Анализ конструкции детали и выбор оптимального метода получения заготовки
Анализ конструкции детали выполняют по разработанному рабочему чертежу.
Основные технологические требования к деталям:
1. Обрабатываемые плоскости не рекомендуется делать сплошными, их следует располагать на одном уровне.
2. В ступенчатых отверстиях наиболее точную ступень рекомендуется делать сквозной.
3. Необходимо обеспечивать возможность нормального входа и выхода режущего инструмента.
4. Следует избегать глухих шлицевых отверстий.
5. Глухие отверстия с резьбой должны иметь канавки для выхода инструмента или в них должен быть предусмотрен сбег резьбы.
6. Следует избегать наклонного расположения отверстий.
Производят описание форм детали, анализируют назначение основных функциональных поверхностей. При анализе конструкции по геометрической форме поверхности надо убедиться в рациональности выбора её формы и качества с учётом возможности применения высокопроизводительного оборудования и инструмента.
Надо рассмотреть, какое наибольшее количество поверхностей детали может быть оставлено без последующей механической обработки. Обрабатываемые поверхности должны быть наиболее простыми (плоскости, цилиндры).
Анализируют материал детали, его соответствие назначению и конструкции детали.
Анализируя технологичность конструкции по материалам, необходимо обратить внимание на обрабатываемость, стоимость, дефицитность материалов, изучить возможность применения материала, наиболее подходящего по своим прочностным характеристикам, или повышения физико-механических свойств имеющегося материала.
В табл.1 вносят данные о химическом составе материала, его механических свойствах. После анализа материала детали студент имеет право предложить другой материал, более подходящий по своим характеристикам назначению и конструкции детали. Далее рассчитывают массу детали.
Таблица I
Химический состав и характеристика механических свойств материала
Материал | Состояние поковки | Химический состав | Механические свойства | |||||
σγ, МПа | σβ, МПа | δ, % | ψ, % | αк | НВ |
Описание конструкции и чертёж детали должны давать полное представление о детали и её изготовлении в производстве.
Отсутствие выемок, резьб, фасонных поверхностей у вала является признаком технологичности детали, так как позволяет вести механическую обработку вала прогрессивными высокопроизводительными методами.
Технологические требования к материалу: хорошая обрабатываемость, высокие прочностные свойства, малая чувствительность к концентрации напряжения.
Выбор заготовки и её конструирование – ответственная работа, выполняемая на начальной стадии проектирования технологического процесса механической обработки детали.
На выбор метода получения заготовки оказывают влияние материал детали, её назначение и технические требования на изготовление, объём и серийность выпуска, форма поверхности и размеры детали.
Выбрать оптимальный метод получения заготовки – это значит определить рациональный метод её получения, установить припуски на механическую обработку каждой из обрабатываемых поверхностей, указать размеры заготовки и установить допуски на неточность их изготовления, назначить уклоны и технические условия на выполнение заготовки.
Оптимальный метод получения заготовки определяется на основании всестороннего анализа названных факторов и технико-экономического расчёта технологической себестоимости детали. Метод получения заготовки, обеспечивающий технологичность изготовляемой из неё детали при минимальной себестоимости последней, считается оптимальным.
Основными технологическими процессами получения заготовок являются литьё, обработка давлением и сварка.
Выбор техпроцесса получения заготовки и метода её формообразования определяется следующими факторами:
1) технологическими свойствами материала, т.е. его литейными свойствами, или способностью подвергаться пластическим деформациям;
2) конструктивными формами и размерами детали (чем больше деталь, тем дороже формы и т.д.);
3) требуемой точностью выполнения заготовки и качеством её поверхности (шероховатость, наклёп и т.д.);
4) величиной программного задания (при больших партиях наиболее выгодны способы, обеспечивающие максимальное приближение формы и размеров заготовки к форме детали);
5) наличие оборудования;
6) временем, затраченным на изготовление штампов, моделей и т.д.
Последовательность выбора заготовки:
- устанавливают, какой технологический процесс наиболее подходит для изготовления детали, чтобы определить вид заготовки (отливка, поковка, штамповка, прокат);
- выбирают метод формообразования заготовки (литьё в песчаные, стержневые или металлические формы и т.д.) и оборудование, так как от вида оборудования зависят точность изготовления заготовки, припуски, уклоны и т.д.
Необходимо рассчитать массу детали:
,
где Vд – объём детали, см3; p – плотность материала, г/см3.
,
где di, li – соответственно диаметр и длина ступени вала, мм.
Отсюда масса детали
.
Поковку целесообразно получать в закрытом штампе на молоте, причём её ось должна находиться в плоскости разъёма штампа и располагаться горизонтально
Ориентировочное значение массы поковки
,
где kср – среднее значение коэффициента использования материала для штампованных поковок валов, kср=0,75...0,8.
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 3996;