1.3 Обоснование и выбор метода получения заготовки. Определение общих припусков на заготовку, её размеров и ким
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 подготовке производства. На трудоемкость изготовления детали оказывает особое влияние её конструкция и технологические требования на изготовление.
На трудоёмкость изготовления моей детали особое влияние оказывает её конструкция и технологические требования на изготовление. Технологичность детали – важнейшая основа, обеспечивающая использование конструкторских и технологических резервов. Технологичность конструкции моей детали обуславливается:
рациональным выбором исходной заготовки;
технологичностью формы детали;
рациональной постановкой размеров;
назначением оптимальной точности размеров, формы и взаимного расположения поверхностей, параметров шероховатости и технологических требований.
Деталь шпиндель имеет вес 0,043 кг, а её заготовка 0,3545 кг. Количество срезаемого металла 0,3115 кг. По этому показателю деталь не технологична, т.к масса срезаемого материала больше массы детали.
Определим КИМ:
КИМ = тд /тз , где КИМ - коэффициент использования металла;
тд - масса детали;
тз - масса заготовки.
КИМ = 0,043/0,3545 = 0,1212
Сравним 2 возможных метода получения заготовки:
1 Метод- Прокат.
Прокат -это продукция, получаемая на прокатных станках путём горячей, теплой или холодной прокатки. Прокатка - один из самых распространённых видов обработки металлов давлением. Заключается в обжатии металла между двумя, реже тремя, вращающимися в разные стороны валками. Силами трения заготовка затягивается в зазор между валками и обжимается по высоте.
Так как наибольший диаметр полученной детали 19мм, а шероховатость этой поверхности Ra 1,6 , то с учётом припуска на обработку выбираем для заготовки пруток диаметром 36мм. Длина заготовки 98мм.
Масса заготовки составляет 0,3545 кг.
Коэффициент использования материала (КИМ). (см. выше)
2 Метод- Штамповка.
Штамповка - процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки - листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист-до 6мм). В противном случае штамповка называется объёмной. Для процесса штамповки используются прессы - устройства, позволяющие деформировать материалы с помощью механического воздействия.
Для получения заготовки используем кривошипный горячештамповочный пресс (КГШП). Штамповка на КГШП — наиболее прогрессивный способ получения поковок, позволяющий повысить производительность, значительно снизить потери металла, улучшить качество и увеличить точность поковок. Однако постоянство хода кривошипного пресса исключает применение заготовительных подкатных и протяжных ручьев. Поэтому при штамповке на КГШП поковок с удлиненной осью получение фасонных заготовок целесообразно осуществлять с помощью ковочных вальцов. Таким образом, применение ковочных вальцов является важнейшим условием повышения универсальности КГШП и расширения их технологических возможностей. Кроме того, установка ковочных вальцов, смонтированных вместе в агрегате КГШП, дает возможность создавать автоматические и механизированные линии по штамповке самых сложных поковок, в частности шатунов, распределительных и коленчатых валов тракторов и автомобилей, а также других деталей.
Для заданной детали назначается штамповка первого класса точности, группа стали М1 и степень сложности С2, исходный индекс 3. Назначаем припуск на сторону для механической обработки по ГОСТ 7505-74.
Для поверхностей:
Ф19 + 1,4 (на сторону)=21,8;
Ф12 + 1,4 (на сторону)= 14,8;
2,6 + (1,3х2)=5,2;
79,5 + 1,3+1,8= 82,6;
8,5 + 0,5 =9;
88 + (1,8х2)=91,6 - длина заготовки.
Назначаем допуска по ГОСТ 7505-74
Рисунок 2 – Размеры заготовки
Массу выбранной заготовки определяем с использованием возможностей компьютерной программы КОМПАС-3D V6 Plus. Масса заготовки составляет 0,045кг.
Рисунок 3 –Модель поковки
Коэффициент использования материала определяется по формуле:
КИМ = Мд/Мз
где Мд - масса детали;
Мз - масса заготовки.
КИМ = 0,043/0,045=0,95
Конструкция детали с учётом КИМ - технологична. Это обусловлено максимальным приближением формы и размеров заготовки к формам и размерам детали, а следовательно - минимальными припусками на механическую обработку.
Вывод: В связи с тем, что деталь имеет маленькие размеры всех конструктивных элементов и их большое количество, ведущие к большому количеству переустановки детали в процессе обработки, что может повлечь за собой погрешность в получаемых размерах, то считаю, что для исключения сложностей в процессе обработки в качестве заготовки принять прокат.