Качественные конструкционные углеродистые стали

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Контрольная работа

по дисциплине «Технология конструкционных машин»

Выполнил(а) студент(ка)

Заочного отделения

группа ТМО -11

Четкарев Денис Валерьевич

ЙОШКАР-ОЛА 2016



1. Опишите кристаллическую структуру слитков спокойной и кипящей сталей. Укажите условия и способы получения этих слитков и области их применения

Кристаллизация и строение стальных слитков. Залитая в изложницу сталь отдает теплоту ее стенкам, поэтому затвердевание стали начинается у стенок изложницы. Толщина закристаллизовавшейся корки непрерывно увеличивается, при этом между жидкой сердцевиной слитка и твердой коркой металла располагается зона, в которой одновременно имеются растущие кристаллы и жидкий металл между ними. Кристаллизация слитка заканчивается вблизи его продольной оси.

Сталь затвердевает в виде кристаллов древовидной формы - дендритов. Размеры и форма дендритов зависит от условий кристаллизации. На строение стального слитка большое влияние оказывает степень раскисленности металла.

Спокойная сталь затвердевает без выделения газов, в верхней части слитка образуется усадочная раковина 1, а в средней - усадочная осевая рыхлость.



Рис. 1 Схема строения стальных слитков

Для устранения усадочных дефектов слитки спокойной стали отливают с прибылью, которая образуется надставкой 8 со стенками, футерованными огнеупорной массой 9 малой теплопроводности. Поэтому сталь в прибыли долгое время остается жидкой и питает слиток, а усадочная раковина располагается в прибыли.

Слиток спокойной стали имеет следующее строение: тонкую наружную корку А из мелких равноосных кристаллов; зону Б крупных столбчатых кристаллов (дендритов); зону В крупных неориентированных кристаллов; конус осаждения Г - мелкокристаллическую зону у донной части слитка. Стальные слитки неоднородны по химическому составу. Химическая неоднородность, или ликвация, возникает вследствие уменьшения растворимости примесей в железе при его переходе из жидкого состояния в твердое. Ликвация бывает двух типов - дендритная и зональная.

Дендритная ликвация - неоднородность стали в пределах одного кристалла (дендрита) - центральной оси и ветвей. Например, при кристаллизации стали, содержание серы на границах дендрита по сравнению с содержанием в центре увеличивается в 2 раза, фосфора - в 1.2 раза, а углерода уменьшается почти на половин.

Зональная ликвация - неоднородность состава стали в различных частях слитка. В верхней части слитка из-за конвекции жидкого металла содержание серы, фосфора и углерода увеличивается в несколько раз, а в нижней части - уменьшается. Зональная ликвация приводит к отбраковке металла вследствие отклонения его свойств от заданных. Поэтому прибыльную и подприбыльную части слитка, а также донную его часть при прокатке отрезают.

В слитках кипящей стали не образуется усадочная раковина: усадка стали рассредоточена по полостям газовых пузырей, возникающих при кипении стали в изложнице. При прокатке слитка газовые пузыри завариваются. Кипение стали влияет на зональную ликвацию в слитках, которая развита в них больше, чем в слитках спокойной стали. Углерод, сера и фосфор потоком металла выносятся в верхнюю часть слитка, от чего свойства стали в этой части - ухудшаются. Поэтому при прокатке отрезают только верхнюю часть слитка, так как в донной ликвация мала. Для уменьшения ликвации кипение после заполнения изложницы прекращают, накрывая слиток металлической крышкой (механическое закупоривание), либо раскисляют металл алюминием или ферросилицием в верхней части слитка (химическое закупоривание).

Слиток кипящей стали имеет следующее строение: плотную наружную корку А без пузырей, из мелких кристаллитов, зону сотовых пузырей П, вытянутых к оси слитка и располагающихся между кристаллитами Б, зону В неориентированных кристаллов, промежуточную плотную зону С, зону вторичных круглых пузырей К и среднюю зону Д с отдельными пузырями, которых больше в верхней части слитка.

Полуспокойная сталь сохраняет преимущества спокойной и кипящей стали и не имеет их недостатков. Она частично раскисляется в печи и ковше, а частично в изложнице. Слиток полуспокойной стали имеет в нижней части структуру спокойной стали, а в верхней части - кипящей. Ликвация в верхней части слитков полуспокойной стали меньше, чем у кипящей, и близка к ликвации спокойной стали, но слитки полуспокойной стали не имеют усадочной раковины.

Области применения сталей обыкновенного качества:

Ст0 - ограждения, перила, кожухи, обшивка (т.е. детали неответственные).

Ст1 - детали с высокой вязкостью и низкой твердостью (анкерные (фундаментные) болты, связывающие обшивки).

Ст2 - неответственные детали требующие высокой пластичности или глубокой вытяжки.

Ст3 - несущие элементы сварных и не сварных конструкций или деталей; фасонные швеллеры для рамы тракторов, обода колес автомобилей, фасонные профили для с/х машиностроения; арматура гладкого профиля для армирования ж/б конструкций.

Ст5 - болты, гайки, тяги, трубные решетки, клинья, рычаги, упоры, штыри, стержни, пальцы.

Ст6 - бабы молотов (ударная часть), шпиндели (вращающая часть на станке), ломы строительные.

От Ст0 до Ст6 - балки двутавровые, швеллеры, угловая сталь.

Стали обыкновенного качества поставляются по гарантированному химическому составу и механическим свойствам.

Спокойная сталь по температуре перехода в хрупкое состояние значительно лучше, чем кипящая.

Качественные конструкционные углеродистые стали

Эти стали выплавляют кислородно-конверторным способом, в мартеновских печах или электропечах. В зависимости от раскисления они могут быть спокойными или кипящими.

К стали этой группы предъявляются более высокие требования относительно химического состава:

меньше содержание серы - ? 0,04%,

фосфора - ? 0,035%;

меньше количество неметаллических включений;

повышенные требования к макро- и микроструктуре сплава.

Поставляются стали по гарантированному химическому составу и механическим свойствам.

Маркировка производится цифрами по ГОСТ1050-88: 05, 08, 10, 15, 20, …70, 75, 85,…08ю (Al), 10кп. Цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.

Стали 65, 70, 75, 80 можно отнести к группе рессорно-пружинных сталей (характеризуются высоким пределом упругости).

Выпускают стали в соответствии с ГОСТ 1050-88. Изготавливают горячекатаную и кованую сталь с термической обработкой (отжиг, нормализация, высокий отпуск), так и без нее.

2. Изложите сущность процесса прессования и укажите область его применения. Укажите оборудование, применяемое при прессовании. Изобразите схемы прямого прессования и прессования труб с указанием элементов комплекта инструментов

Процесс прессования.

Сущность процесса прессования заключается в придании металлу определенной формы путем выдавливания его в зазор, образуемый рабочим



Рис. 2

-зона пластического деформирования (1),

-обжимающая область самой пластической области(2),

- неизменяемые области (так называемые «мертвые» зоны)(3). При самом процессе прессования пластическая область заполняет практически весь полный объем самой заготовки, но основная (главная) часть деформирования металла изменяется в пластической зоне обжимающей части пресса.

Основную роль в истечении металла при прессовании берёт на себя перепад температур, между самим металлом, подвергающимся прессованию и боковинами инструмента, по всему сечению деформируемого тела.

Основным рабочим инструментом, применяемым при прессовании являются контейнер, прессштемпель (пуансон), прессшайба, матрицедержатель, матрица. Литая заготовка, имеющая форму круглого цилиндра и нагретая до определенной температуры, помещается в приемник пресса (контейнер). С одного конца контейнера в специальный матрицедержатель 6 устанавливается матрица 5 ,которая имеет отверстие, соответствующее сечению прессуемого изделия 7, с другого конца во втулку контейнера 2 входит прессштемпель 1, который передает через прессшайбу давление пресса на литую заготовку 4 и заставляет металл вытекать из отверстия в матрице, в результате чего образуется прессованное изделие.



Рис. 3

Выбор метода прессования.

Для выбора метода прессования применительно к прессованию изделий из алюминиевых сплавов выделяются три основных признака:

- вид (конфигурация) прессуемого изделия,

- характер перемещения литой заготовки относительно контейнера,

- вид инструмента и инструментальной наладки (сборки), используемой при прессовании несмотря от изменения в самом пространстве специального контейнера, матрицы за основу взято перемещение металла относительно стенок данного контейнера, не считая незначительных областей вблизи самой матрицы, которые называют «мертвой» зоной, где передвижение металла нет.

Рис. 4



- контейнер (1);

- матрица-держатель (2);

- сама матрица (3);

- прессуемое изделие (4);

-слиток металла (5);

- пресс шайба (6)

Протекание металла в процессе самого прессовании отличается существенной неравномерностью, определяет которую режим обработки (температурным режимом, вытяжкой, скоростью самой деформации), присутствием контактного непосредственного трения и свойствами самого материала, которые существенно влияют на весь ход процесса.

Для прессования профилей используется прямой метод прессования через плоские матрицы и без смазки контейнера, так как. необходимость получения поверхности высокого качества требует применять такую технологию, которая исключала бы появление каких-либо дефектов на поверхности изделий

При непосредственно прямом прессовании в течении всего передвижения материалу (металлу) необходимо преодолевать существенное трение по бокам контейнера, внутренней части поверхности самой матрицы и непосредственно поверхности выходной части очка. Вышеперечисленные факторы вызывают неравномерное протекание материала ( металл) из самого очка матрицы (рис. 3). Эта неравномерность объясняется тем, что поперечное сечение пресс-изделия, как правило, отличается от заготовки, и различные ее части, поэтому выдавливаются неодинаково. Особенности истечения металла при прессовании прямым методом.

Слои заготовки, находящиеся перед полостью канала матрицы, испытывают меньшее сопротивление движению, чем те ее слои, которые расположены дальше от продольной оси канала; периферийные слои заготовки проходят больший по длине путь, чем центральные. Оказывает влияние на истечение металла и контакт литой заготовки со стенками контейнера. Этот контакт может вследствие воздействия трения также задерживать движение периферийных слоев и даже приводить к некоторому их захолаживанию, если температура контейнера ниже температуры заготовки.

Неравномерная по сечению литой заготовки температура вызывает неодинаковое распределение величины сопротивления деформации, что в свою очередь приводит также к увеличению неравномерности истечения металла. В результате в выпрессованной заготовке образуются объемы металла, истечение которых неодинаково, а это в значительной степени может повлиять на качество готовой продукции.

На наружных текущих слоях металла (литой заготовки) часто скапливаются различные загрязнения (неметаллические частицы, инородные соединения) и по мере выпрессовки металла они задерживаются в заторможенной (мертвой) зоне и не попадают через матрицу в металл пресс-изделия., так как после окончания процесса прессования оставшаяся в контейнере скопившаяся часть металла, называемая прессостатком, удаляется в отходы.

По мере выпрессовки литой заготовки происходят изменения и в центральных ее слоях: в них вследствие выдавливания металла заготовки с неодинаковыми скоростями по сечению (скорости металла в центре более высокие, чем на периферии) образуется полость или рыхлота, которая в конце прессования может перейти в пресс-изделие. Эта полость или рыхлота металла в пресс-изделии называется пресс-утяжиной, и которая должна быть удалена в виде отрезков после окончания процесса прессования , чтобы не попасть в годное изделие.

Пресс-изделие по мере выдавливания заготовки выходит из матрицы и передвигается по столу пресса. По окончании прессования оно отрезается от пресс-остатка и передается на последующую обработку. После этого цикл прессования повторяется. Цикличность, т.е. прерывность -- недостаток процесса прессования.

Инструмент для прессования.

Комплектация инструмента для прессования в своём составе имеет: Основной инструмент

-прессштемпели,

-прессшайбы,

- матрицы,

- матрица-держатели,

- контейнеры),

Вспомогательный инструмент

-подкладки,

- контрольные пресс-шайбы и т.п.

Матрица.

Как главная часть прессового комплекта инструмента, она представляет собой самую основную и более всего изнашивающейся часть комплекта инструмента.. Матрица помогает сформировать контур прессуемого изделия и обеспечивает соответствие его заданных размеров и поверхностное качество.

По типу матрицы бывают: -сплошными (незамкнутый контур профиля),

- полыми (замкнутый контур профиля, имеет полость).

Матричный пакет состоит из матрицы и подкладки (сплошной) или рассекателя, матрицы и подкладки (полый), который устанавливается в инструментальную кассету, прижимается втулкой контейнера и замыкает полость втулки с алюминиевой частью заготовки.

Главные части матрицы:

-часть заходная ,

-рабочий поясок,

-часть выходная.



Рис. 5 1-рассекатель, 2-матрица, 3-подкладка, 4-заходная часть, 5-рабочий поясок, 6-выходная часть

Рабочий поясок канала самой матрицы является элементом матрицы, с помощью которого идёт управление процессом обрабатываемого металла методом изменением его по высоте, и, конечно, изменением угла его наклона к продольной оси самой матрицы.

Главный показатель оптимальности самой матрицы заключается в том, что для изготовления профиля с прямолинейным сечением и определёнными и запланированными геометрическими размерами, скорости протекания материала (металла) различных частей получаемого профиля могут и должны быть практически одинаковыми.

Отметим некоторые факторы, которые будут влиять на распределение самих потоков материала (металла) при изготовлении самих профилей:

-местоположение канала (их может быть несколько) на зеркале самой матрицы,

-геометрия рабочего пояска,

-размер пояска и т.д.

Габаритные размеры изготовленных профилей и соответственно размеры канала самой матрицы отличаются в связи с тепловым увеличением (расширением) профилей и самой матрицы и незначительного уменьшения сечения профилей при снижении температуры до полного охлаждения и корректировки методом растяжения, т.е. так называемого “утягивания” наименее больших частей профиля к наиболее большим, а также упругой деформации комплекта матричного инструмента.

Для повышения твердости и износостойкости, а так же увеличения жизненного цикла матрицы их подвергают химико-термической обработке, т.е. производится обработка рабочих поверхностей матрицы путем воздействия на них азотом в условиях повышенных температур (азотирование).

Обслуживание и подготовка матриц к работе является самым важным фактором для получения требований по качеству и геометрических характеристик профиля. Многократное использование матриц позволяет оптимизировать затраты на производство профилей.

3. Схема контактной сварки

Рис. 6 Схема контактной стыковой сварки 1 неподвижная плита; 2 зажимы (электроды); 3 заготовки; 4 подвижная плита; 5 сварочный трансформатор; 6 контакт

сталь прессование сварка углеродистый



Сущность процесса контактной стыковой сварки

Свариваемые заготовки 3, закрепленные в зажимах (электродах) 2 стыковой машины, сжимаются осевой силой Р.

Электроды подключены к сварочному трансформатору 5, при включении которого через заготовки протекает сварочный ток.

Он нагревает заготовки, причем наибольшее количество теплоты выделяется в месте контакта 6 (отсюда название способа) между заготовками, так как сопротивление контакта является наибольшим во вторичной цепи и вот почему: действительное сечение контакта значительно меньше сечения заготовок за счет касания заготовок только по выступам поверхностей; на поверхности металла имеются пленки оксидов и загрязнений с малой электропроводимостью.

Нагрев металла приводит к повышению его пластичности. В результате под действием осевой силы происходит пластическая деформация. Микронеровности поверхности сминаются, пленки разрушаются, поверхностные атомы сближаются до расстояний, соизмеримых с параметром кристаллической решетки, что обеспечивает возможность образования межатомных связей.

Контактная сварка осуществляется без расплавления и с расплавлением металла. Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния называют сваркой сопротивлением, стыковую сварку с разогревом стыка до оплавления - сваркой оплавлением. Различие этих способов может быть объяснено с использованием циклограмм процессов, которые представляют собой графическое изображение изменения во времени параметров процесса сварки.

СУЩЕСТВУЮТ ДВА ВИДА СТЫКОВОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ:

сварка сопротивлением;

сварка оплавлением.

Цикл стыковой сварки сопротивлением.

При сварке сопротивлением (рисунок 2,а) заготовки сначала сжимают усилием, обеспечивающим образование физического контакта свариваемых поверхностей, а затем пропускают сварочный ток. После разогрева места сварки происходит осадка и образуется соединение в твердой фазе. Для обеспечения равномерного нагрева по всему сечению поверхности заготовок тщательно готовят. Необходимость обеспечения равномерного нагрева ограничивает возможность применения сварки сопротивлением только для деталей небольшого (площадью до 200 мм2) и простого сечения (круг, квадрат).

Рисунок 7 Циклограммы контактной стыковой сварки I - сварочный ток; Р - усилие сжатия; S - перемещение подвижной плиты; t - время сварки; а - сопротивлением; б - оплавлением

Наибольшее количество теплоты выделяется в месте контакта между заготовками, так как сопротивление контакта является наибольшим во вторичной цепи и вот почему: действительное сечение контакта значительно меньше сечения заготовок за счет касания заготовок только по выступам поверхностей; на поверхности металла имеются пленки оксидов и загрязнений с малой электропроводимостью.

Количество выделяемой теплоты Q, Дж определяется законом Джоуля-Ленца:



Q = I2Rt

где I - сварочный ток, A;

R - сопротивление контакта, Ом;

t - время протекания тока, с.

Анализ этой формулы показывает, что эффективный нагрев места сварки может быть получен при больших значениях сварочного тока, так как оно входит в выражение во второй степени. Сварочный ток при контактной сварке может достигать тысяч и даже десятков тысяч ампер.

Контрольная № 3

Схема контактной сварки

Рис. 8 Схема контактной стыковой сварки 1 неподвижная плита; 2 зажимы (электроды); 3 заготовки; 4 подвижная плита; 5 сварочный трансформатор; 6 контакт

Сущность процесса контактной стыковой сварки

Свариваемые заготовки 3, закрепленные в зажимах (электродах) 2 стыковой машины, сжимаются осевой силой Р.

Электроды подключены к сварочному трансформатору 5, при включении которого через заготовки протекает сварочный ток.

Он нагревает заготовки, причем наибольшее количество теплоты выделяется в месте контакта 6 (отсюда название способа) между заготовками, так как сопротивление контакта является наибольшим во вторичной цепи и вот почему: действительное сечение контакта значительно меньше сечения заготовок за счет касания заготовок только по выступам поверхностей; на поверхности металла имеются пленки оксидов и загрязнений с малой электропроводимостью.

Нагрев металла приводит к повышению его пластичности. В результате под действием осевой силы происходит пластическая деформация. Микронеровности поверхности сминаются, пленки разрушаются, поверхностные атомы сближаются до расстояний, соизмеримых с параметром кристаллической решетки, что обеспечивает возможность образования межатомных связей.

Контактная сварка осуществляется без расплавления и с расплавлением металла. Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния называют сваркой сопротивлением, стыковую сварку с разогревом стыка до оплавления - сваркой оплавлением. Различие этих способов может быть объяснено с использованием циклограмм процессов, которые представляют собой графическое изображение изменения во времени параметров процесса сварки.

СУЩЕСТВУЮТ ДВА ВИДА СТЫКОВОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ:

сварка сопротивлением;

сварка оплавлением.

Цикл стыковой сварки сопротивлением.

При сварке сопротивлением (рисунок 2,а) заготовки сначала сжимают усилием, обеспечивающим образование физического контакта свариваемых поверхностей, а затем пропускают сварочный ток. После разогрева места сварки происходит осадка и образуется соединение в твердой фазе. Для обеспечения равномерного нагрева по всему сечению поверхности заготовок тщательно готовят. Необходимость обеспечения равномерного нагрева ограничивает возможность применения сварки сопротивлением только для деталей небольшого (площадью до 200 мм2) и простого сечения (круг, квадрат).

Рис. 9 Циклограммы контактной стыковой сварки I - сварочный ток; Р - усилие сжатия; S - перемещение подвижной плиты; t - время сварки; а - сопротивлением; б - оплавлением

Наибольшее количество теплоты выделяется в месте контакта между заготовками, так как сопротивление контакта является наибольшим во вторичной цепи и вот почему: действительное сечение контакта значительно меньше сечения заготовок за счет касания заготовок только по выступам поверхностей; на поверхности металла имеются пленки оксидов и загрязнений с малой электропроводимостью.

Количество выделяемой теплоты Q, Дж определяется законом Джоуля-Ленца:

Q = I2Rt

где I - сварочный ток, A;

R - сопротивление контакта, Ом;

t - время протекания тока, с.

Анализ этой формулы показывает, что эффективный нагрев места сварки может быть получен при больших значениях сварочного тока, так как оно входит в выражение во второй степени. Сварочный ток при контактной сварке может достигать тысяч и даже десятков тысяч ампер.

4. Приведите схемы обработки поверхностей 1,2,3 детали, чертеж которой дан. Для каждой схемы укажите названия станка, инструмента и приспособления. Приведите эскизы инструмента для закрепления заготовки при обработке повехности 3

Рис. 10

1. Выбор заготовки

1. Метод получения заготовки

Метод получения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. При выборе способа получения заготовки необходимо стремиться к максимальному приближению формы и размеров заготовки к параметрам готовой детали и снижению трудоёмкости заготовительных операций.

Для получения данной заготовки возможны следующие методы:

- литье,

- штамповка,

- ковка,

- прокат.

Наиболее целесообразно заготовку «Шестерни» получить методами горячей объёмной штамповки (ГОШ). При ГОШ металл предварительно нагревают до ковочной температуры 1200…13000С. Благодаря нагреву металл становится пластичным, сопротивление деформированию снижается на порядок по сравнению с прочностью в холодном состоянии. Под действием давления пресса нагретый металл хорошо заполняет ручьи штампов, что позволяет получить весьма сложные по форме поковки, используя широкую номенклатуру марок сталей.

2. Расчет припусков

Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданный свойств обрабатываемой поверхности детали.

Расчетной величиной является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе.

Припуски на обработку определялся опытно-статистическим методом. Согласно этому методу припуски устанавливаются по соответствующим справочным таблицам и ГОСТам, что позволяет назначить припуск независимо от технологического процесса обработки детали. В нашем случае допуски назначены соответственно таблицами, которые основаны на ГОСТЕ 2590-88.

Изготавливать шестерню будем методом горячей штамповки в открытых штампах. Поверхность разъёма штампа перпендикулярна оси симметрии детали, поэтому заготовку в виде цилиндра удобно укладывать в нижнюю половину штампа. При выбранной поверхности разъёма образуется заусенец.

Таким образом, для изготовления поковки необходимо выполнить следующие операции

2. Технологический процесс изготовления детали

3. Маршрутная карта

Номер операции	Наименование операции	Оборудование
005	Штамповка	Пресс АМР-70
010	Контроль	Стол контрольный
015	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
020	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
025	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
030	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
035	Контроль	Стол контрольный
040	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
045	Зубофрезерная	Зубофрезерный станок мод.5К324А
050	Термическая	Печь СНО - 8.16.5/12
055	Термическая	Печь СНО - 8.16.5/12
060	Контроль	Стол контрольный
065	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
070	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
075	Зубошлифовальная	Зубошлифовальный станок 5М841
080	Контроль	Стол контрольный
085	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
090	Контрольная	Индикатор часового типа

Номер Операции	Наименование и содержание операции	Обор.	Приспособление и вспомогательный инструмент	Режущий инструмент	Измерител. инструмент
005	Штамповка 1)Штамповать по эскизам штамповочного цеха. Лист 1	Пресс АМР-70	-	-	-
010	Контроль ОТК 1)Проверить размеры согласно эскизу штамповочного цеха.	Стол контрольный	-	-	Линейка
015	Токарно-винторезная 1)Расточить отверстие Ш55(-0,25) 2)Подрезать торец 3)Точить фаску 1х450 Лист 2	Токарный станок 16К20	Трех-кулачковый патрон	Подрезной отогнутый резец ГОСТ 18880-73, Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73	Пробка 55Н11, ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, радиусной шаблон
020	Токарно-винторезная 1)Подрезать торец 2)Точить в размер Ш110±0,5 Ra40 глубина 5±0,5 3)Точить Ш55h14 4)Точить фаску 1х450 Лист 2	Токарный станок 16К20	Трех-кулачковый патрон	Подрезной отогнутый резец ГОСТ 18880-73, проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73, проходной отогнутый резец (левый) ГОСТ 18877-73	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, радиусной шаблон
025	Токарно-винторезная 1)Точить в размер 40H12 2)Точить в размер 18 Ra40 3)Точить Ш144(+0,25) 4)Точить фаску 1х450 5)Точить фаску 1х450 Лист 2	Токарный станок 16К20	Трех-кулачковый патрон	Подрезной отогнутый резец ГОСТ 18880-73, Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, радиусной шаблон
030	Токарно-винторезная 1)Точить в размер Ш110±0,5 Ra40 2)Точить фаску 1х450 Лист 2	Токарный станок 16К20	Трех-кулачковый патрон	Подрезной отогнутый резец ГОСТ 18880-73, проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73, проходной отогнутый резец (левый) ГОСТ 18877-73	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, радиусной шаблон
035	Контроль ОТК Проверить размеры согласно проведенной механической обработке	Стол контрольный	-	-	Пробка 55Н11, ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, радиусной шаблон
040	Токарно-винторезная 1)Точить точить фаску под зубофрезерную обработку 150±30' Лист 2	Токарный станок 16К20	Трех-кулачковый патрон	Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73	Шаблон радиусной РШ-1 ТУ2-034-228-88
045	Зубофрезерная 1)Фрезеровать зубья z=34 модулем m=4 согласно ТТ чертежа Лист 2	Зубофрезерный станок мод.5К324А	Оправка 9П-6797	Фреза червячная черновая 2510-4178АА ГОСТ9324	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, нормалемер мод. 2221-К ГОСТ7760-81
050	Термическая Произвести цементацию Приложения	Печь СНО 8.16.5/12	Поддон	-	-
055	Термическая Произвести закалку ТВЧ	Индуккционная печь ВЧ-40	Поддон	-	-
060	Контрольная ОТК Проверить соответствие термообработке ТТ чертежа	Стол контрольный	-	-	-
065	Токарно-винторезная Подрезать торец начисто в размер 40H12 Приложения	Токарный станок 16К20	Трех-кулачковый патрон	Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89
070	Токарно-винторезная 1)Точить начисто Ш55H7 2)Точить канавку согласно чертежу детали Лист 2	Токарный станок 16К20	Трех-кулачковый патрон	Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73, канавочный расточной резец 2007Р-17	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, пробка 55H7
075	Зубошлифовальная 1)Шлифовать зубья согласно ТТ чертежа Лист 2	Зубо-шлифовальный станок 5М841	Трех-кулачковый патрон	Шлифовальный круг 92А25П ГОСТ2424-83	Ролик W=43,236-0,234-0,134 ГОСТ24960-81, нормалемер БВ-5047 ГОСТ 7760-74, микрометр МР 25-50 ГОСТ 4381-78
080	Контроль ОТК Проверить размеры согласно проведенной мехобработке	Стол контрольный	-	-	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89
085	Токарно-винторезная 1)Точить начисто торец в размер 18h12 Приложения	Токарный станок 16К20	Трех-кулачковый патрон	Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89
090	Контроль ОТК Проверить радиальное и торцевое биения согласно ТТ чертежа детали Приложения	Стол контрольный	Приспособление для проверки биения	-	Индикатор часового типа

5. Приведите схемы обработки поверхностей 1,2,3 детали, чертеж которой дан на рис. 21. Для каждой схемы укажите названия станка, инструмента и приспособления. Приведите эскизы инструмента для закрепления заготовки при обработке повехности 3.

Рис. 11

2. Выбор заготовки

4. Метод получения заготовки

Метод получения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления. При выборе способа получения заготовки необходимо стремиться к максимальному приближению формы и размеров заготовки к параметрам готовой детали и снижению трудоёмкости заготовительных операций.

Для получения данной заготовки возможны следующие методы:

- литье,

- штамповка,

- ковка,

- прокат.

Наиболее целесообразно заготовку «Шестерни» получить методами горячей объёмной штамповки (ГОШ). При ГОШ металл предварительно нагревают до ковочной температуры 1200…13000С. Благодаря нагреву металл становится пластичным, сопротивление деформированию снижается на порядок по сравнению с прочностью в холодном состоянии. Под действием давления пресса нагретый металл хорошо заполняет ручьи штампов, что позволяет получить весьма сложные по форме поковки, используя широкую номенклатуру марок сталей.

5. Расчет припусков

Припуск - слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданный свойств обрабатываемой поверхности детали.

Расчетной величиной является минимальный припуск на обработку, достаточный для устранения на выполняемом переходе погрешностей обработки и дефектов поверхностного слоя, полученных на предшествующем переходе, и компенсации погрешностей, возникающих на выполняемом переходе.

Припуски на обработку определялся опытно-статистическим методом. Согласно этому методу припуски устанавливаются по соответствующим справочным таблицам и ГОСТам, что позволяет назначить припуск независимо от технологического процесса обработки детали. В нашем случае допуски назначены соответственно таблицами, которые основаны на ГОСТЕ 2590-88.

Изготавливать шестерню будем методом горячей штамповки в открытых штампах. Поверхность разъёма штампа перпендикулярна оси симметрии детали, поэтому заготовку в виде цилиндра удобно укладывать в нижнюю половину штампа. При выбранной поверхности разъёма образуется заусенец.

Таким образом, для изготовления поковки необходимо выполнить следующие операции

2. Технологический процесс изготовления детали

6. Маршрутная карта

Номер операции	Наименование операции	Оборудование
005	Штамповка	Пресс АМР-70
010	Контроль	Стол контрольный
015	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
020	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
025	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
030	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
035	Контроль	Стол контрольный
040	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
045	Зубофрезерная	Зубофрезерный станок мод.5К324А
050	Термическая	Печь СНО - 8.16.5/12
055	Термическая	Печь СНО - 8.16.5/12
060	Контроль	Стол контрольный
065	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
070	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
075	Зубошлифовальная	Зубошлифовальный станок 5М841
080	Контроль	Стол контрольный
085	Токарно-винторезная	Токарный станок 16К20
090	Контрольная	Индикатор часового типа

7. Рабочий технологический процесс

Номер Операции	Наименование и содержание операции	Оборудование	Приспособление и вспомогательный инструмент	Режущий инструмент	Измерит. инструмент
005	Штамповка 1)Штамповать по эскизам штамповочного цеха. Лист 1	Пресс АМР-70	-	-	-
010	Контроль ОТК 1)Проверить размеры согласно эскизу штамповочного цеха.	Стол контрольный	-	-	Линейка
015	Токарно-винторезная 1)Расточить отверстие Ш55(-0,25) 2)Подрезать торец 3)Точить фаску 1х450 Лист 2	Токарный станок 16К20	Трехкулачковый патрон	Подрезной отогнутый резец ГОСТ 18880-73, Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73	Пробка 55Н11, ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, радиусной шаблон
020	Токарно-винторезная 1)Подрезать торец 2)Точить в размер Ш110±0,5 Ra40 глубина 5±0,5 3)Точить Ш55h14 4)Точить фаску 1х450 Лист 2	Токарный станок 16К20	Трехкулачковый патрон	Подрезной отогнутый резец ГОСТ 18880-73, проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73, проходной отогнутый резец (левый) ГОСТ 18877-73	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, радиусной шаблон
025	Токарно-винторезная 1)Точить в размер 40H12 2)Точить в размер 18 Ra40 3)Точить Ш144(+0,25) 4)Точить фаску 1х450 5)Точить фаску 1х450 Лист 2	Токарный станок 16К20	Трехкулачковый патрон	Подрезной отогнутый резец ГОСТ 18880-73, Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, радиусной шаблон
030	Токарно-винторезная 1)Точить в размер Ш110±0,5 Ra40 2)Точить фаску 1х450 Лист 2	Токарный станок 16К20	Трех-кулачковый патрон	Подрезной отогнутый резец ГОСТ 18880-73, проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73, проходной отогнутый резец (левый) ГОСТ 18877-73	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, радиусной шаблон
035	Контроль ОТК Проверить размеры согласно проведенной механической обработке	Стол контрольный	-	-	Пробка 55Н11, ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, радиусной шаблон
040	Токарно-винторезная 1)Точить точить фаску под зубофрезерную обработку 150±30' Лист 2	Токарный станок 16К20	Трехкулачковый патрон	Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73	Шаблон радиусной РШ-1 ТУ2-034-228-88
045	Зубофрезерная 1)Фрезеровать зубья z=34 модулем m=4 согласно ТТ чертежа Лист 2	Зубофрезерный станок мод.5К324А	Оправка 9П-6797	Фреза червячная черновая 2510-4178АА ГОСТ9324	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, нормалемер мод. 2221-К ГОСТ7760-81
050	Термическая Произвести цементацию Приложения	Печь СНО 8.16.5/12	Поддон	-	-
055	Термическая Произвести закалку ТВЧ	Индуккционная печь ВЧ-40	Поддон	-	-
060	Контрольная ОТК Проверить соответствие термообработке ТТ чертежа	Стол контрольный	-	-	-
065	Токарно-винторезная Подрезать торец начисто в размер 40H12 Приложения	Токарный станок 16К20	Трехкулачковый патрон	Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89
070	Токарно-винторезная 1)Точить начисто Ш55H7 2)Точить канавку согласно чертежу детали Лист 2	Токарный станок 16К20	Трех-кулачковый патрон	Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73, канавочный расточной резец 2007Р-17	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89, пробка 55H7
075	Зубошлифовальная 1)Шлифовать зубья согласно ТТ чертежа Лист 2	Зубошлиф. станок 5М841	Трехкулачковый патрон	Шлифовальный круг 92А25П ГОСТ2424-83	Ролик W=43,236-0,234-0,134 ГОСТ24960-81, нормалемер БВ-5047 ГОСТ 7760-74, микрометр МР 25-50 ГОСТ 4381-78
080	Контроль ОТК Проверить размеры согласно проведенной мехобработке	Стол контрольный	-	-	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89
085	Токарно-винторезная 1)Точить начисто торец в размер 18h12 Приложения	Токарный станок 16К20	Трехкулачковый патрон	Проходной отогнутый резец ГОСТ 18877-73	ШЦ II-250-0,05 ГОСТ 166-89
090	Контроль ОТК Проверить радиальное и торцевое биения согласно ТТ чертежа детали Приложения	Стол контрольный	Приспособление для проверки биения	-	Индикатор часового типа

Размещено на Аllbest.ru

...