Содержание
Введение
1. Способ изготовления заготовки
2. Исходные данные по детали
3. Данные для расчета припусков и допусков
4. Расчет припусков и кузнечных напусков
5. Расчет размеров поковки и их допускаемые отклонения
6. Техническая характеристика станков
7. Расчет режимов резания и норм времени
Заключение
Список использованных источников
Введение
Фланцы могут быть элементами трубы, фитинга, вала, корпусной детали и т.д. Фланец в виде отдельных деталей чаще всего приваривают или привинчивают к концам соединяемых деталей.
Фланцы применяются для соединения изделий арматуры с трубопроводами, соединения отдельных участков трубопроводов между собой и для присоединения трубопроводов к различному оборудованию. Фланцевые соединения обеспечивают герметичность и прочность конструкций, а также простоту изготовления, разборки и сборки.
Форма уплотнительной поверхности фланца в трубопроводах зависит от давления среды, профиля и материала прокладки. Гладкие уплотнительные поверхности с прокладками из картона, резины и паронита применяются при давлениях до 4 Мн/м2 (40 кгс/см2), поверхности с выступом на одном Фланце и впадиной на другом с асбо-металлическими и паронитовыми прокладками – при давлениях до 20 Мн/м2 (200 кгс/см2), Фланец с конической уплотнительной поверхностью – при давлениях выше 6,4 Мн/м2 (64 кгс/см2).
Целью курсовой работы является: выбор, изготовления типовой детали – фланца, изучение химического состава стали 30ХГС, определение массы детали, определение припусков и кузнечных напусков, разработка технологического маршрута.
Способ изготовления заготовки
Так как производство крупносерийное выберем способ изготовления заготовки – горячую объемную штамповку. Штамповочное оборудование – КГШП (кривошипный горячештамповочный пресс).
|
|
Исходные данные по детали
Материал – сталь 30ХГС; химический состав (по массе) кремний (Si) 0,9÷1,2%, углерод (С) 0,28÷0,35%, марганец (Mn) 0,8÷1,1%, никель (Ni) до 0,3%, сера (S) до 0,035%, фосфор (P) до 0,035%, хром (Cr) 0,8÷1,1%, медь (Cu) до 0,3%; суммарная средняя массовая доля легирующих элементов (Si, Mn, Cr, Ni, Mo, W, V) 1,05+0,95+0,95+0,15 = 3,1%;
— масса детали Мд = 0,003976×7850 = 31,2кг.
Исходные данные для расчета припусков и допусков
—расчетная масса поковки, определяемая по выражению:
Мп. р.= Мд×Кр,
где Мп. р.– расчетная масса поковки; Мд – масса детали; Кр – расчетный коэффициент. Кр = 2; Мп. р.= 31,2×2 = 62,4кг.
– класс точности Т2;
– группа стали М2 (сталь со средней массовой долей углерода свыше 0,35 до 0,65% включительно или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2,0 до 5,0% включительно).
– степень сложности С4. Размеры описывающие поковку геометрической фигуры диаметр 300×1,05 = 315 мм, диаметр 180×1,05 = 189 мм, длина 50×1,05 мм (1,05 – коэффициент увеличения габаритных линейных размеров детали, определяющих положение ее обрабатываемых поверхностей). Масса описывающей фигуры (расчетная), (31,52×3,14×5,25+3,14×5,25×18,92)×7,8 = 157кг. Отношение массы поковки к массе описывающей ее фигуры 62,4/157 = 0,4;
– конфигурация поверхности разъема штампа П – плоская;
–исходный индекс 16.
Припуски и кузнечные напуски
–основные припуски на размеры (на сторону):
|
|
диаметр 300 и чистота поверхности 2,5 – припуск 3,2 мм;
диаметр 245 и чистота поверхности 3,2 – припуск 3,0 мм;
диаметр 215 и чистота поверхности 3,2 – припуск 3,0 мм;
диаметр 100 и чистота поверхности 2,5 – припуск 2,7 мм;
диаметр 180 и чистота поверхности 6,3 – припуск 3,0 мм;
толщина 50 и чистота поверхности 6,3 – припуск 2,7 мм;
толщина 50 и чистота поверхности 6,3 – припуск 2,7 мм;
глубина впадины 30 и чистота поверхности 3,2 – припуск 1,9 мм.
– дополнительные припуски, учитывающие:
смещение поковки по поверхности разъема штампа 0,3 мм;
отклонение от плоскости 0,3 мм;
– штамповочный уклон для наружной поверхности – не более 70, принимается 30; для внутренней – не более 70, принимается 70.
Размеры поковки и их допускаемые отклонения
– размеры поковки:
диаметр 300+(3,2+0,3)×2 = 307 мм принимаем 307 мм;
диаметр 245+(3,0+0,3)×2 = 251,6 мм принимаем 252 мм;
диаметр 215+(3,0+0,3)×2 = 221,6 мм принимаем 222 мм;
диаметр 100–(2,7+0,3)×2 = 94 мм принимаем 94 мм;
диаметр 180+(3,0+0,3)×2 = 186,6 мм принимаем 187 мм;
толщина 50+(2,7+0,3)×2 = 53,3 мм принимаем 53 мм;
глубина 30×0,8 = 24 мм.
– допускаемые отклонения размеров:
диаметр 307 
мм; диаметр 252 мм; диаметр 222 
мм;
диаметр 187 мм; глубина 24 
мм; толщина 53 
мм; диаметр 94 
мм;
– допускаемое отклонение от плоскости 0,6 мм;
– допускаемое отклонение от соосности выемки 24×0,01 = 0,24 мм (допускаемое отклонение от соосности не пробитых отверстий в поковках не более 1% глубины отверстия);
– допускаемая величина остаточного облоя 1,2 мм;
– допускаемая величина на смещение по поверхности разъема штампа 1,0 мм.
В соответствии с точностью размера 
мм и шероховатостью поверхности Ra = 2,5 мкм выбираем следующий технологический маршрут:
|
|
1). Обтачивание черновое, при этом достигается 12 квалитет точности, шероховатость поверхности Rz = 80мкм;
2). Обтачивание чистовое, при этом достигается 10 квалитет точности, шероховатость поверхности Rz = 40 мкм;
3). Шлифование чистовое, при этом достигается 7 квалитет точности, шероховатость поверхности Ra = 2,5 мкм.
Для обработки указанной поверхности в качестве чистовой технологической базы выберем наружную поверхность 
мм. Приспособление для базирования заготовки – 3-х кулачковый самоцентрирующий патрон.
Для выполнения токарных операций будем использовать токарно-винторезный станок 16К20, для выполнения шлифовальной – круглошлифовальный станок 3М150.
Выберем следующие инструменты:
резец проходной упорный отогнутый Т15К6;
шлифовальный круг 24А 32Н С2 6 К5 А2 ПП 100 м/с;
штангенциркуль ШЦЦ-II-250-0,01.
Расчет припусков.
Общий припуск на обработку поверхности:
номинальный 2Zном = Dзаг– Dдет = 307 – 300 = 7мм;
максимальный 2Zmax = D 
– D 
= 310,3 – 299,895 = 10,405мм;
минимальный 2Zmin = D 
– D 
= 305,3 – 300 = 5,3мм.
В соответствии с выбранным маршрутом обработки данной поверхности разобьем общий припуск на межоперационные:
припуск на диаметр на чистовое точение при креплении заготовки в патроне равен 2Zном = 0,30мм; на шлифование 2Zном = 0,15мм.
Припуск на черновое точение определим по выражению:
2Zчерн = 2Zобщ – (2Z 
+ 2Z 
) = 7 – (0,4+0,55) = 6,05мм.
Максимальные и минимальные операционные припуски определим следующим образом:
2Zi max = D 
– D 
,
где D – наибольший предельный размер до обработки; D – наименьший предельный размер после обработки на данной операции.
2Z 
= 310,300 – 300,43 = 9,87мм;
2Z 
= 300,95 – 300,340 = 0,61мм;
2Z 
= 300,55 – 299,895 = 0,655мм;
2Zi min = D 
– D 
,
где D – наименьший предельный размер до обработки; D – наибольший предельный размер после обработки данной операции.
2Z 
= 305,300 – 300,95 = 4,35мм;
2Z 
= 300,430 – 300,350 = 0,08мм;
2Z 
= 300,340 – 300,000 = 0,34мм;
Результаты всех вычислений запишем в табл. 1
Таблица 1
| № | Операция | Получаемый размер | Dmax, мм | Dmin, мм | 2Z, мм | 2Zmax, мм | 2Zmin, мм |
| Штамповка |  307 
| 310,300 | 305,300 | — | — | — | |
| Токарная, черновая | 300,95h12
(-0,520)
| 300,950 | 300,430 | 6,05 | 9,87 | 4,35 | |
| Токарная, чистовая | 300,55h10
(-0,210)
| 300,550 | 300,340 | 0,40 | 0,61 | 0,08 | |
| Шлифование | 300h7
| 300,000 | 299,895 | 0,55 | 0,655 | 0,34 |
В соответствии с точностью размера 
100H7 и шероховатостью поверхности Ra = 2,5 мкм выбираем следующий технологический маршрут:
1). Сверление и рассверливание при этом достигается 11квалитет точности, шероховатость поверхности Rz = 80 мкм;
2). Зенкерование чистовое, при этом достигается 9 квалитет точности, шероховатость поверхности Rz = 40 мкм;
3). Развертывание точное, при этом достигается 7 квалитет точности, шероховатость поверхности Ra = 2,5 мкм;
Для выполнения токарных операций будем использовать станок вертикально-сверлильный 2Н135.
Выберем следующие инструменты:
зенкер насадной со вставочными ножами из быстрорежущей стали.
штангенциркуль ШЦЦ-II-250-0,01.
Расчет припусков.
Общий припуск на обработку поверхности:
номинальный 2Zном = Dотв – D = 100 – 94 = 6мм;
максимальный 2Zmax = D 
– Dmin = 100,035 – 92,8 = 7,235 мм;
минимальный 2Zmin = D 
– Dmax = 100 – 96,4 = 3,6 мм.
В соответствии с выбранным маршрутом обработки данной поверхности разобьем общий припуск на межоперационные:
Припуск на сверление определим по выражению:
2Zсвер = 2Zобщ – (2Z 
+ 2Z 
) = 6 – (0,32+0,1) = 5,58мм.
Максимальные и минимальные операционные припуски определим следующим образом:
2Z = D 
– D ,
где D – наибольший предельный размер после обработки; D – наименьший предельный размер до обработки.
2Z 
= 99,8 – 92,8 = 7мм;
2Z 
= 99,987 – 99,58 = 0,407мм;
2Z 
= 100,035 – 99,9 = 0,135мм.
2Z = D 
–D ,
где D – наименьший предельный размер после обработки; D – наибольший предельный размер до обработки.
2Z 
= 99,58 – 96,4 = 3,18мм;
2Z 
= 99,9 – 99,8 = 0,1мм;
2Z 
= 100 – 99,987 = 0,013мм.
Таблица 2
| № | Операция | Получаемый размер | Dmax, мм | Dmin, мм | 2Z, мм | 2Zmax, мм | 2Zmin, мм |
| Штамповка | 94 
| 96,4 | 92,8 | — | — | — | |
| Сверление | 99,58H11
(+0,220)
| 99,8 | 99,58 | 5,58 | 3,18 | ||
| Зенкерование | 99,9H9
(+0,087)
| 99,987 | 99,9 | 0,32 | 0,407 | 0,1 | |
| Развертывание | 100H7
(+0,035)
| 100,035 | 0,10 | 0,135 | 0,013 |