2. Технологическая часть

2.1 Характеристика типа производства

Тип производства определяется комплексной характеристикой технических, организационных и экономических особенностей производства, обусловленных широтой номенклатуры, регулярностью, стабильностью и объемом выпуска продукции. Основным показателем, характеризующим тип производства, является коэффициент закрепления операций КЗ.

Различают три типа производства: единичное, серийное, массовое.

Серийное производство характеризуется изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися партиями. В зависимости от количества изделий в партии или серии и значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

Для мелкосерийного производства коэффициент закрепления операций от 21 до 40 (включительно), для среднесерийного производства - от 11 до 20 (включительно), для крупносерийного производства - от 1 до 10 (включительно).

Серийное производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры деталей партиями, повторяющимися через определенные промежутки времени. Это позволяет использовать наряду с универсальным специальное оборудование. При проектировании технологических процессов предусматривают порядок выполнения и оснастку каждой операции.

Для организации серийного производства характерны следующие черты. Цехи, как правило, имеют в своем составе предметнозамкнутые участки, оборудование на которых расставляется по ходу типового технологического процесса. В результате возникают сравнительно простые связи между рабочими местами и создаются предпосылки для организации прямоточного перемещения деталей в процессе их изготовления.

Предметная специализация участков делает целесообразной обработку партии деталей параллельно на нескольких станках, выполняющих следующие друг за другом операции. Как только на предыдущей операции заканчивается обработка нескольких первых деталей, они передаются на следующую операцию до окончания обработки всей партии. Таким образом, в условиях серийного производства становится возможной параллельно-последовательная организация производственного процесса. Это его отличительная особенность.

2.2 Выбор метода получения заготовки. Определение размеров заготовки. Технико-экономическое обоснование выбора заготовки.

Выбор заготовки заключается в последовательном определении ее вида и способа изготовления, на основании которых формируют заказ и разрабатывают технологический процесс ее изготовления.

Заготовку получаем методом горячей объемной штамповки, в закрытых штампах на КГШП. При штамповке в закрытых штампах получают более точные штампованные заготовки, меньше расходуется материал.

Оборудование КГШП - кривошипный горячештамповочный пресс.

Более высокой производительности в 1,4…2 раза при штамповке поковок шестерен, так как деформация на прессе в каждом ручье происходит за один ход, а на молоте за несколько ударов.

Более высокому КПД, достигающему 6…8%; экономический (приведенный к энергии топлива) КПД пресса в 2…4 раза выше, чем у молота.

Снижение себестоимости продукции за счет снижения расхода металла и эксплуатационной стоимости.

Работа на прессах более простая, так как не требуется регулировка энергии удара, не требуется высокой квалификации рабочих.

Размеры заготовки определяются после назначения припусков на механическую обработку.

Проектирование заготовки по ГОСТ 7505-89

Нагрев заготовки - индукционный.

Исходные данные по детали:

- материал : сталь 45

- масса детали : 2,2 кг

Ориентировочная масса

Расчетная масса штамповки, исходя из её номинальных размеров по формуле

М_пр , (7)

где - масса детали, кг

-расчетный коэффициент, установленный в соответствии с характеристиками детали.

=1,6

по формуле (7) М_пр = 2,2*1,6 =3,52 кг

Класс точности штамповки

В зависимости от используемого оборудования (КГШП) - класс точности Т4

Группа материала

В зависимости от хим. состава и содержания легированных элементов

М2- материал с содержанием легированных элементов >0,35. . .0,65 %

Степень сложности

Определяется по формуле:

(8)

где -масса геометрической фигуры, в которую вписывается поковка.

При определении размеров описывающей поковки габаритные размеры детали увеличивают в 1,05 раза.

-Масса фигуры определяется по формуле:

(9)

где объем описывающей фигуры, см

-плотность материала детали, г/мм

-Объем описывающей фигуры определяется по формуле:

(10)

где -длина описывающей фигуры, см и определяется по формуле:

(11)

-диаметр описывающей фигуры, см определяется по формуле:

; (12)

по формуле (12)

по формуле (11)

по формуле (10) ,

по формуле (9) ,

по формуле (8)

С1 - свыше 0,63; С2 - свыше 0,32 до 0,63; С3 - свыше 0,16 до 0,32; С4 - до 0,16

т.к. отношение к находится в пределах от 0,32 до 0,63, то степень сложности С2 - третья степень сложности

Конфигурация поверхности разъема штампа П- плоская

Исходный индекс в зависимости от массы, марки материала, степени точности и класса точности штамповки – 7

Припуски на механическую обработку

1,3 мм - ∅148 и чистота поверхности 6,3

1,4 мм - ∅110 и чистота поверхности 0,8

1,2 мм - ∅46h7 и чистота поверхности 0,8

1,0 мм - ∅36 и чистота поверхности 6,3

1,0 мм – l 19 мм и чистота поверхности 6,3

1,0 мм – l 17 мм и чистота поверхности 6,3

1 мм - l 47 мм и чистота поверхности 6,31,

Радиус закруглений наружных углов в зависимости от глубины полости ручья штампа и массы заготовки

R = 1,6 мм

Дополнительные припуски на механическую обработку

Дополнительные припуски учитывают:

- смещение заготовки по поверхности штампа 0,1 мм

- Допускаемое отклонение от плоскостности и прямолинейности - 0,4 мм

- Неуказанные допуски радиусов закругления – 1 мм

- Допускаемая величина остаточного облоя -0,7 мм

- Допускаемая величина заусенца - 3 мм

Размеры поковки и их допускаемые отклонения:

- Размеры поковки; мм

∅148 + (1,3 + 0,3) * 2 = 151,2 мм

∅110 + (1,4 + 0,3) * 2 = 113,4 мм

∅46 + (1,2 + 0,3) * 2 = 49 мм

∅36 - (1,0 + 0,3) * 2 = 33,4 мм

L19 + (1,0 + 0,3) * 1 = 20,3 мм

L17 + (1,0 + 0,3) * 2 = 19,6 мм

l47 + (1,1 + 0,3) * 2 = 49,8 мм

Допускаемые отклонения размеров, мм

∅ 151,2 ^+0,5_-0,3

∅ 113,4 ^+0,5_-0,3

∅ 49 ^+0,5_-0,3

∅ 33,4 ^+0,5_-0,3

l 20,3 ^+0,5_-0,2

l 19,6 ^+0,5_-0,2

l 49,8 ^+0,5_-0,2

Расчетная масса заготовки

(13)

где -объем заготовки

-плотность материала заготовки=7,79 г/см ³

(14)

по формуле (14)

V_заг = (3,14*151,2 ² *19,6 / 4) + (3,14*49 ² *20,3 / 4) + (3,14*113,4 ² *10,4 / 4) - (3,14*33,4 ² *20,3 / 4) = 468,2 * 10 ³

по формуле (13) m_заг= 468,2*7,79 = 3,6 кг

Выбор штамповочных уклонов

- Штамповочные уклоны : 7˚

Определение коэффициента использования материала

(15)

где -масса отходов заготовки

Масса отходов берется в процентном отношении от массы заготовки и зависит от вида заготовки. Для штамповки берут равным 10% от массы заготовки.

по формуле (15) m _отх = 3,6 * 10% / 100% = 0,36

Ким = 2,2 / (3,6 + 0,36) = 0,56 > 0,55

Т.к. , то выбранный метод получения заготовки является экономически целесообразным.