Размеры поковки и их допускаемые отклонения

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 М_д = 0,003976×7850 = 31,2кг.

 

Исходные данные для расчета припусков и допусков

 

—расчетная масса поковки, определяемая по выражению:

 

М_{п. р.}= М_д×К_р,

 

где М_{п. р.}– расчетная масса поковки; М_д – масса детали; К_р – расчетный коэффициент. К_р = 2; М_{п. 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 2Z_ном = D_заг– D_дет = 307 – 300 = 7мм;

максимальный 2Z_max = D – D = 310,3 – 299,895 = 10,405мм;

минимальный 2Z_min = 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 2Z_ном = 0,30мм; на шлифование 2Z_ном = 0,15мм.

Припуск на черновое точение определим по выражению:

2Z_черн = 2Z_общ – (2Z + 2Z ) = 7 – (0,4+0,55) = 6,05мм.

Максимальные и минимальные операционные припуски определим следующим образом:

 

2Z_{i 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;

 

2Z_{i 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 2Z_ном = D_отв – D = 100 – 94 = 6мм;

максимальный 2Z_max = D – D^min = 100,035 – 92,8 = 7,235 мм;

минимальный 2Z_min = D – D^max = 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:

 

2Z_свер = 2Z_общ – (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

 

Наименование	Значение
Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм:
Высота оси центров над плоскими направляющими станины, мм:
Пределы оборотов, об/мин	12,5–1600
Пределы подач, мм/об
Продольных	0,05–2,8
Поперечных	0,002–0,11
Мощность электродвигателя главного привода, кВт
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм
Наибольший диаметр обработки над поперечными салазками суппорта, мм
Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие в шпинделе, мм
Габаритный размеры станка, мм
Длина
Ширина
Высота
Масса станка, кг