Введение
Данный курсовой проект посвящен проектированию заготовок для детали «Вилка». Исходными данными для проектирования является чертеж детали и объем выпуска деталей: N1=10 шт., N2=250 шт.
Работа состоит в решении следующих вопросов:
- техническая характеристика, назначение и технологические требования, предъявляемые к детали;
- описание свойств и химического состава материала детали;
- обоснование выбора заготовок и их расчет, разработка рабочих чертежей заготовок;
Основной задачей курсового проекта является разработка рабочих чертежей заготовок.
Описание свойств и химического состава материала детали
Для изготовления детали «Вилка» применяется титановый сплав 3М ОСТ 1-92062-91 [1]. Титановый сплав 3М применяется с судостроении.
Марка сплава: Титан 3М (зарубежных аналогов нет)
Модуль упругости 1 рода: Е = 1,12*10-5 МПа
Плотность: 4,5 г/см3
Свариваемость: свариваемая с ограничениями. Сварка осуществляется без предварительного подогрева деталей, по окончанию сварки – отжиг. Высокое сродство горячего титана к кислороду и азоту требует защиты инертным газом не только сварочной зоны, но и обратной стороны шва, а также всех участков металла нагревающихся до 400°C
Техническая характеристика, назначение детали
Деталь «Вилка»(см. приложение А) является сборочной единицей кингстона. Главной задачей вилки является обеспечение скрепления крышки и ее подъемного механизма (гидроцилиндра). Одним концом вилка вкручивается по резьбе в отверстие гидроцилиндра, обеспечивая закрепления, на втором конце в отверстия вставляется ось, обеспечивая зацепление с крышкой и движение в определенных направлениях.
Рисунок 1 – вид вилки в сборочном чертеже
Трехмерная модель, спроектированная в системе автоматического проектирования (САПР) «Компас 3D», детали «Вилка, представлена на рисунке 1.
Рисунок 2 – Модель детали «Вилка»
К вилке предъявляются не высокие требования по шероховатости, точности, но повышенные требования к прочности для работы на растяжение.
Для обеспечения собираемости и правильного хода оси, относительно отверстий 50Н9 задан допуск отклонения от соосности. Поверхности отверстия должны быть обработаны шероховатостью Ra6,3, для обеспечения меньшего трения между осью и отверстием.
Для боковых плоскостей А размера 78 задан допуск отклонения от симметричности относительно базы Б - размера внутренних боковых плоскостей Б 45Н12.
На резьбу также установлены повышенные требования на шероховатость, для меньшего трения в резьбе.
Паз в резьбе предназначен для стопорной шайбы (чертеж с размерами и допусками см. приложение А).
Обоснование типа производства и выбор типа заготовки.
Выбор типа производства является первым этапом при проектировании заготовки. В соответствии с ГОСТ 14.004-83 [2] тип производства – это классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты коменклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции.
Различают три типа производства в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 - Сравнение типов производства
| Сравниваемые признаки | Типы производства | ||
| Единичный | Серийный | Массовый | |
| Номенклатура изделий и объём выпуска | Неограниченная номенклатура, изготавливается по заказу | Широкая номенклатура, изготавливается партиями | Ограниченная номенклатура, изготавливается в большом объеме |
| Повторяемость выпуска | Отсутствует | Периодически повторяется | Постоянно повторяется |
| Применяемое оборудование | Универсальное | Универсальное, с ЧПУ, специализированное | Преимущественно специальное |
| Расположение оборудования | По группам однотипных станков | По группам для обработки однородных деталей | По ходу технологического процесса |
| Передача предметов труда по операциям | Последовательная | Параллельно-последовательная | Преимущественно специальное |
| Себестоимость изделий | Высокая | Средняя | Низкая |
| Квалификация основных рабочих | Высокая | Средняя; высокая на станках с ЧПУ | Невысокая на поточных линиях; высокая на ГАЛ |
Характеристика типов производства представлена в таблице 2.
| Масса изделия, кг | Тип производства | ||||
| Единичное | Серийное | Массовое | |||
| Мелкосерийное | Среднесерийное | Крупносерийное | |||
| Количество изделий, шт | |||||
| m > 30 | ≤ 5 | 5-100 | 100-300 | 300-1000 | >1000 |
| 30≥ m >8 | ≤ 10 | 10-200 | 200-500 | 500-5000 | >5000 |
| m ≤ 8 | ≤ 100 | 100-500 | 500-5000 | 5000-50 000 | >50 000 |
При массе детали m = 1,35 кг и годовому объему выпуска N1= 10 шт., N2 = 250 шт. для 10 деталей определим как единичное, для 250 как мелкосерийное.
При единичном типе производства
Для единичного производства с годовой программы выпуска (производства) N1= 10 шт., учитывая свойства материала детали, ее массу, форму и размеры, выбираем в качестве исходной заготовки поковку титановая по Гр. I ГОСТ 8479-70 [3].
При среднесерийном типе производства
Для среднесерийного производства с годовой программой выпуска (производства) N2 = 250 шт. поковка кованная не подойдет, т.к. затраты на материал будут гораздо выше. Допуски и напуски у штампованной детали во много раз меньше чем на кованную, следовательно значительно меньший объем потерянного материала. Выбираем в качестве исходной заготовки поковку штампованную титановую по Гр. I ГОСТ 8479-70 [3].