|
Рефераты Главная Финансовое право Финансовый менеджмент финансовая математика Финансы деньги кредит Французский Компьютерные сети Конституционное право зарубежныйх стран Конституционное право России Краткое содержание произведений Программирование компьютеры и кибернетика Производство и технологии Психология Разное Религия и мифология Трудовое право Туризм Уголовное право и процесс Управление |
Корпус гидрозамкаКорпус гидрозамка100 Введение
Машиностроение - одна из ведущих отраслей народного хозяйства. Задачей машиностроения является создание совершенных конструкций машин и передовой технологии ее изготовления. Объем продукции должен увеличиваться за счет автоматизации и механизации производства. Основное направление в развитии технического процесса - это создание принципиально новых технологических процессов производства и замена существующих процессов более точными и экономичными. Главное внимание уделяется вопросам сокращения сроков подготовки и повышению качества продукции машиностроения, в значительной степени качество и технико-экономические показатели выпускаемой продукции зависят от подготовки производства, важной составной частью которой является проектирование технологических процессов. Внедряемые технологические процессы должны обеспечивать высокое качество, точность и низкую себестоимость выпускаемой продукции. Эти показатели обеспечиваются обоснованным применением высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки, а также средствами механизации и автоматизации. В разрабатываемом проекте решается задача получения детали минимальными затратами при использовании высокопроизводительного оборудования и технологической оснастки, также рационального метода получения заготовки. Целью данного курсового проекта является систематизация, расширение и закрепление теоретических знаний студентов, обучение правильно и самостоятельно решать инженерные и исследовательские задачи, возникающие при проектировании технологических процессов изготовления изделий машиностроения и средств технологического оснащения, а также подготовить студентов к выполнению выпускной квалификационной работы. В соответствии с поставленной целью в процессе курсового проектирования выделяют следующие задачи: - развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы; - овладение методикой проектирования технологических процессов механико-сборочного производства; - приобретения опыта анализа существующих и конструирования современных видов технологической оснастки; - овладение технико-экономическим анализом принимаемых решений; - развития навыков самостоятельной защиты принимаемых технических решений. Анализ исходной информации Служебное назначение и техническая характеристика узла и деталей Корпус входит в состав гидрозамка погрузчика. Гидрозамок предназначен для закрытия движения потока рабочей жидкости в рабочий орган погрузчика, что позволяет рабочему органу находится в заданном положении без потребления мощности гидромотора. Давление рабочей жидкости передаётся через магистральный трубопровод. Давление нагнетается насосной станцией. Трубопроводы подводятся в гнёзда бобышек корпуса, Н, Ш, Сл, У. При подаче рабочей жидкости в гнездо У поршень смещается влево и двигает штоком подпружиненый шарик. В гнздо Н подаётся рабочая жидкость от источника давления, рабочая жидкость при отжатии шарика попадает в гнездо Ш, далее к рабочему органу. Через гнездо Сл выводится рабочая жидкость поступающая из линии У для предотвращения излишнего отжатия шарика и удаления жидкости поступившей из линии У после перекрытия линии У. Также после прекращения поступления давление рабочей жидкости в линию У, шарик передвигается вправо и закрывает путь истечения жидкости из рабочего органа. Корпус изготавливается из стали 40Х ГОСТ 4543-71. Химический состав данной стали, приведен в таблице. Таблица 1
При обработке вала выполняется 5 оригинальных операций. Таким образом, деталь ПЭ1.001 А удовлетворяет всем требованиям курсового проекта. 1.1. Производственная программа выпуска изделий. Определение типа производстваПринимаем среднесерийный тип производства. В соответствии с этим по 17, табл. 3 найдя трудоёмкость сборки определим среднемесячный выпуск изделий. Трудоёмкость сборки находим избазовог технологического процесса: T = 2,4час Таким образом среднемесячный выпуск изделий: Nизд = 81 - 800 шт Принимаем: Nизд = 800 шт Определим количество обрабатываемых в год деталей. где i - количество рассматриваемых деталей в сборке шт По 17, табл. 4, исходя из массы детали и годовой программы выпуска, уточняем тип производства. Масса детали: m = 0,81 кг Таким образом, тип производства при изготовлении 9600 деталей в год- среднесерийное. Полученные значения сведены в таблицы 2 и 3. Годовая программа выпуска изделий Таблица 2
Подетальная годовая производственная программа Таблица 3
В этой части курсового проекта тип производства определён приближённо, используя 17, табл. 3. В дальнейшем после разработки технологических процессов сборки и изготовления детали серийность производства будет уточняться. Уточнение производится по коэффициенту закрепления операций в соответствии с ГОСТ 14.004-83. Коэффициент закрепления операций находится как: где FД - действительный фонд рабочего времени работы оборудования, час; N - годовая программа, шт; tШТ-К.ср - среднее штучно-калькуляционное время выполнения операции, мин. Для серийного определяется размер партии запуска: , шт где N - годовая программа, шт; а - период запуска в днях, по рекомендациям 17, с. 11 принимаем а = 12; F - число рабочих дней в году, для 2003-го года F = 250. шт. Анализ действующих технологических процессов Базовый технологический процесс имеет структуру, представленную в таблице 4. Базовый технологический процесс изготовления вала Таблица 4
1. В качестве заготовки в базовом технологическом процессе используется штамповка в открытом штампе. Способ получения заготовки рационален для существующего производства. 2. При токарной обработке на операциях 015, 020, 025 и сверлильной обработке на операциях 030 и 035 применяются универсальные станки, что недопустимо при разработке курсового проекта, их необходимо заменить более производительным оборудованием. 3. Недостатком в конструкции корпуса с точки зрения технологичности является выполнение отверстия в бобышках. 4. Широко применяется универсальные инструмент, оснастка и приспособления, их замена специализированным повысит производительность и снизит затраты на производство. 5. Скругление острых кромок во внутренних отверстиях производится ручным способом, что увеличивает время изготовления и процент брака. 6. Базовый технологический процесс сборки расчленён на отдельные узловые сборки, что является технологичным. Стоит отметить отсутствие механизации процесса сборки. Положительным фактором является то, что не требуется механическая обработка после сборки. 7. Сборочный чертёж выполнен согласно соответствуеющим стандартам. 8. На рабочем чертеже корпуса выполнена одна проекция, шесть местных видов. Этого достаточно для однозначного определения конструкции детали. Обозначение шероховатостей, полей допусков, отклонений формы, и расположения поверхностей соответствуют требованиям оформления конструкторской документации. Базовый технологический процесс сборки Таблица 5
Технологический процесс сборки изделия Сборка состоит из минимально достаточных деталей для обеспечения работы изделия. Собираемость деталей, в общем, не представляет трудностей. Однако все же существуют затруднения при образовании фасок, для соприкосновения шариков. Но этот процесс можно автоматизировать, точно выбрав силу удара по шарику. Отработка конструкции изделия на технологичность
В конструкции изделия допущен целый ряд решений, которые усложняют его производство в условиях серийного производства. Цилиндрические бобышки расположены диаметрально противоположно, притом конструкция корпуса делает невозможным делать его сборным. Составляем схему сборки изделия, используя рекомендации 14, с. 304…306. При этом стремимся разбивать технологический процесс на большее количество узловых сборок. При составлении схемы учитываем удобство соединения изделий. Нормирование технологического процесса сборкиТаблица 6
Норма времени на сборочной операции для среднесерийного производства определяется по формуле: , где Топ - оперативное время, мин; Тобс - время на организационно-техническое обслуживание рабочего места, %; Тотд - время на отдых и личные потребности, %; К - коэффициент, учитывающий тип производства; Кз - коэффициент, учитывающий условия сборки. Для общей сборки гидрозамка норма времени: =1,308 мин. Расчет потребного количества сборочных стендов и коэффициентов его загрузки
Найдем расчетное количество сборочных стендов , шт. =0,06 шт. Округляем в большую сторону СР=1. Коэффициент загрузки стенда будет равен 0,06. Технологический процесс изготовления детали Отработка конструкции детали на технологичность
Материал детали позволяет применять высокопроизводительные методы обработки. Наличие радиусов закругления повышает стойкость инструмента. Целесообразная простановка размеров от оси детали до торцев бобышек, что облегчет наладку станка и сокращает трудоемкость обработки. Введение постоянных технологических баз позволяет повысить точность и сократить трудоемкость обработки ступенчатых соосных поверхностей. Точность размеров, формы и относительного расположения поверхностей, а также их шероховатость соответствуют требованиям, предъявленным к детали. Эта точность достигается небольшим количеством последовательных операций с применением в основном стандартного инструмента и универсального оборудования. Нетехнологичным элементом в конструкции корпуса является расположение отверстий перпендикулярно осями друг другу и выполненые в противоположном друг другу направлении, в остальном, деталь можно считать технологичной. Выбор заготовок и методов их изготовления
При выборе вида заготовки и методов её изготовления рассматриваются два альтернативных варианта. В первом случае заготовкой является штампованная поковка в открытых штампах на кривошипном горячештамповочном прессе, во втором случае - поковка, получаемая на молоте с подкладными штампами. Для последующих расчётов необходимо знать массу детали. Масса детали по чертежу , кг. Используя рекомендации 4, с. 134…168 в качестве двух альтернативных вариантов заготовок принимаем горячую объёмную штамповку в открытых (заводской вариант) и закрытых штампах. Проектируем заготовку и рассчитываем технологическую себестоимость детали для обоих случаев. Штамповка в открытых штампахПо заводскому варианту масса заготовки для штамповки 2,3 кг., масса штамповки 1,9 кг. Штамповка в закрытых штампах (безоблойная)Материал - Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Оборудование - КГШП с выталкивателем. Нагрев заготовок - индукционный. Масса детали -0,81 кг. Заготовку проектируем по ГОСТ 7505-89. Группа стали, сложность поковки и масса - М2 По 2, П.1 принимаем степень точности Т2. Степень сложности определяем в следующей последовательности: -минимальная масса простой фигуры, в которую вписывается деталь. -ориентировочная масса заготовки -коэффициэнт учитывающий форму и вид детали [2,ст31,п.2.3,тб20] Коэффициэнт сложности= Учитывая коэффициэнт сложности принимаем степень сложности С2 [2,ст30] Исходный индекс - 7. Конфигурация поверхности разъёма штампа - плоская. Заготовку выполняем в виде вала с тремя цилиндрическими бобышками, оси бобышек перпендикулярены <<валу>>. Две с одной стороны одна с другой стороны. Назначаем в местах сопряжения бобышек с <<валом>> радиусы скругления 10 мм с целью облегчения заполнения штампа металлом и уменьшения напряжения в металле. В качестве баз выбираем осевую линию <<вала>> и его торец (ближайший к бобышке). Находим основные припуски на размеры поковки. Находим основные припуски на размеры поковки по [2,ст10,тб13]: 21,0-длина 140 мм с чистотой поверхн. Rа12,5; 20,9- длина 40 мм с чистотой поверхн. 12,5; Находим дополнительные припуски. Смещение по поверхности разъёма штампов - Т = 0,1 мм [2.ст14,тб4]. Допуск величины смещения поверхности разъёма: Т = 0,3 мм [2,ст20,тб9]. Радиусы закруглений: При глубине полости ручья до 25мм -2мм. В местах сопряжения диаметров 38мм и 30мм принимаем -10мм. Величина остаточного заусенца = 0,4мм, Допуски на радиусы: R2 R5 Рассчитываем размеры поковки, округляя их до 0,1 мм, и назначаем допуски. 140+2(1,0+0,1+0,3) = 142,8; принимаем 40+2(0,9+0,1+0,3) = 42,6; принимаем Штамповочные уклоны -5 град. Допуски на штамповочные уклоны -0,25 от номинальной величины. Массу поковки определяем объёмным прочерчиванием: кг Выбор варианта производства заготовокВыбор варианта производства заготовок производим по технологической себестоимости заготовок: , руб где - масса заготовки штамповки при открытой штамповке, кг; GД - масса детали, кг; КИМ - коэффициент использования материала с учётом заусенца при открытой штамповке; КИМ1 - коэффициент использования материала без учёта заусенца при закрытой штамповке; СЗАГ - удельная стоимость материала заготовки, рубкг; СС - средняя по машиностроению стоимость срезания одного килограмма стружки при механической обработке, рубкг. СЗАГ = 315 рубкг в ценах 1991 г. [2], СЗАГ = 10,5 рубкг, отсюда коэффициэнт инфляции равен 33,(333) В ценах 1991 г средняя по машиностроению стоимость срезания одного килограмма стружки при механической обработке составляет 0,495 рубкг, с учётом инфляции получаем: СС = 14,5 рубкг При открытой штамповке: руб/шт При закрытой штамповке: руб/шт Экономический эффект: Эт=(39,96-34,06)9600 = 56640 руб/год В качестве заготовки выбираем штампованную поковку, получаемую в закрытых штампах на КГШП. Выбор баз
005. Токарная с ЧПУ Базирование осуществляется по двум цилиндрической поверхности в самоцентрирующемся двухкулачковом патроне, на кулачки установлены призмы, и по плоскости торца в упор. Так как размер 141,4 (143,06-с учётом штамповочных уклонов) получается при настройке станка, то погрешность базирования в данном случае равна нулю - еб = 0. Погрешность базирования для остальных размеров - еб = 0.5, что не превышает допуск на эти размеры. Рис.1. Токарная с ЧПУ Базирование осуществляется при помощи трёхкулачкового самоцентрирующего патрона Так как размер 140,40,5 получается при настройке станка, то погрешность базирования в данном случае равна нулю - еб = 0. Погрешность базирования для остальных размеров - еб = 0.5, что не превышает допуск на эти размеры. Рис.2 Фрезерно-сверлильная Базирование корпуса осуществляется по цилиндрической и конической поверхностям в трёх кулачковом патроне и вращающемся центре для обработки полых деталей. Погрешность базирования для размеров измеряемых вдоль осей обрабатываемых отверстий - еб =0. Погрешность базирования для размеров определяющих расположение осей отверстий относительно торца корпуса - еб = 0.5, что не превышает допуск на эти размеры. Рис.3 Составление технологического маршрута механической обработки
Таблица 7
Выбор средств технологического оснащенияОборудование005, 010. Токарная с ЧПУ. Модель СТП220АП. Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной - 400 мм. Наибольший диаметр обрабатываемого изделия: - над станиной - 250 мм; - над суппортом - 220 мм. Наибольшая длина обрабатываемого изделия: - наружное точение - 350 мм; - растачивание - 170 мм. Наибольший рабочий ход суппорта: - в продольном направлении - 430 мм; - в поперечном направлении - 200 мм. Бесступенчатое регулирование частоты вращения шпинделя. Пределы частот вращения шпинделя - 11…2800 обмин. Наибольший крутящий момент на шпинделе - 150 кгсм. Пределы рабочих подач суппорта - 0…4000 мммин. Максимальный шаг нарезаемой резьбы - 20 мм. Класс точности нарезаемой резьбы - 6H, 6g. Количество инструментов, устанавливаемых в револьверную головку - 12. Габаритные размеры: - длина - 4570 мм; Мощность электропривода главного движения - 22 кВт. 015. Вертикально-фрезерный станок. Модель ГФ 2171С5 Интерполятор 2С42-65 Размеры рабочей поверхности стола (длинаширина), мм 1600400 Наибольшее перемещение стола, мм продольное Х, 1000попнрнчное Y, 400 вертикальное Z 250 Наибольшее перемещение ползуна, ммкоордината Z 260 Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 250…500 Расстояние от оси шпинделя До вертикальных направляющих станины, мм 500 Колличество Т-образных пазов, шт 3 Расстояние между Т-образными пазами, мм 100 Ширина Т-образных пазов, ммцентрального18Н8 крайних18Н12 Размер конуса шпинделя с конусностью 7/2450 Наибольшая масса обрабатываемой детали и приспособления устанавливаемых на столе станка, кг, не более400 Предельные размеры обрабатываемых поверхностей (длинаширинавысота), мм 250850380 Ёмкость магазина инструментов, шт12 Время смены инструментов, с не более20 Максимальный диаметр инструмента, ммторцевой фрезы 125 концевой фрезы 40 сверла30 Максимальный вес инструмента, кг не более15 Вылет инструмента от торца шпинделя, мм не более250 Колличество частот вращения шпинделя18 Пределы частот вращения шпинделя, об/мин40-2000 |
|