1. Анализ технологических, механических и эксплуатационных
свойств материала детали.
 |
1.1 Анализ технологических, механических и эксплуатационных
свойств материала детали.
Деталь - корпус подшипника, рисунок 1, изготавливается из серого чугуна СЧ 15.
Деталь | Материал | Масса | Количество штук |
7. Корпус подшипника | СЧ 15 | 5,6 | 10 |
Литниковая система предназначена для подвода к форме металла и состоит из литниковой чаши, стояка, шлакоуловителя и питателя.
При заливке вся литниковая система должна быть заполнена металлом. Для качественной заливки металлом сечение стояка должно быть больше сечения шлакоуловителя, а сечение шлакоуловителя - больше суммарного сечения питателей.
Соотношение площадей сечения каналов литниковой системы для чугуна 1,0 : 1,1 : 1,15
Сечение питателей определяют по формуле:
где Q - масса отливки; Kv - удельная скорость залавки, таб 2.4 принимаем 2,5 кг/с*см;
t - продолжительность заливки (определяем по таблице 2,5) принимаем t =5 с..
По рассчитанному сечению питателей определяем сечение остальных элементов литниковой системы, пользуясь их соотношениями:
Для отвода газов из формы на всех выступающих частях отливки устанавливаем вертикальные каналы - выпоры.
Технологический чертёж отливки и эскизы модели, стержневых ящиков и литейной формы приведены на рисунках 3-7.
Эскиз литейной формы (вертикальный продольный разрез)
1 - Полость формы; 2 - Стержень; 3 - Формовочная смесь; 4 - Опока нижняя;
5 - Опока верхняя; 6 - Питатель; 7 - Шлакоуловитель; 8 - Стояк; 9 - Чаша; 10 - Выпор;
11 - Душниковое отверстие.
Рисунок 7
Результаты расчётов и описание операций технологического процесса приведены на картах технологического процесса.
3. Технология механической обработки.
Выбирая варианты механической обработки, определяют наиболее рациональные технологические методы обработки указанных в задании поверхностей с учётом конструкции детали и типа производства. При выборе методов механической обработки изображают эскиз операции и указывают применяемое оборудование и инструмент.
Разработанный маршрут обработки представлен на рисунках 8-14.
3.1 Выбор материала режущего инструмента
Исходя из рекомендаций методических указаний, выбираем марку инструментального материала при различных методах обработки. Результаты сводим в таблицу 3.
Таблица 3
Операция | Инструмент | Марка инструментального материала |
Фрезерная | Фреза торцевая | ВК8 |
Фрезерная | Фреза торцевая | ВК8 |
Сверлильная | Сверло спиральное | Р6М5 |
Расточная | Резец расточный | ВК6 |
Расточная | Резец расточный | ВК6 |
Фрезерная | Фреза торцевая | ВК8 |
Сверлильная | Сверло спиральное Метчик | Р6М5 Р18 |
3.2 Выбор глубины резания
Глубина резания зависит от требуемой чистоты и точности обработки. Принимаем глубину резания t=0,5 мм.
3.3 Выбор величины подачи
Подача выбирается в зависимости от требуемой шероховатости обработанной поверхности. С учётом поправочного коэффициента К = 1,6 принимаем S = 0,3 мм/об.
3.4 Выбор значения периода стойкости
Принимаем стойкость резца Т = 45 минут.
3.5 Расчёт скорости резания
Рассчитаем режимы резания для токарной обработки поверхности 8. Скорость резания рассчитываем по формуле:
где Kv - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности,
Т - время стойкости инструмента.
Значение коэффициента Cv и показатели степеней х, у, m берём по литературе 2. Cv = 292; m = 0,2; х = 0,15, у = 0,2; Т = 45 мин.
где KMV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки,
Knv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности,
Kиv - коэффициент, учитывающий материал инструмента.
По литературе 2 принимаем Knv = 0,8; KMV = 1.
где НВ - твёрдость материала по Бринеллю.
По литературе 2 принимаем Kr = 1; nv = 1; для чугуна СЧ15 НВ = 1200 МПа.
По рассчитанной скорости резания найдём частоту вращения шпинделя станка.
Из ряда значений чисел оборотов шпинделя токарного станка принимаем n=780 об/мин.
Фактическая скорость резания:
3.6 Расчёт усилий резания
Сила резания рассчитывается по формуле:
где Кр - коэффициент, учитывающий фактические условия резания.
Значение коэффициента Ср и показатели степеней х, у, n берём по литературе 2. Ср = 46; х = 1; у = 0,4; n = 0.
где Кмр - поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости, - поправочные коэффициенты, учитывающие влияние параметров резца на скорость резания.
По литературе принимаем
По литературе принимаем n = 0,4.
Расчёт осевой составляющей силы резания:
Расчёт радиальной составляющей силы резания:
3.7 Расчёт мощности резания
Мощность резания найдём по формуле:
4. Разработка технологии термической обработки.
Отливки для снятия термических напряжений, возникающих при кристаллизации и последующем охлаждении, подвергают термической обработке.
Чугун для снятия напряжений отжигают при температуре 500-600°С в течение 2-10 часов в зависимости от сложности конфигурации отливки.
4.1 Выбор температурных параметров
Принимаем температуру отжига 500 °С.
4.2 Определение продолжительности нагрева и выдержки
Время нагрева и выдержки при заданной температуре определяем по формуле:
где d - диаметр шара, вписанного в наиболее массивную часть детали
(d = 66); K1 - поправочный коэффициент, учитывающий способ укладки деталей в печь (К1 = 1,5); К2 - поправочный коэффициент (К2 = 1).
4.3 Определение продолжительности выдержки
Исходя из конфигурации отливки, принимаем время выдержки детали 3 часа.
4.4 Выбор оборудования
Из соображения удобства загрузки деталей выбираем камерную горизонтальную печь СНО-3,0.6,5.2,0/7.
По результатам расчётов оформляем технологическую карту.
НГАВТ кафедра ТМиС | Отливка – Корпус подшипника
| ||||||||||
Технологический процесс изготовления отливки в парных опоках | |||||||||||
Группа: Вариант: 7 | |||||||||||
Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||
Разработал | |||||||||||
Проверил | |||||||||||
Система литниковая | Материал | Масса детали, кг | |||||||||
Диаметр стояка, мм | Площадь сечения шлако уловителя, мм | Площадь сеч. Питателя, мм | |||||||||
60 | 55 | 50 | Чугун СЧ 15 | 5,6 | |||||||
Код операции | Наименование и содержание операции | Оборудование | Приспособление и инструмент | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | ||||||||
05 | Формовка стержня литейного. Ящик протереть, собрать. Набивку стержня проводить равномерно. Установить каркас арматурный. Газ из стержня вывести через знаки в плоскость разьёма формы. | Верстак | Ящик стержневой, набойки душник. | ||||||||
10 | Сушка стержня. Температура 300 С, время 8 часов. | Сушило камерное | Подставка | ||||||||
15 | Формовка в парных опоках. На подмодельную плиту уложить нижнюю часть модели и модели питателя. Установить опоку. Покрыть модели | Машина пресовая | Лопата, набойки, трамбовки | ||||||||
Новосибирская государственная академия водного транспорта
Кафедра: ТМ и С
Курсовая работа
Разработка технологического процесса изготовления детали.
Разработал: Студент гр. К-21
.
Проверил:
Новосибирск 2012г.
1 | 2 | 3 | 4 |
15 | припылом. Набить опоку формовочной смесью Проколоть душниковые каналы. Кантовать опоку. Установить верхнюю опоку, модели отливки и литниковой системы. Нанести слой разделительного песка. Изготовит верхнюю полуформу. Извлеч модели. | ||
20 | Сушка полуформ, темпер. 30 С, время 8 часов. | Сушило камерное | |
25 | Сборка форм. В стержневые знаки установить стержни литейные. Собрать, закрепить форму, подать на заливку. | ||
30 | Плавка чугуна. | Варганка | |
35 | Заливка форм. | Ковш, электроталь | |
40 | Выбивка отливки. | Решотка выбивная. | |
45 | Очистка отливки, выбивка стержня. | Барабан галтовочный | |
50 | Обрубка, зачистка отливок. | Тиски слесарные | Пневмо зубило |
55 | Технический контроль. | Дефектоскоп ультрозвуковой |
