Анализ технического задания
В данном курсовом проекте нам необходимо разработать технологический процесс изготовления детали «стакан» и конструкции технологической оснастки (станочного приспособления).
Исходными данными для разработки являются:
o чертёж детали;
o коэффициент закрепления операции Кзо = 8;
o материал детали ЛС59-1 ГОСТ15527-2004;
o остальные технические требования по СТБ 1014-95.
В данном проекте необходимо выполнить анализ технологичности конструкции детали, осуществить выбор методов, наиболее подходящих для производства детали, разработать маршрутную технологию изготовления детали, рассчитать при необходимости припуски на обработку. Так же в задачу проекта входит выбор технологического оборудования, оснастки и инструмента, необходимого для производства данной детали.
Все процессы и технологии, применяемые в производстве данной детали должны соответствовать существующим нормам по охране труда и технике безопасности, а так же требованиям экологической безопасности.
Коэффициентом закрепления операции определяется тип производства. Для различных типов производства технология изготовления деталей одного и того же типоразмера отличается по объединению переходов в операции и используемым типам оборудования и оснастки. Технологические решения, прогрессивные в массовом производстве, оказываются нецелесообразными и непрогрессивными в условиях мелкосерийного производства, и наоборот.
Различают три типа производства:
o единичное;
o серийное;
o массовое.
Серийное, в свою очередь, подразделяется на:
мелкосерийное, среднесерийное, крупносерийное.
Коэффициенты закрепления операции для каждого вида производства приведены в таблице 1.
Таблица1 - Коэффициенты закрепления операции для различных видов производства.
| Типы производства | ||||
| Массовое | Крупносерийное | Серийное | Мелкосерийное | |
| Значения коэффициента закрепления операций | До 1 | 1-10 | 11-20 | 21-40 |
В нашем случае, коэффициент закрепления операции равен 8. Это означает, что деталь будет изготавливаться в условиях крупносерийного производства. Крупносерийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска, нежели мелкосерийное производство. Используются универсальные станки, оснащенные как специальными, так и универсальными и универсально-сборными приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и себестоимость изготовления изделия. В крупносерийном производстве технологический процесс изготовления изделия преимущественно дифференцирован, т.е. расчленен на отдельные самостоятельные операции, выполняемые на определенных станках.
Обзор методов изготовления деталей, аналогичных заданной
При изготовлении детали “стакан” и аналогичных ей рациональнее всего использовать метод обработки давлением. Высокая производительность этого метода, низкая себестоимость и высокое качество продукции привели к широкому применению такого рода прогрессивных процессов.[1]
Обработка давлением - это процессы получения заготовок силовым воздействием инструмента на исходную заготовку из пластического материала.
Пластическое деформирование при обработке давлением, состоящее в преобразовании заготовки простой формы в деталь более сложной формы, но того же объема, относится к малоотходной технологии.
Обработкой давлением получают не только заданную форму и размеры, но при этом обеспечивается также и требуемое качество металла, надёжность изделия в работе.
Виды обработки давлением выбирается в зависимости от материала заготовки, формы и размеров изделий, типа производства и бывают следующие: прокатка, волочение, прессование, ковка и штамповка.
Прокатка - это деформирование холодного или нагретого металла вращающимися валиками для изменения формы и размеров поперечного сечения и увеличения длины заготовки.
Волочение - это протягивание заготовки с силой Р через сужающееся отверстие в инструменте, называемом волокой. При этом конфигурация отверстия определяет форму получаемого профиля. Исходными заготовками служат прокатанные или прессованные прутки и трубы.
Прессование - это выдавливание заготовки из контейнера через отверстие в матрице, соответствующее сечению выдавливаемого профиля. Исходной заготовкой является слиток или прокат.
Ковка - это деформирование усилием нагретой заготовки рабочими поверхностями универсального инструмента - бойками - при свободном течении металла в стороны. Исходными заготовками могут быть слитки, сортовой прокат.
Штамповка - это обработка давлением с помощью специального инструмента - штампа. Исходной заготовкой является сортовой или массовый прокат. Штамповка широко применяется при серийном и массовом производстве заготовок и деталей в приборостроении, электротехнике и других отраслях промышленности.
Процессы обработки давлением в холодном состоянии отличаются высокой производительностью, относительно малой трудоемкостью, обеспечивают экономное расходование материала. Холодная листовая штамповка - один из методов этого класса. По сравнению с горячей штамповкой она имеет ряд преимуществ: отсутствуют энергоемкие операции нагрева, поверхность металла не окисляется, изделия имеют более высокие точность размеров и качество поверхности. В отличие от обработки резанием холодная штамповка позволяет значительно сократить расход металла, уменьшить трудоемкость и повысить производительность, за счет деформационного упрочнения детали получаются более легкими и износостойкими. Для неё присуще также ограниченная номенклатура (следовательно, и универсальность прессового оборудования) и простота эксплуатации оборудования, широкие возможности механизации и автоматизации процессов, низкая квалификация рабочих и др. Однако фактор высокой стоимости оснастки (штампов) предъявляет жесткие требования к качеству разработки технологического процесса и типу производства. Холодной штамповкой можно получать готовые детали, которые не требуют дальнейшей механической обработки. Достигаемая точность - 6¸10 квалитеты, шероховатость поверхности - до Rа = 0,16¸0,04 мкм. Наибольшее применение этот метод находит в серийном и массовом производстве.
Необходимые операции подготовки заготовок к холодной деформации: удаление окалины, загрязнения, дефектов, нанесение смазок.
Для изготовления детали типа “стакан” пригодны такие виды операций холодной штамповки, как вырубка и пробивка.
Вырубка и пробивка являются операциями отделения части листа по замкнутому контуру в штампе. Обработка производится в вырубном штампе последовательного действия. Вырубным пуансоном вырубается наружный контур изготавливаемой детали, а пробиваемым - внутренний.
Точность размеров детали после вырубки и пробивки зависит от следующих факторов:
точности выполнения рабочих поверхностей штампа;
способа вырубки;
механических свойств заготовки данного материала;
толщины листа и др.
При таком способе производства точность размера находится в пределах 3¸5 - го классов точности.