2. Технологічний розділ
2.1 Вибір вихідної заготовки
Вибір вихідної заготовки — одне із складних завдань, які вирішуються при розробці технологічного процесу. Метод одержання вихідної заготовки визначає її якість і точність, а значить об’єм механічної обробки, який в свою чергу, визначає кількість робочих ходів (операцій) технологічного процесу. Слід прямувати до найбільшого коефіцієнта використання матеріалу, тобто максимально наближати форму і розміри вихідної заготовки до форми і розмірів готової деталі за умови мінімальної собівартості виготовлення деталі в цілому.
Відповідно до технічної характеристики матеріалу Сірий чавун СЧ15 ГОСТ 1412-79 та конструктивних особливостей деталі вибираємо метод отримання вихідної заготовки — лиття в піщано-глиняні форм з ручним формуванням. Цей метод є найдешевшим і достатнім для забезпечення необхідної точності заготовки. Він дає змогу отримувати виливки зі стабільними розмірами 14...17 квалітет і шорсткістю Rz=80мкм.
Для лиття чавуна приймаємо формувальну суміш із зерновим складом 016 і однорідним ущільненням до твердості не нижче 70 одиниць; вміст глинистих складових 8 — 10%, вологість 3,5 — 4,5%, границя міцності на стиск 60—120 кПа. Частка складових для єдиних сумішей: відпрацьована суміш 94,5 — 96,5%, пісок та глина 3 — 5%, кам’яновугільний пил 0,5%.
Вибір положення виливка у формі здійснюється дотримуючись наступних рекомендацій:
бажано, щоб форма тіла мала тільки одну поверхню рознімання і по можливості плоску, зручну для формування і складання форми;
виливок у формі розташовують так, щоб максимальний габаритний розмір був розташований у горизонтальній площині;
модель повинна вільно вийматись з форми, не руйнуючи її;
Форма стрижня складна, розташування його у формі вертикальне.
Виливок розташовуємо в двох напівформах так, щоб найбільший габаритний розмір знаходився в горизонтальній площині (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 - Ескіз виливка поршня з позначенням лінії рознімання
Масу деталі визначаємо за допомогою КОМПАС-3D, користуючись тривимірною моделлю деталі, яка наведена на рисунку 2.2.
Рисунок 2.2 – Тривимірна модель поршня
Маса деталі Мд =2726 г = 2,73 кг.
Розрахункова маса виливка визначається за формулою:
Мв=Kт.м.* Мд,
де Kт.м.- коефіцієнт збільшення маси.
Коефіцієнт збільшення маси залежить від способу отримання та вимог до точності герметичної форми і якості поверхонь виливка. В розрахунково-графічній роботі коефіцієнт збільшення маси рекомендовано вибирати в межах 1,1...1,25. Тоді: Мв= 1,25*2,73=3,41 кг.
Річна програма випуску N= 300 шт, тобто виробництво – дрібносерійне
Точність виготовлення литої заготовки у відповідності з ГОСТ 26645-85 характеризується: класом розмірної точності, ступенем точності поверхонь, шорсткістю поверхонь виливка, рядом припуску на обробку.
- клас розмірної точності: лиття в піщано-глиняні сирі форми із сумішей з вологістю від 3,5 – 4,5 % і міцністю від 60 – 120 кПа, з середнім рівнем ущільнення до твердості не нижче 70 одиниць, для найбільшого габаритного розміру понад 100 до 250 мм (125 мм), термооброблюваних чавунних сплавів - клас розмірної точності виливка 9т – 13. Приймаємо клас розмірної точності 11.
- ступінь
жолоблення приймаємо для відношення
найменшого елемента виливка до найбільшого
та термооброблюваного виливка в умовах
лиття в разові форми 6—9, приймаємо 7.
- ступінь точності поверхонь виливка для прийнятих умов становить 11 - 18. Приймаємо 15.
- клас точності виливка за масою для прийнятих умов лиття та маси виливка складає 7—15. Приймаємо 12.
- Шорсткість поверхонь виливка для ступеня точності поверхонь 15 становить Ra 50 мкм.
- Ряд припусків для ступеня точності поверхонь виливка 16 є 6—9. Приймаємо 7.
Допуск зміщення виливка по площині рознімання форми для найменшої товщини стінки, яка перетинає площину рознімання 8 мм та прийнятого класу розмірної точності 11 складає 1,0 мм.
Таким чином точність виливка 11 – 7 – 15 – 12 Зм 1,0 ГОСТ 26645 – 85.
Визначимо величину допусків на розміри поверхонь та величину припусків на обробку поверхонь. Результати заносимо до таблиці 2.1.
Таблиця 2.1 – Визначення допусків, припусків для лінійних розмірів виливка
Розмір деталі, мм |
Шорсткість, мкм, вид обробки |
Загальний допуск елемента виливка, мм |
Загальний припуск на сторону, мм |
Розрахунковий розмір виливка, мм |
Приийнятий розмір виливка, мм |
Ø125 |
Ra 1,25 тонка |
5,0 |
6,3 |
Ø137,6 |
Ø138±2,5 |
Ø22 |
Ra 1,25 тонка |
3,2 |
4,5 |
Ø13 |
Ø13±1,6 |
Ø40 |
Не обробл. |
3,6 |
- |
Ø40 |
Ø40±1,8 |
Ø90 |
Не обробл. |
4,4 |
- |
Ø90 |
Ø90±2,2 |
Ø36 |
Не обробл. |
3,6 |
- |
Ø36 |
Ø36±1,8 |
48 |
Ra 6,3 напічистова |
4,0 |
3,6 |
55,2 |
55±2,0 |
40 |
Ra 5,0 чистова |
3,6 |
4,6 |
49,2 |
49±1,8 |
18 |
Ra 6,3 напічистова |
3,2 |
3,6 |
21,6 |
22±1,6 |
10 |
Ra 6,3 напічистова |
3,2 |
3,6 |
10 |
10±1,6 |
15 |
Не обробл. |
2,8 |
- |
15 |
15±1,4 |