Разработать технологический процесс изготовления детали - тяга

Деталь должна изготавливаться с оптимальными трудовыми и материальными затратами. На трудоемкость изготовления детали оказывает особое влияние ее конструкция и технические требования на изготовление.

Оценку технологичности конструкции детали проводим по качественным и количественным показателям.

Качественная оценка:

- все поверхности детали относительно легко доступны для обработки, сложность может возникнуть с установкой детали для обработки резьбового отверстия Ø16 мм;

- невозможна обработка нескольких поверхностей одновременно;

- имеются достаточные запасы для выхода (перебега) инструментов;

- глухое резьбовое отверстие Ø16 мм не имеет канавки для выхода инструмента;

- резьбовая поверхность Ø20 мм имеет канавку для выхода режущего инструмента;

- допуск формы цилиндрической поверхности Ø25 мм определяется 9 квалитетом h8 на диаметр, и к шероховатости поверхности предъявляются высокие требования Ra 2,5;

- соблюдается требование кротчайших размерных путей;

- возможно, обрабатывать поверхности проходными резцами;

- требования по биению 0,05 мм;

- жесткость вала не достаточна для получения необходимой точности обработки (соотношение длины к диаметру 14,2 > 12 предельной для квалитетов 6-9).

Количественная оценка:

- Коэффициент использования металла:

где М_дет = 1,25 кг – масса детали по чертежу; М_заг = π · r² · l · ρ – масса исходной заготовки, кг. Должен быть 0,6…0,7.

- Коэффициент унификации конструктивных элементов детали (фасок):

где n_i – число унифицированных элементов детали, шт.; N – общее число конструктивных элементов данного вида. Должен быть 0,4…0,6.

- Коэффициент точности изготовления детали:

где n_i – число поверхностей одного квалитета IT, шт.; N – общее число поверхностей с нормируемой точностью. Показывает сложность изготовления детали. Менее 8 – высокая точность.

- Коэффициент шероховатости поверхности:

где n_i – число поверхностей одной шероховатости Ra, шт.; N – общее число поверхностей с нормируемой шероховатостью. Показывает сложность обработки. 1…2,5 – нормальные требования.

В целом деталь является технологичной, обработка поверхностей возможна на универсальных станках. Можно было в глухом отверстии с резьбой Ø16 мм сделать канавку для выхода инструмента.

Материал, из которого изготавливается деталь, определяет три важных момента при проектировании технологического процесса:

1)  способ получения заготовки;

2)  возможность обработки на интенсивных режимах;

3)  включение в техпроцесс операций термической обработки для снятия остаточных напряжений и получения заданной твердости.

Сталь 45 ГОСТ 1050-74 конструкционная углеродистая качественная. Заменители: 40Х, 50, 50Г2. Сталь 45 применяется: для изготовления вал-шестерней, коленчатых и распределительных валов, шестерней, шпинделей, бандажей, цилиндров, кулачков и других нормализованных, улучшаемых и подвергаемых поверхностей термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Данная сталь хорошо подходит для изготовления тяги.

Таблица 2.1.

Химический состав

Таблица 2.2.

Механические свойства при повышенных температурах

Таблица 2.3.

Механические свойства проката

Таблица 2.4.

Механические свойства поковок

Таблица 2.5.

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Таблица 2.6.

Механические свойства в зависимости от сечения

Таблица 2.7.

Технологические свойства

Таблица 2.8.

Температура критических точек

Таблица 2.9.

Ударная вязкость, KCU, Дж/см²

Таблица 2.10.

Предел выносливости

Таблица 2.11.

Прокаливаемость

Закалка 850 С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ (HRB).

Таблица 2.12.

Физические свойства

Вид поставки: Обработка металлов давлением: Поковки ГОСТ 8479-70, ОСТ 5Р.9125-84, СТ ЦКБА 010-2004; Сортовой и фасонный прокат: ГОСТ 5422-73, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8278-83, ГОСТ 8281-80, ГОСТ 8282-83, ГОСТ 8283-93, ГОСТ 8319.0-75, ГОСТ 8319.2-75, ГОСТ 8319.5-75, ГОСТ 8319.6-75, ГОСТ 8319.8-75, ГОСТ 8319.11-75, ГОСТ 8319.12-75, ГОСТ 8320.0-83, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 9234-74, ГОСТ 11474-76, ГОСТ 12492.8-90, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ОСТ 5.9087-84; Листы и полосы: ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 14918-80, ГОСТ 16523-97, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 16523-89, ГОСТ 16523-70, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 19903-90; Ленты: ГОСТ 3560-73; Сортовой и фасонный прокат: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78, ГОСТ 14955-77, ОСТ 1 92049-76, ТУ 14-1-5414-2001, ТУ 14-1-2118-77, ТУ 14-1-2330-77, ТУ 14-11-245-88, ТУ 14-1-1271-75; Листы и полосы: ГОСТ 1577-93; Ленты: ГОСТ 2284-79; Трубы стальные и соединительные части к ним: ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 12132-66, ГОСТ 21729-76, ТУ 14-159-246-94; Проволока стальная низкоуглеродистая: ГОСТ 5663-79: Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая: ГОСТ 17305-91; Болванки. Заготовки. Слябы: ОСТ 3-1686-90, ТУ 1-92-156-90.

В нашем случае подходит сортовой прокат Ø28 ГОСТ 1050-74.

Обрабатываемость материала резаньем определяется его пределом прочности и твердостью. За базу принимается обрабатываемость стали 40 (предел прочности 650 МПа, твердость 180 НВ). Степень обрабатываемости определяется соотношением скорости резанья при 60-минутной стойкости сравниваемого материала и стали 45, для которой ν₆₀ = 135 м/мин при обработке режущим инструментом из твердого сплава Т15К6.

Значение коэффициента обрабатываемости берем из справочника: