Технологический раздел

2. Технологический раздел.

2.1.Определение типа производства

В машиностроении в зависимости от программы выпуска изделий и характера изготовляемой продукции различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое. Производство определяется программой выпуска обрабатываемых изделий в год. Заданная программа на курсовой проект- 10000штук в год соответствует массовому производству.

Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых в течение продолжительного времени. Коэффициент закрепления операций в этом типе производства принимают равным 1. Массовое производство характеризуется также установившимся объектом производства, что при значительном объеме выпуска продукции обеспечивает возможность закрепления операций за определенным оборудованием с расположением его в технологической последовательности (по потоку) и с широким применением специализированного и специального оборудования, механизацией и автоматизацией производственных процессов при строгом соблюдении принципа взаимозаменяемости, обеспечивающего резкое сокращение времени, затрачиваемого на производство сборочных работ.

Интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения, называется тактом выпуска и подсчитывается по формуле:

t=Фэ·60/П,

где Ф_э - эффективный фонд производственного времени рабочего места,

участка или цеха;

П - годовая программа выпуска рабочего места, участка или цеха, шт.

Ф_э=Ф_н(1-β/100),

где Ф_н - номинальный фонд времени работы оборудования;

β- процент времени на ремонт оборудования.

Ф_н= 365-(101+11)8·2-5=4043 час

Ф_э=4043(1-12/100)=3558 час

t=(3558·60)/10 000=21шт

При непрерывном потоке передача с позиции на позицию (рабочее место) осуществляется непрерывно в принудительном порядке, что обеспечивает параллельное одновременное выполнение всех операций на технологической линии.

2.2.Анализ технологичности детали

Исходя из нагрузок, которые действуют на деталь в узле, для износостойкости детали необходима прочность детали, с поверхностной твердостью 180…230НВ. Классы шероховатости поверхности соответствуют квалитетам точности, указанных на детали.

Количественная оценка технологичности конструкции детали производится по коэффициентам точности К_{т. ч} и шероховатости К_ш.

К_{т. ч}=1-(1/А_ср.),

где А_ср - средний квалитет точности.

А_ср=(ΣА_i·n_i)/Σn_i ,

где А_i- квалитет точности обработки;

n_i- число размеров соответствующего квалитета.

А_ср=(6·3+8·3+9·3+12·12+11·1+13·2+17·1)/(3+3+3+12+12+1+1+2+1+16) =11,97

К_т.ч= 1-(1/11,97)=0,91

Коэффициент шероховатости

К_ш=1/В_ср,

 

где В_ср- средний коэффициент шероховатости

В_ср=(ΣВ_i·n_i)/Σn_i ,

где В_i- класс шероховатости поверхности,

 n_i- число поверхностей соответствующего класса шероховатости.

В_ср= (1,25·3+2,5·5+2·5+6,3·6+3,2·3+12,5·20)/3+5+5+6+3+20 =7,7

К_ш=1/7,7=0,22

Вывод: деталь является технологичной, так как коэффициент шероховатости

К_ш >0,16, коэффициент точности К_{т. ч}>0,8.

2.3.Базовый технологический процесс, его анализ, мероприятия по совершенствованию технологического процесса.

 

Заготовка- литье в песчаные формы, получаемое ХРП

 « АвтоЗАЗ-Мотор» по кооперации из ПО « АвтоЗАЗ» г. Запорожье.

Операция 005.

Предварительная обработка поверхностей со стороны фланца

 Ø140_-0,63мм, Ø 101_-0,14мм, Ø36_-0,25мм, 26,5±0,15мм, проточка торцев с выполнением линейных размеров 32±0,1мм, 9,4±0,1мм, 12±0,5мм, 14±0,1мм и фасок 1,6x45°, 1x45°производится на шестишпиндельном автомате

КСП6-200 НО384-0232 (на базе станка 1Б290).

Установочные базы – Ø90 и торец фланца.

Операция 010

Обработка поверхностей с противоположной стороны фланца

Ø36_-0,25мм, Ø57_-0,19мм, 26,5±0,15мм, Ø90_-0,5мм, проточка торцев с выполнением размеров 10,6±0,1мм, 94,3±0,1мм, 70,5±0,15мм, 86,1±0,15мм и фасок 1x45°, 2x45°,1,2x45° производится на шестишпиндельном автомате

КСП6-200 НО384-0232 (на базе станка 1Б290).

Установочные базы – Ø140 и обработанный торец фланца на 005 операции.

Для уменьшения погрешности базирования на призмах при обработке в комплексе автоматических линий Sap 201- 1Л480- Sap 202 производится шлифовка базовых диаметров и прилегающих к ним торцев на торцекруглошлифовальных станках ХШ 4-12Н на операциях 015, 020, 025.

Операция 015

Шлифование Ø100,4±0,017мм с одновременной шлифовкой Ø35,4±0,015мм и прилегающих к ним торцев ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.

Операция 020

Шлифовка Ø56,4±0,019мм с одновременной шлифовкой Ø35,4±0,015мм и прилегающих к ним торцев ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.

Операция 025

Шлифовка торца фланца со стороны Ø56,4±0,019мм в размер 9,8±0,1мм.

Операция 030

Предварительная расточка внутренней сферической поверхности до Ø71мм и окна до Ø60мм на специальных встроенных в комплекс вертикально-расточных автоматах.

Установочные базы Ø100,4±0,017мм; Ø56,4±0,019мм и торец фланца.

Операция 035

На автоматической линии, состоящей из 6 станков выполняется:

сверление 8отв. Ø10,5^+0,18мм, цековка 8 отв.Ø18^+0,43мм, обработка двух шпоночных пазов, выдержав размеры 11^+0,43мм и 25_-0.52мм; двух торцевых пазов с размерами 5^+0,3мм, 4±0,5мм; обработка отверстия Ø5^+0,25_+0,07мм;

 

предварительная и окончательная расточка двух Ø28^+0,092_+0,040мм с проточкой внутренней и наружной фасок и подрезкой торцев в размеры 41,55±0,1мм и 93,95±0,1мм.

Сверление, предварительное и окончательное растачивание двух Ø16^+0,027мм с выполнением размера 26,2±0,05мм.

Операция 040

Получистовая и чистовая расточка и контроль сферической поверхности Ø73^+0,074мм.

Операция 045

Окончательное шлифование Ø100^+0,025_+0,003мм, Ø35^+0,018_+0,002мм и прилегающих к ним торцев ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.

Операция 050

Окончательная шлифовка Ø56^-0,100_-0,146мм, Ø35^+0,018_+0,002мм и прилегающих к ним торцев в размеры 68,75±0,15мм и 84,25±0,175мм ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.

Мойка и сушка деталей производится на моечно-сушильном агрегате с подвесным грузонесущим конвейером.

Для совершенствования технологического процесса механической обработки детали 245.2303018 Коробка дифференциала предлагаю исключить операции 015, 020, 025 Круглошлифовальные - предварительная

шлифовка базовых диаметров Ø100,4±0,017мм, Ø35,4±0,015мм, Ø56,4±0,019мм и прилегающих к ним торцев, расширить допуски на указанные диаметры и выполнять их на токарных операциях 005, 010, так размеры Ø100,4_-0,14мм, Ø56,4_-0,12мм, Ø35,4_-0,10мм - вместо размеров Ø100,4±0,017мм, Ø35,4±0,015мм, Ø56,4±0,019мм; 9,8±0,1мм- вместо 10,6±0,1мм; 69,5±0,15мм- вместо 70,5±0,15мм; 85,1±0,15мм- вместо 86,1±0,15мм.

Базирование детали в автоматических линиях производится на призмах с углом 90°.

Погрешность базирования определяем по формуле

ε=δД/2sinα/2

где δД- допуск на базовый диаметр,

α- угол призмы.

По действующему техпроцессу Ø100,4±0,017мм, Ø56,4±0,019мм.

ε₁=0,034/2sin45°=0,024

ε₂=0,038/2sin45°=0,0268

По предлагаемому техпроцессу Ø100,4_-0,14мм, Ø56,4_-0,12мм (без изменения схемы базирования)

ε₃=0,14/2sin45°=0,099

ε₄=0,12/2sin45°=0,085

Для исключения погрешности базирования по предлагаемой технологии в комплекс автоматических линий предлагаю приспособление с базированием детали на постоянных призмах заменить на приспособления с горизонтальным расположением самоцентрирующих призм.

Погрешность базирования не зависит от допуска базового диаметра.

ε =0

На операции получистовой и чистовой расточки сферической поверхности Ø73 в линии - Sap 202 базирование производить не на призмах, а по двум расточенным отверстиям Ø28^+0,092_+0,040мм на приспособлениях с цанговыми оправками. Погрешность базирования:

ε =0

Токарные шести шпиндельные автоматы КСП6-200 операции 005, 010 и торцекруглошлифовальные станки ХШ4-12Н операции 055, 060 для окончательной шлифовки Ø100, Ø56 и двух Ø35 предлагаю оснастить портальными манипуляторами и установить их в общую автоматическую линию механической обработки детали на участке конвейера накопителя автоматической линий Sap 201- 1Л480- Sap 202. Моечно-сушильный агрегат установить в линию.

2.4.Выбор метода получения заготовки и его техническое обоснование

 

Согласно, требований чертежа детали 245.2303018 Коробка дифференциала, заготовка должна быть отливка из ковкого чугуна перлитного класса КЧ50-5П ГОСТ 1215-79.

Механические свойства:

Марка чугуна КЧ50-5П

Временное сопротивление разрыву, МПа 490

Относительное удлинение, % 5

Твердость по Бринеллю, НВ 170…230

Химический состав:

Марка чугуна КЧ50-5П

Углерод, % 2,5-2,8

Кремний, % 1,1-1,3

Массовая доля углерода и кремния, % 3,6-3,9

Марганец, % 0,3-1,0

Фосфор, % 0,1

Сера, % 0,2

Хром, % 0,08

Для ХРП «АвтоЗАЗ-Мотор» заготовку коробки дифференциала отливают в песчаные формы на ПО «АвтоЗАЗ» г. Запорожье. Точность отливки 9т-8-17-8 ГОСТ 26645-85, что соответствует литью в песчано-глинистые сырые формы из высоковлажных (более 4,5%) низкопрочных (до 60 кПа или 0,6 кг/см³) смесей с низким уровнем уплотнения до твердости ниже 70 единиц. Вес заготовки 3,0 кг. Припуски на обработку 3мм. Коэффициент использования металла по действующей технологии:

К_д=Q_дет/Q_заг=1,98/3,0=0,66.

Для уменьшения припусков на механическую обработку и повышения коэффициента использования металла, повышении точности заготовки, уменьшении степени коробления и дефектного слоя предлагаю литье в песчано-глинистые формы из смесей с влажностью от 2,8 до 3,5% и прочностью от 120 до 160 кПа со средним уровнем утолщения до твердости не ниже 80 единиц. При литье в указанные формы класс размерной точности заготовки соответствует 7т-11 по ГОСТ 26645-85. Принимаем 7 класс. Степень корабления отливки -6 (табл. 10).

Степень точности поверхности отливки -16 (табл. 11)

Класс точности массы-8 (табл. 13)

Данные заносим в чертеж заготовки 7-6-16-8 ГОСТ 26645-85.

Согласно выбранных степеней точности поверхности отливки определяем по ГОСТ 26645-85 ряд припусков на механическую обработку- 10. По выбранному классу размерной точности определяем допуски размеров отливки (табл.1). По выбранному ряду припусков (10) выбираем припуски на механическую обработку (табл. 5). Минимальный припуск 1,6мм. С учетом симметричных допусков на размеры заготовки принимаем принимаем 2мм. Данные припусков и допусков на размеры заносим в чертеж заготовки. По массе детали, массе припусков и напусков на механическую обработку определяем массу заготовки.

Данные заносим в чертеж

1,98-0,5-0,12-2,6 ГОСТ 26645-85

Коэффициент использования металла по предлагаемой технологии литья

К_д=Q_дет/Q_заг=1,98/2,6=0,76.