Московский Государственный Институт Электронной Техники (Технический Университет)

Курсовая работа

На тему: «Разработка технологических процессов».

Выполнил: Мажейкин А.А.

Проверил: Вяльцев А.А.

Зеленоград

2000г.

Часть 1. Разработка технологического процесса изготовления детали «Втулка».

1. Анализ технологичности детали.

Данная деталь судя по ее конфигурации и наличию конструктивных элементов, предназначена для обеспечения скольжения вала со шпонкой в определенном угловом положении. На детали можно выделить следующие поверхности повышенной точности и качества:

• цилиндрическое отверстие диаметром 24, выполненное по 7 квалитету (Н7) и с шероховатостью 1,25 мкм. Отверстие предназначено для базирования по нему вала (стержня);

• цилиндрическая поверхность диаметром 40, выполненная по 7 квалитету (h7) с шероховатостью 2,5 мкм, предназначена для фиксирования детали в сопрягаемой корпусной детали.

Остальные поверхности детали должны быть выполнены по 14 квалитету с шероховатостью 5 мкм. Деталь изготовляется из стали 45, относящейся к классу качественных конструкционных сталей, которые удовлетворительно обрабатываются резанием в нетермообработанном состоянии. Химсостав и механические свойства стали 45 приведены в таблицах 1 и 2.

С	Si	Mn	S	P	Ni	Cr
			Не более
0,40…0,50	0,17…0,37	0,50…0,80	0,045	0,045	0,30	0,30

Таблица 1. Химический состав стали 45(ГОСТ 1050-74).

Предел текучести т, МПа	Предел прочности в, Мпа	Относительное удлинение , %	Относительное сужение , %	Ударная вязкость а,кПа	НВ (не более)
					Горячекатанная	Отежженная
Не менее				500	241	197
360	610	16	40

Таблица 2. Механические свойства стали 45(ГОСТ 1050-74).

При технологическом анализе конструктивных элементов ошибок найдено не было. Для улучшения технологичности данной детали предложений не имеется.

2 Выбор метода получения заготовки.

Целесообразность выбора того или иного метода получения заготовки в каждом конкретном случае подвергается экономическому обоснованию с учетом программы выпуска.

1. Определение припусков и массы заготовок:

Для данной детали возможно использование заготовки в виде проката (прессованного прутка) или получаемой методом литья под давлением. Объем производства – 5000 шт/год. По таблице II.2.4 литературы 1 находим, что при использовании в качестве заготовки прутка из стали 45 при отношенииl/D<8 припуск на наружный диаметр составляет 5 мм, т.е. диаметр заготовки для нашей деталиD_заг = 65 мм. По таблицеII.2.5 литературы 1 при отрезке прутка отрезным резцом на токарном станке припуск по длине должен составить4мм, т.е. длина заготовки будет равнаl= 60 мм. Таким образом масса заготовки из проката составит:

По таблице II.2.2 литературы 1 для случая получения заготовки методом литья находим значения припусков на все размеры, кроме максимального диаметра равны 3+(-)0,2 мм, а для указанного размера 3+(-) 0,3 мм.Т.е. диаметр заготовкиD_заг= 63+(-)0,3 мм, а длинаl= 60+(-)0,3 мм. Масса заготовки для этого случая составит ( плотность стали = 7,8 г/см³):

где масса заготовки;

масса цилиндра диаметром 63+(-)0,3, длиной 23+(-)0,3;

масса цилиндра диаметром 43+(-)0,2, длиной 39+(-)0,2;

масса цилиндра диаметром 21+(-)0,2 и длиной 62+(-)0,3.

2. Определение стоимости заготовок, полученных различными способами.

Если деталь изготавливается из проката, затраты на заготовку определяются по ее массе и массе сдаваемой стружки

где M– масса заготовки, кг;S_i– цена 1 кг материала заготовки, руб;m– масса готовой детали, кг;S_отх– цена 1 тонны отходов, руб.

Стоимость заготовок, получаемых методом литья, можно с достаточной точностью определить по формуле

,

где C_i– базовая стоимость 1 т заготовок, руб;k_x– коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства.

Экономический эффект для сопоставления способов получения заготовок, при которых технологический процесс механической обработки не меняется, может быть рассчитан по формуле

,

где S_заг1S_заг2– стоимость сопоставляемых заготовок, руб.;N– годовая программа, шт.

Проведем расчет для вывода наиболее рационального метода получения заготовки. Деталь выполняется из стали 45, годовая программа выпуска 5000 шт. Масса детали, при расчете которой можно пренебречь мелкими конструкциями детали, m= 0,48 кг.

Рассмотрим стоимость изготовления детали при использовании заготовки в виде проката. Стоимость материала заготовки согласно данным таблицы II.3.1 литературы 1 равнаS₁ = 160 руб/т. Стоимость отходов при механической обработке стружки согласно таблицеII.3.2 литературы 1 для всех вариантов заготовок одинакова и равнаS_отх= 24,8 руб/т.

Таким образам, стоимость одной заготовки равна

Базовая стоимость детали при получении заготовки методом литья равна согласно таблице II.3.3 литературы 1 С₁=1985руб/т. Уточнив по таблицеII.3.4 литературы 1 по назначенным допускам класс точности заготовки (1-й класс точности) по таблицеII.3.5 литературы 1 находим значение К_Т= 1,1.

Установив по таблице II.3.6 литературы 1 группу сложности детали (2 группа сложности) по таблицеII.3.7 находим значение. К_С= 0,92.

Значение коэффициента массы материала определяется по таблице II.3.8 литературы 1. К_в= 0,70.

Значение коэффициента марки материала К_м= 1,0 (таблицаII.3.9 литература 1).

Значение коэффициента объема производства определяется по таблицам II.3.10 иII.3.11 литературы 1. К_n= 0,83.

Таким образом, стоимость заготовки, получаемой методом литья под давлением равна

Сравнивая стоимости заготовок, получаемых двумя методами, можно видеть, что для заданной детали наименьшую стоимость имеет заготовка, получаемая методом литья под давлением. Использование такой заготовки по сравнению с прокатом дает в год экономический эффект

Э_З= (0,866-0,218)5000 = 3240 руб.