Отработка конструкции детали на технологичность

 

Требования технологичности конструкции корпусных деталей с учетом особенностей их обработки на многоцелевых станках могут быть рассмотрены с позиции создания благоприятных условий обработки плоскостей и отверстий. Для отработки конструкции детали на технологичность применяется метод качественной сравнительной оценки [1, стр. 22]. Отработка на технологичность показывает что:

1) Геометрическая форма обрабатываемых элементов детали соответствует правильной геометрической фигуре.

2) Исходя из позиции механической обработки, обрабатываемые поверхности, с точки зрения точности и частоты не представляют значительных технологических трудностей и имеют возможность механической обработки с использованием прогрессивных режимов резания.

3) Опорные поверхности детали имеют достаточную протяженность, обеспечивающую хорошую устойчивость детали, которые возможно использовать в качестве технологических баз.

4) Конструкция детали обеспечивает высокую прочность и жесткость ее крепления при обработке, и возникающие силы резания не вызовут деформаций нарушающих точность обработки.

5) Конструкция детали не имеет отверстий, расположенных под углом к плоскости входа (выхода) инструмента.

6) Крепежные отверстия максимально нормализованы, стандартной формы и их номенклатура — минимальна.

7) Параметры резьбы предусматривают возможность их нарезания метчиками.

8) Конструкция детали имеет не вполне технологичные элементы такие как:

а) наличие канавки затрудняющей процесс механической обработки.

б) наличие глухих отверстий требует настройки сверлильного станка на глубину.

в) отверстие на криволинейной поверхности. Обработка отверстия со стороны затруднена тем, что при врезании сверло будет отжиматься от заготовки.

Данный качественный анализ конструкции детали СБ-170-1.21.01.201 – «Корпус», позволяет сделать вывод, что деталь достаточно технологична.

Выбор исходной заготовки

Деталь СБ-170-1.21.01.201 – «Корпус» представляет собой корпусную деталь цилиндрической формы. Материалом изготовления детали является сталь 40Х ГОСТ 4543-71, обладающая высокой пластичностью. Следует учесть, что в среднесерийном производстве обычно используются станки с ЧПУ, где заготовка должна быть точной или высокоточной и, как правило, относительно дорогой. Поэтому принимая во внимание тип производства, сложность конфигурации детали, требуемую точность получаемой заготовки, качество её поверхностей и материал детали, в качестве исходной заготовки целесообразно выбрать штампованную поковку [2].

Основной вид штамповки в среднесерийном производстве – это объемная штамповка. Объемная штамповка является современным высокопроизводительным и относительно дешевым процессом изготовления заготовок, широко распространенным в машиностроении.

В зависимости от типа штампа штамповка подразделяется на следующие виды: в открытых штампах; в закрытых штампах; в штампах для выдавливания. В данном случае, исходя из конфигурации детали, а также учитывая тип производства (рисунок 1.5) целесообразнее использовать штамповку в штампах для выдавливания.

Рассмотрим и сравним два метода получения заготовки горячей объёмной штамповкой в штампах для выдавливания:

1. Штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ);

2. Штамповка на гидравлических прессах;

Исходя из возможностей оборудования, можно сказать, что штамповка на ГКМ производительнее, чем на гидравлических прессах, к тому же штамповка на гидравлических прессах в основном используется для получения заготовок большей массы из-за лучшего усилия пресса. Поэтому целесообразнее выбрать штамповку на ГКМ.

Штамповку на ГКМ выполняют в штампах с двумя плоскостями разъема: одна перпендикулярна оси заготовки между матрицей и пуансоном, вторая – вдоль оси, разделяет матрицу на неподвижную и подвижную половины, обеспечивающие зажим штампуемой заготовки. Благодаря осевому разъему матриц уклон в участках зажатия на поковках не требуется [2, стр. 252].

Масса заготовки равна 15,9 кг – рассчитывается в CAD-системе «Kompas-3D V11»

 

 

Рисунок 1.3 – Конфигурация заготовки

 

Точные значения допусков для стальных штампованных поковок определяются по ГОСТ 7505-89.

Исходный индекс для последующего назначения основных припусков, допусков и допускаемых отклонений определяется в зависимости от массы, марки стали, степени сложности и класса точности поковки по формуле:

 

И = N×(М-1) + (С-1)+2(Т-1), (1.1)

 

М2 – сталь с массовой долей углерода до 0,35 % включительно и суммарной массовой долей легирующих элементов до 2,0 %, (М= 2).

С2 – степень сложности с отношением массы (объема) Gп поковки к массе (объему) Gф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки св. 0,32 до 0,63 (С= 2);

Т4 – класс точности штамповочной поковки (Т = 4) [1, стр.126, табл. А4];

N=7 – коэффициент, зависящий от массы заготовки [1, стр. 125, табл. А3].

Отклонения линейных размеров поковок назначаются в зависимости от исходного индекса и размеров поковки.

 

И = 7×(2-1)+(2-1)+2×(4-1) = 14

 

Рисунок 1.4 – Эскиз заготовки