Модернизация технологического процесса изготовления детали "корпус" с использованием прогрессивного оборудования и оснастки (Технологическая часть дипломного проекта)

2. Технологическая часть

2.1  Анализ действующего технологического процесса

Маршрут обработки детали “Корпус планетарного редуктора” в базовом варианте включает в себя следующие операции (табл.2.1):

Таблица 2.1.

№	Наименование операции	Станок	Приспособление	Режущий инструмент	Мерительный инструмент
005	токарная	1М63Б	3х кул. патрон	Резец
010	токарная с ЧПУ	16К30Ф3	3х кул. патрон	Резец	Калибр
015	фрезерная с ЧПУ	ЛФ270Ф3	тиски	Фреза
020	токарная	1М63Б	3х кул. патрон	Жерновка спец.	Спец. инструмент
025	фрезерная	6Т11	Тиски	Фреза	Штангенциркуль
030	фрезерная с ЧПУ	ЛФ270Ф3	Тиски	Фреза	Штангенциркуль, штангенглубиномер
035	фрезерная с ЧПУ	ЛФ270Ф3	Тиски	Фреза	Штангенциркуль, штангенглубиномер
040	фрезерная с ЧПУ	ЛФ270Ф3	Тиски	Фреза	Штангенциркуль, штангенглубинометр
045	токарная с ЧПУ	16К30Ф3	3х кул. патрон	Резец	Пробка
050	токарная	1М63Б	3х кул. патрон	Жерновка спец.	Спец. Инструмент.
055	токарная с ЧПУ	16К30Ф3	УСП	Резец	Штангенциркуль, штангенглубиномер, микрометр, кольца, пробка
060	токарная с ЧПУ	16К30Ф3	УСП	Резец	Штангенциркуль, Штангенглубиномер, микрометр, кольца, пробка
065	токарная	1М63Б	Втулка	Жерновка спец.	Спец. Инструмент.
070	токарная с ЧПУ	16К30Ф3	УСП	Резец	Штангенциркуль, Штангенглубиномер, микрометр, кольца, пробка
075	фрезерная	6Т11	Тиски	Сверло, зенковка	Штангенциркуль, штангенрейсмас, пробка
080	слесарная	Верстак		Метчик, бор шаровой	Пробка
085	гравировальная	6А-463	Тиски	Фреза	Штангенциркуль
090	слесарная	Верстак		Шабер
095	гидроиспытательная	Спец. Установка
100	гальваническая	Спец. Установка
105	контрольная	Стол			Штангенциркуль, пробка, калибр, скоба, конц. меры, кольца, штангенглубиномер, микрометр, штангенрейсмас, спец. инструмент.
110	лакокрасочная	Спец. Установка

Как видно из вышеуказанного маршрута обработки, в базовом варианте используются в основном устаревшие станки. Использование старого оборудования приводит к увеличению времени на изготовление детали, и как следствие к уменьшению производительности труда.

2.2 Выбор и расчет прогрессивной заготовки

Заготовку выбирают исходя из минимальной себестоимости готовой детали для заданной годовой программы выпуска. Чем больше форма и размеры заготовки приближаются к форме и размерам готовой детали, тем дороже она в изготовлении, но тем проще и дешевле её последующая механическая обработка и меньше расход материала. Задача решается на основе минимизации суммарных затрат на изготовление заготовки и её последующую обработку.

В нашем случае при программе выпуска N = 1500 шт/год заготовку можно получать использованием круглого проката ГОСТ 4784-97 и литьем с кристаллизацией под давлением.

В базовом тп Корпус изготавливается из дюрали Д16Т ГОСТ 4784-97 – алюминий деформируемый, заменим его на АК9 ГОСТ 1583-93 – алюминий литейный, сравним их характеристики:

Химический состав, %:

Материал	Fe	Si	Mn	Ni	Ti	Ti+Zr	Al
Д16	До 0.5	До 0.5	0.3…0.9	До 0.1	До 0.1	-	До 90.9
АК9	До 1	6…8	До 0,5	-	-	До 0,15	До 87,85
Материал	Cu	Mg	Zn	Ве	Sn	Pb	Примесей
Д16	3.8…4.9	1.2…1.8	До 0.3	-	-	-	До 0.1
АК9	До 0,2	0,2…0,4	До 0,3	До 0,1	До 0,01	До 0,05	До 1,5

Механические свойства при Т=20^oС

δв МПа	δT МПа	d5%	Твердость материала, НВ		Термообработка
			Без обработки	Закалка и старение
460	350	15	42	60	Закалка и старение
230	180	1	105	75	Закалка и старение

Обозначения:

δв - Предел кратковременной прочности, [МПа];

δT - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа];

d5- Относительное удлинение при разрыве, [ % ];

HB- Твердость по Бринеллю, [МПа]

Применяемость:

Д16Т	АК9
В конструкциях средней и повышенной прочности, требующих повышенной долговечности при переменных нагрузках, в строительных конструкциях, не требующих высокой коррозионной стойкости, для изготовления ферм, а также для различных высоконагружаемых деталей и элементов конструкций, за исключением поковок и штамповок. Ставится в конструкциях, работающих при температуре до 2500С	Детали литые средних и крупных размеров. Применяют для средних и крупных литых деталей ответственного назначения - корпусов компрессоров, картеров двигателей внутреннего сгорания, турбинных колес турбохолодильников, вентиляторов и т.п. Ответственные детали следует отливать с использованием ультразвуковой обработки, что позволяет повысить уровень гарантируемых механических свойств на 30%.(АЛ9)

Сравним эти два способа получения заготовок:

1.  На базовом предприятии в качестве заготовки используется прокат, характеризующийся следующими показателями:

Габаритные размеры заготовки: Ф 95мм; L = 118мм

Масса заготовки - 2,3кг

2. Литье с кристаллизацией под давлением

2.1 Определение группы сложности отливки.

Определение группы сложности отливки ориентировочно оценивается коэффициентом сложности – Кс:

Кс=q/Gф,

Где q – масса детали, кг

Gф– масса фигуры, описанной вокруг детали, кг

Gф = ρ * v = 2,78 * 0,6 = 1,681 кг

Кс = 0,51/1,681=0.3

Группа сложности – III, так как Кс= 0,35…0,21

2.2

Класс размерной точности – 3…7т

Класс точности поверхности – 3…7

Класс точности массы - 5                                                                                

Уточнение:

Тр = Трmin*Кп*Кс = 3*1,18*1,24 = 5 ,

Тп = Тпmin*Кп*Кс = 3*1,18*1,24 = 5,

где Тр – класс размерной точности;

Тп – степень точности поверхности;

Трmin – минимальный класс размерной точности;

Тпmin – минимальная степень точности поверхности;

Кп – коэффициент, учитывающий влияние типа производства;

Кс - коэффициент, учитывающий влияние сложности отливки.

Кп = 1,18

Кс = 1,24

2.3

№	Размер	Т1, мм	Т2, мм	Т3, мм	Т4, мм	Т0, мм	Т, мм	Z, мм	Размер отливки, мм
1.	111h11	0.40	0.20	0.44	-	1.04	0.220	0,5	112±0,52
2.	□55 IT14/2	0.50	0.20	0.44	-	1.14	0.740	0,6	□56,2± 0,57
3.	Ф38H9	0.56	0.20	-	0.16	0.92	0.062	0,8	Ф36,4±0,46
4.	Ф48H9	0.64	0.20	0,44	0.16	1.44	0.062	1,1	Ф45,8±0,50
5.	12.5H12	0.36	0.20	-	0.16	0.72	0.180	0,7	12,3±0,36
6.	61H14	0.50	0.20	0,44	-	1,14	0.740	0,7	60.8±0,57
7.	Ф24g6	0.24	0.20	0.44	-	0.88	0.013	0,8	Ф25,6±0,44
8.	12IT9/2	0.22	0.20	0.44	-	0.86	0.043	0,7	12,1±0,43
9.	Ф20H11	0.24	0.20	0,44	0.16	1,04	0.130	0,6	Ф18,8±0,30
10.	Ф48f9	0.50	0.20	0.44	-	1.14	0.062	0,9	Ф49,8±0,57
11.	20IT9/2	0.24	0.20	0.44	-	0.88	0.052	0,7	21,4±0,44
12.	Ф34Н12	0,44	0,20	0,44	-	1,08	0,250	0,8	Ф35,6±0,54
13.	5H9	0.28	0.20	0.44	-	0,92	0.030	0,7	4,8±0,54
14.	Ф30g6	0.44	0.20	-	-	0,64	0.013	0,6	Ф31,2±0,54
15.	14IT9/2	0.18	0.20	-	-	0.38	0.043	0,4	13,8±0,41
16.	Ф20H12	0.24	0.20	-	-	0.60	0.210	0,6	Ф18,8±0,30
17.	Ф30g6	0.28	0.20	-	-	0.48	0.013	0,5	Ф31±0,24
18.	Ф12Н14	0,22	0,20	-	-	0,42	0,430	0	Ф12±0,215
19.	12Н12	0,32	0,20	-	-	0,52	0,180	0,6	12,1±0,26
20.	52.5IT14/2	0.50	0.20	-	-	0.70	0.740	0	52.5±0.35
21.	36IT13/2	0.44	0.20	-	-	0.64	0.390	0.4	36.4±0.32
22.	88IT14/2	0.56	0.20	0.44	-	1.20	0.870	0.7	87.8±0.6

2.4Степень коробления -2...5

Уточнение:

Ск = Ckmin*Км*Кс = 2*1,1*1,2 = 3,

где Ск – степень коробления;

Скmin – минимальная степень коробления;

Кп – коэффициент, учитывающий материал отливки;

Кс - коэффициент, учитывающий влияние сложности отливки.

Км =1,1

Кс =1,2

Степень сложности III

2.5 Общий допуск на размер Т0

Т0 = Т1+Т2+Т3+Т4

Ряд припуска 2.

2.6Шероховатость поверхности по критерию Rа = 5.0

2.  Технико – экономические  показатели выбора заготовки сводим в таблицу Таблица 2.2

Согласно приведенных технико-экономических показателей выбора заготовки, принятая заготовка – отливка экономически целесообразна.

В дипломном проекте принимаю заготовку – отливку, изготавливаемую литьем с кристаллизацией под давлением.

2.3  Разработка маршрутного технологического процесса

Разработанный технологический процесс должен быть прогрессивным, обеспечить повышение производительности труда и количество деталей, сохранение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Базовой исходной информацией для проектирования технологического процесса служат рабочий чертеж детали, базовый технологический процесс механической обработки, технологические требования, регламентирующие точность, параметры шероховатости поверхности и другие требования качества, объем годового выпуска изделий, определяющий возможность организации поточного производства.

При проектировании использовалась руководящая информация, предопределяющая принимаемых решений государственным и отраслевым стандартами, а так же справочная информация, к которой относятся опыт изготовления аналогичных изделий; методические материалы.

Для разработки технологического процесса предварительно изучалась конструкция и функция детали, выполняемые в механизме. Рабочий чертеж детали имеет все данные, необходимые для исчерпывающего понимания