3. Анализ технологичности детали

Отработка изделия на технологичность представляет собой одну из наиболее сложных функций технологической подготовки производства. Она обусловлена тесной взаимосвязью между конструкцией изделия и технологией его производства.

Каждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени от правильного выбора варианта технологического процесса, его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки и правильной подготовки производства. На трудоемкость изготовления детали оказывают особое влияние ее конструкция и технические требования.

1) Качественная оценка технологичности конструкции детали

- конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов;

- большинство обрабатываемых поверхностей детали имеют оптимальные степень точности и шероховатость;

- для получения всех поверхностей достаточно применения стандартных режущих инструментов.

- наружный контур детали имеет простую конфигурацию, что обеспечивает достаточно свободный доступ режущего инструмента.

- конструкция детали позволяет получить заготовку с размерами и конфигурациями наиболее близкими к готовой детали, то есть обеспечивающими наиболее высокий коэффициент использования материала и наименьшую трудоемкость механической обработки.(К_им=0,69)

На основании вышесказанного конструкцию детали можно признать технологичной.

2) Технологичность обрабатываемых поверхностей.

Минимальные значение квалитета точности имеют отверстия Ø40H9 , что соответствует 9-му квалитету и отверстия с резьбой М6-7H, что соответствует 7 –му квалитет, а минимальное значение шероховатостиRa2,5. Указанные параметры можно обеспечить на станках нормальной точности.

Не технологичным является сверление позиционных отверстий М6-7H(пов. 9) и фрезерование пазов (пов. 10). Но так как тип производства среднесерийный, то целесообразно использовать специальное приспособление, что позволит получить отверстия, а также пазы гораздо эффективнее.

4. Выбор метода получения и проектирования заготовки

   1. Выбор метода получения заготовки

Выбор заготовки для дальнейшей механической обработки является одним из важнейших этапов проектирования технологического изготовления детали. От правильного выбора заготовки, установления ее форм, размеров припусков на обработку, точности размеров и твердости материала в значительной степени зависят характер и число операций или переходов, трудоемкость изготовления детали, величина расхода материала инструмента, и в итоге, стоимость изготовления детали.

Существуют несколько методов получения заготовок:

Таблица 5– Методы получения отливок

№ п/п	Вид заготовки
	Заготовка, полученная литьем
1	Литье	в песчаную форму
2		в форму из жидких самотвердеющих смесей
3		в песчаную форму, изготовленную под высоким удельным давлением
4		в металлическую форму
5		полученное центробежным методом
6		в оболочковую форму
7		по выплавляемым моделям
8		штамповкой жидкого металла
9		под давлением

При выборе заготовки предпочтение следует отдавать той заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали. Если же сопоставимые варианты по технологической себестоимости равноценны, то предпочтительным следует считать вариант заготовки с более высоким К_им.

Для отливки данной детали характерно: малые габариты, простота формы, точность 11-11 ГОСТ 26645-85 (по тех. требованиям). Наиболее подходящими вариантами изготовления тогда являются литьё в ПГФ и литьё в кокиль.

Литьё в песчаные формы — дешёвый, самый грубый, но самый массовый (до 75-80 % по массе получаемых в мире отливок) вид литья.

Литьё в кокиль чаще всего используют в условиях крупносерийного и массового производства. К недостаткам литья в кокиль можно отнести высокую трудоемкость изготовления и стоимость металлической формы, повышенную склонность к возникновению внутренних напряжений в отливке, вследствие затруднительной усадки и более узкого по сравнению с литьем в песчаную форму интервала оптимальных режимов, обеспечивающих получение качественной отливки.

Также нужно отметить, что:

- изготовление кокилей является сложным и затратным процессом, по сравнению с литьем в песчаные формы;

- ограниченный срок службы кокилей;

- неподатливость кокиля и металлических стержней;

- затруднен вывод газов из полости формы;

- сложность получения отливок с поднутрениями, для выполнения которых необходимо усложнять конструкцию формы - делать дополнительные разъемы, использовать вставки, разъемные металлические или песчаные стержни.

В качестве метода получения заготовки я принял литьё в песчаные формы, так как этот метод литья является наиболее дешевым и универсальным. Деталь «Крышка подшипника» имеет простую форму, поэтому я считаю, что использование метода литья в кокиль является нецелесообразным и излишне затратным. Материал детали СЧ 20 ГОСТ 1412-85 обладает хорошими литейными свойствами.

Повысить производительность труда при литье в песчаные формы, улучшить качество форм и отливок, снизить брак, облегчить условия работы можно с применением машинной формовки, которая широко используется в серийном и массовом производстве.

2. Проектирование заготовки

Припуски рассчитываем по ГОСТ 26645-85.

Согласно техническим требованиям точность отливки 11-0-0-11 ГОСТ 26645-85 где,

11- класс точности размеров;

0- класс точности масс;

0- степень коробления;

11– ряд припуска на механическую обработку;

Расчеты размеров отливки:

Для не обрабатываемой поверхности детали.

L_ОА - наименьший размер отливки;

L_О - номинальный размер отливки;

L_Д - номинальный размер детали;

L_ОБ - наибольший размер отливки;

Т_О- допуск отливки (ГОСТ 26645-85 таблица 1, стр. 4)

L_О= L_Д ± 0,5 ∙ Т_О

Для обрабатываемой поверхности детали.

L_Д - номинальный размер детали;

L_ОА - наименьший размер отливки;

L_О - номинальный размер отливки;

L_ОБ - наибольший размер отливки;

Т_О- допуск отливки (ГОСТ 26645-85 таблица 1, стр. 4);

Z – припуск на сторону для механической обработки (средний) (ГОСТ 26645-85 таблица 5, стр. 8)

L_О = (L_Д + Z) ± 0,5 ∙ Т_О

Валы, отверстия. Для обрабатываемой поверхности детали.

D_Д - номинальный размер детали;

D_ОА - наименьший размер отливки;

D_О - номинальный размер отливки;

D_ОБ - наибольший размер отливки;

Т_О- допуск отливки (ГОСТ 26645-85 таблица 1, стр. 4);

Z – припуск на механическую обработку (средний) (ГОСТ 26645-85 таблица 5, стр. 8)

Расчётные формулы:

Отверстия (охватывающая поверхность) D_О= (D_Д– 2 ∙Z) ± 0,5 ∙ Т_О,

Валы (охватываемые поверхности) D_О= (D_Д+ 2 ∙Z) ± 0,5 ∙ Т_О,

Таблица 6. Размеры необрабатываемых поверхностей

LД	ТО	0,5 ∙ТО	LО =LД ± 0,5 ∙ ТО	Размер на чертеже отливки, мм
16	2,2	1,1	16+3,6 ± 0,5 ∙ 2,2	19,6 ± 1,1
Ø 132	4,0	2	132 ± 0,5 ∙ 4,0	132 ± 2

Таблица 7. Размеры обрабатываемых плоскостей

LД	ТО	Z	0,5∙ТО	Расчётная формула	Размер на чертеже отливки, мм
8	2,0	2	1,0	8+3,6+2± 0,5∙ 2,0	13,6±1
22	2,4	2-2=0	1,2	22+0±1,2	22±1,2
Ø 200	4,4	3	2,2	200+2∙3=206	206±2,2
Ø 150	4	3	2,0	150+2∙3±2 =156	156±2,0
Ø 40	2,8	1,5	1,4	40-2∙2±1,4	36±1,4

Значение шероховатости для степени точности поверхности отливки Ra20 мкм по ГОСТ 26645-85. Конфигурацию стержня, литейные уклоны и их размеры определены в соответствии с ГОСТ 3212 – 92.Модель изготавливаем деревянную.

Объём заготовки:

Масса заготовки:

Коэффициент использования материала

m_д– масса детали по чертежу.