Анализ технологичности конструкции детали
Определение типа производства
Экономическое обоснование выбора метода получения исходной заготовки
Расчет припусков на заготовку
Выбор металлорежущего оборудования и его технические характеристики
Аналитический анализ режимов резания
Описание операций и расчет режимов резания
Нормирование технологического процесса
Определение фактического типа и организационной формы производства
Расчет производственных и вспомогательных рабочих
Технико-экономические показатели
Навигация
Расчет технологической детали "Втулка"
Расчет технологической детали "Втулка"
68108
знаков
15
таблиц
7
изображений
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по технологии машиностроения
на тему: Расчет технологической детали ”Втулка”
Содержание
Задание
Введение
1. Служебное назначение и конструкция детали
2. Анализ технологичности конструкции детали
3. Определение типа производства
4. Выбор метода получения исходной заготовки
5. Экономическое обоснование выбора метода получения исходной заготовки
6. Расчет припусков на заготовку
7. Выбор и обоснование варианта маршрутного технологического процесса
8. Выбор металлорежущего оборудования и его технические характеристики
9. Аналитический анализ режимов резания
10. Описание операций и расчёт режимов резания
11. Нормирование технологического процесса
12. Определение фактического типа и организационной формы производства
13. Расчёт количества металлорежущих станков на программу
14. Расчёт производственных и вспомогательных рабочих
15. Описание и принцип работы контрольного приспособления
16. Технико-экономические показатели
17. Список используемой литературы
Приложение:
Комплект технологической документации
Введение
Развитию и формированию учебной дисциплины «технология машиностроения» как прикладной науки предшествовал непрерывный прогресс машиностроения на протяжении последних двух столетий. Степень прогресса определяла интенсивность изучения производственных процессов, а, следовательно, и научное их обобщение с установлением закономерностей в технологии механической обработки и сборки.
Машиностроительная промышленность является ведущей отраслью, так как это главный потребитель сырья и рабочей силы. От нее зависит материально техническая база и обороноспособность страны. Именно в машиностроении материализуются научно-технические идеи, создаются новые системы машин, определяющие прогресс в других отраслях.
Современный уровень технического прогресса, создание совершенных высокопроизводительных, автоматизированных и высокоточных машин, основанных на использовании новейших достижений науки, требует подготовки высокообразованных инженеров, обладающих глубокими знаниями и хорошо владеющих новой техникой и технологией производства.
Эффективность производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от внедрения методов технико-экономического анализа, обеспечивающего решение технических вопросов, экономическую эффективность технологических и конструкторских разработок.
Целью данного курсового проектирования является:
- Расширение, систематизация и закрепление теоретических и практических знаний, полученных студентами во время лекционных, лабораторных, практических занятий, а также в период прохождения инженерной производственной подготовки на базовых предприятиях;
- Практическое применение этих знаний для решения конкретных технических, организационных и экономических задач;
- Развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной работы;
- Проведение поиска научно – технической информации и работа со справочной и методической литературой, стандартами и нормами;
- Обучение студента краткому изложению сущности проделанной работы, аргументировано объяснять принятые решения при ответах на вопросы.
Курсовой проект является одним из основных этапов подготовки студентов к дипломному проектированию. Основной задачей курсового проекта является разработка технологического процесса механической обработки заготовки на стадии технического проекта для различных видов и типов производства с выполнением ряда технических расчетных работ и технико-экономическим обоснованием принятых решений.
1. Служебное назначение и конструкция детали
Деталь втулка представляет собой полое тело вращения типа «втулка с буртом». Служит как промежуточный элемент для базирования в корпусных деталях подшипниковых опор. Втулка входит в корпусную деталь и дополнительно крепится 4-мя болтами или штифтами через отверстия Ø14мм. Применение втулок в подшипниках скольжения сокращает расход дорогостоящего и обычно дефицитного антифрикционного материала (оловянистые бронзы и баббиты), а также упрощает ремонт, сводя его к замене изношенной втулки новой.
Масса детали составляет 4,65 кг. Габаритные размеры детали 140×128 мм. Из конструктивных особенностей можно отметить наличие: сквозного центрального отверстия Ø40мм по которому перемещается шток; 4-х сквозных отверстий Ø14мм параллельных оси детали; резьбового отверстия М16×2-7Н под 
, в которое устанавливается манометр для измерения давления; выточки Ø50мм в которую вставляется уплотнительное кольцо; 3-х лысок на фланце; канавки для выхода шлифовального круга.
Допуск на радиальное биение наружной цилиндрической поверхности Ø70d10 относительно базовой поверхности A составляет 0,1 мм. Так как больше специальных требований на чертеже нет, то точность геометрической формы поверхностей и точность взаимного расположения поверхностей детали в пределах допусков на размеры. Наиболее точными поверхностями детали являются: внутреннее цилиндрические поверхности Ø40H8(+0,039) с шероховатостью Ra=0,4 мкм, Ø50H11(+0,16) с шероховатостью Ra=3,2 мкм, наружные цилиндрические поверхности Æ70d10
с шероховатостью Ra=3,2 мкм, Æ128h12
с шероховатостью Ra=6,3 мкм. Остальные поверхности выполнены по 14-му квалитету с шероховатостью Ra=6,3 мкм.
Соответственно служебному назначению исполнительными поверхностями втулки являются основное отверстие Ø40H8 и соосная ему наружная цилиндрическая поверхность Æ70d10. Основной конструкторской базой втулки является ось основного отверстия. Основной технологической базой при обработке является основное отверстие, относительно которого обрабатывается точность расположения остальных поверхностей.
В качестве материала для изготовления детали втулка используется конструкционная легированная сталь 40Х ГОСТ 4543-88. Хромистая сталь имеет очень широкое применение. Хром оказывает положительное влияние и является недорогой примесью. Сталь 40Х применяют для изготовления осей, валов, вал-шестерен, плунжеров, штоков, коленчатых и кулачковых валов, колец, шпинделей, оправок, реек, зубчатых венцов, болтов, полуосей, втулок и других улучшаемых деталей повышенной прочности.
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7414-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-81, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-81. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-87, ГОСТ 8733-87, ГОСТ 13663-68.
Заменитель: стали 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР.
Таблица №1 Химический состав стали 40Х
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
| Никель (Ni), не более | 0.30 |
| Фосфор (P), не более | 0.035 |
| Хром (Cr) | 0.80-1.10 |
| Сера (S), не более | 0.035 |
Таблица №2 Механические свойства стали 40Х
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | 0,2, МПа | B, МПа | 5, % | , % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло | 25 | 780 | 980 | 10 | 45 | 59 | - |
| Поковки. Нормализация. КП 245 | 500-800 | 245 | 470 | 15 | 30 | 34 | 143-179 |
| Поковки. Нормализация. КП 275 | 300-500 | 275 | 530 | 15 | 32 | 29 | 156-197 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 275 | 500-800 | 275 | 530 | 13 | 30 | 29 | 156-197 |
| Поковки. Нормализация. КП 315 | <100 | 315 | 570 | 17 | 38 | 39 | 167-207 |
| Поковки. Нормализация. КП 315 | 100-300 | 315 | 570 | 14 | 35 | 34 | 167-207 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 315 | 300-500 | 315 | 570 | 12 | 30 | 29 | 167-207 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 315 | 500-800 | 315 | 570 | 11 | 30 | 29 | 167-207 |
| Поковки. Нормализация. КП 345 | <100 | 345 | 590 | 18 | 45 | 59 | 174-217 |
| Поковки. Нормализация. КП 345 | 100-300 | 345 | 590 | 17 | 40 | 54 | 174-217 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 345 | 300-500 | 345 | 590 | 14 | 38 | 49 | 174-217 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 | <100 | 395 | 615 | 17 | 45 | 59 | 187-229 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 | 100-300 | 395 | 615 | 15 | 40 | 54 | 187-229 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 395 | 300-500 | 395 | 615 | 13 | 35 | 49 | 187-229 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 440 | <100 | 440 | 635 | 16 | 45 | 59 | 197-235 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 440 | 100-300 | 440 | 635 | 14 | 40 | 54 | 197-235 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 490 | <100 | 490 | 655 | 16 | 45 | 59 | 212-248 |
| Поковки. Закалка, отпуск. КП 490 | 100-300 | 490 | 655 | 13 | 40 | 54 | 212-248 |
Таблица №3
Механические свойства стали 40Х при повышенных температурах
| t испытания, °C | 0,2, МПа | B, МПа | 5, % | , % | KCU, Дж/м2 |
| Закалка 830 °С, масло. Отпуск 550 °С | |||||
| 200 | 700 | 880 | 15 | 42 | 118 |
| 300 | 680 | 870 | 17 | 58 | |
| 400 | 610 | 690 | 18 | 68 | 98 |
| 500 | 430 | 490 | 21 | 80 | 78 |
| Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм кованый и отожженный. Скорость деформирования 5 мм/мин, скорость деформации 0,002 1/с. | |||||
| 700 | 140 | 175 | 33 | 78 | |
| 800 | 54 | 98 | 59 | 98 | |
| 900 | 41 | 69 | 65 | 100 | |
| 1000 | 24 | 43 | 68 | 100 | |
| 1100 | 11 | 26 | 68 | 100 | |
| 1200 | 11 | 24 | 70 | 100 | |
Таблица №4
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | 0,2, МПа | B, МПа | 5, % | , % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Закалка 850 °С, вода | ||||||
| 200 | 1560 | 1760 | 8 | 35 | 29 | 552 |
| 300 | 1390 | 1610 | 8 | 35 | 20 | 498 |
| 400 | 1180 | 1320 | 9 | 40 | 49 | 417 |
| 500 | 910 | 1150 | 11 | 49 | 69 | 326 |
| 600 | 720 | 860 | 14 | 60 | 147 | 265 |
Таблица №5 Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | 0,2, МПа | B, МПа | 5, % | , % | KCU, Дж/м2 | HB |
| Закалка 840-860 °С, вода, масло. Отпуск 580-650 °С, вода, воздух. | ||||||
| 101-200 | 490 | 655 | 15 | 45 | 59 | 212-248 |
| 201-300 | 440 | 635 | 14 | 40 | 54 | 197-235 |
| 301-500 | 345 | 590 | 14 | 38 | 49 | 174-217 |
Таблица №6 Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 743 |
| Ac3 | 815 |
| Ar3 | 730 |
| Ar1 | 693 |
| Mn | 325 |
Таблица №7 Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | +20 | -25 | -40 | -70 |
| Закалка 850 С, масло. Отпуск 650 С. | 160 | 148 | 107 | 85 |
| Закалка 850 С, масло. Отпуск 580 С. | 91 | 82 | - | 54 |
Таблица №8 Предел выносливости
| -1, МПа | -1, МПа | n | B, МПа | 0,2, МПа | Термообработка, состояние стали |
| 363 | - | 1Е+6 | 690 | - | - |
| 470 | - | 1Е+6 | 940 | - | - |
| 509 | - | 960 | 870 | - | |
| 333 | 240 | 5Е+6 | 690 | - | - |
| 372 | - | - | - | - | Закалка 860 С, масло, отпуск 550 С. |
Таблица №9 Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 214 | 211 | 206 | 203 | 185 | 176 | 164 | 143 | 132 | - |
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 85 | 83 | 81 | 78 | 71 | 68 | 63 | 55 | 50 | - |
| Плотность, pn, кг/см3 | 7850 | 7800 | - | - | 7650 | - | - | - | - | |
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 41 | 40 | 38 | 36 | 34 | 33 | 31 | 30 | 27 | - |
| Уд. Электросопротив-ление (p, НОм · м) | 278 | 324 | 405 | 555 | 717 | 880 | 1100 | 1330 | - | - |
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.8 | 12.2 | 13.2 | 13.7 | 14.1 | 14.6 | 14.8 | 12.0 | - | - |
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 466 | 508 | 529 | 563 | 592 | 622 | 634 | 664 | - | - |
Технологические свойства:
— Температура ковки: начала 1250 °С, конца 800 °С. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
— Свариваемость: трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС - необходима последующая термообработка.
— Обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при НВ 163-168, B = 610 МПа K тв.спл. = 0.20, K б.ст. = 0.95.
— Склонна к отпускной способности.
— Флокеночувствительна.
Похожие работы
... ремонт оборудования. Защита от шума Борьба с шумом посредством уменьшения его в источнике является наиболее рациональной. Уменьшение механического шума может быть достигнуто путем совершенствования технологических процессов и оборудования. Расчет допустимого уровня шума Расчетная формула для определения уровня шума, если источник шума находится в помещении, будет иметь вид: , (4.1) где В ...
... Выбор и проектирование заготовки 2.1 Выбор способа получения заготовки Изначально определяем, что заготовку корпуса главного цилиндра гидротормозов можно получить двумя способами: литьем в земляные формы и литьем в металлические армированные формы. Второй способ практически не используется для изготовления отливок из чугуна. Эти методы в одинаковой степени позволяют достичь заданной точности ...
... 2(100+80+√0,842)=2∙180,84 = 361,68 7. Расчет промежуточных минимальных диаметров по переходам проводится в порядке, обратном ходу технологического процесса обработки этой поверхности, т.е. от размера готовой детали к размеру заготовки, путем последовательного прибавления к наименьшему предельному размеру готовой поверхности детали минимального припуска 2Zi min. Результаты заносятся ...
... данные: Nп = 100000 штук Коэффициент сложности KСЛ = 0,8 Коэффициент аналога KА = 0,6 Коэффициент роста производительности труда KР.ПР.ТР. = 3% Определение способов обработки При проектировании технологического процесса изготовления детали «Втулка» рассмотрим два различных технологических процесса: процесс изготовления детали резанием (на станках токарной группы) процесс изготовления детали ...
0 комментариев