 03.04.2012

  • Описание машины и узла, служебное назначение детали "валик правый". Выбор вида и метода получения заготовки, технико-экономическое обоснование выбора заготовки. Разработка маршрута изготовления детали. Расчет припусков, режимов резания и норм времени.

    курсовая работа [45,5 K], добавлен 28.10.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.