 |
Получение заготовки методом литья в кокиль
|
|
|
|
Получение заготовки методом литья по выплавляемым моделям
Для определения характеристик заготовки, получаемой методом литья воспользуемся ГОСТ 26645-85 [8].
Исходя из конфигурации и массы детали, а также серийности производство выбирается метод литья по выплавляемым моделям.
1. По выбранному способу литья (по выплавляемым моделям), марке литейного материала и габаритным размерам определяется класс размерной точности отливки: 5-9. (табл.9). Согласно примечанию 1 выбирается класс точности 7 – для отливок средней сложности и условий механизированного серийного производства.
2. По отношению наименьшего размера детали к наибольшему: 
- определяется степень коробления элементов отливки (табл.10): 9.
3. Степень точности поверхности отливки (табл.11): 6-11. Согласно примечанию 1 выбирается степень точности 8 – для отливок средней сложности и условий механизированного серийного производства.
4. По степени точности поверхности определяется шероховатость поверхности отливки (табл.12): Ra = 10мкм.
5. По выбранному способу литья, марке литейного материала и массе отливки определяется класс точности массы отливки (табл.13): 4-11т. Согласно примечанию выбирается класс точности массы отливки 7 – для отливок средней сложности и условий механизированного серийного производства.
6. Допуски на размеры отливки определяются в зависимости от класса размерной точности отливки(7) (табл. 1)
Таблица 1
| Номинальный размер, мм. | Допуск на размер, Т мм. |
| Класс точности отливки: 7 | |
| Æ80 | 1,10 |
| Æ50 | 1,00 |
| Æ125 | 1,20 |
| Æ160 | 1,20 |
| 1,40 | |
| 1,10 | |
| 1,10 | |
| 1,20 | |
| 1,20 |
7.Допуски формы и расположения поверхностей определяются в зависимости от коробления элементов отливки (табл.2): Отверстие Æ53,а так же Æ79, Æ147 не льются.
|
|
|
| Номинальный размер, мм. | Допуск формы и расположения элементов отливки, Т мм. |
| Степень коробления элементов отливки: 9 | |
| Æ80 | 0.80 |
| Æ50 | 0.80 |
| Æ125 | 0.80 |
| Æ160 | 1,00 |
| 1,60 | |
| 0.80 | |
| 0.80 | |
| 1,00 | |
| 1,00 |
8.Общие допуски элементов отливки определяются в зависимости от допусков на размер отливки и допусков формы и расположения поверхностей (табл.16):
Таблица 2
| Номинальный размер, мм. | Допуск на размер, Т мм. | Допуск формы и расположения элементов отливки, Т мм. | Общий допуск, Т мм. | |
| Æ80 | 1,10 | 0.80 | 1,8 | |
| Æ50 | 1,00 | 0.80 | 1,8 | |
| Æ125 | 1,20 | 0.80 | 1,8 | |
| Æ160 | 1,20 | 1,00 | 1,8 | |
| 1,40 | 1,60 | 2,40 | ||
| 1,10 | 0.80 | 1,8 | ||
| 1,10 | 0.80 | 1,8 | ||
| 1,20 | 1,00 | 1,8 | ||
| 1,20 | 1,00 | 1,8 |
Таблица 3 -…….
9.Ряд припусков на обработку отливки определяются в зависимости от степени точности поверхности отливки (8) (табл.14): 2-5. Согласно примечанию 1 выбирается ряд припусков 4
10.По общему допуску, ряду припусков определяются общие припуски на механическую обработку (табл.6):
Таблица 4
| Общий допуск элемента поверхности | Вид конечной механической обработки | Общий припуск на сторону, мм. |
| 1,8 | Чистовая | 2,4 |
| 1,8 | Чистовая | 2.4 |
| 1,8 | Чистовая | 2,4 |
| 1,8 | Чистовая | 2.4 |
| 2,40 | Чистовая | 3.1 |
| 1,8 | Чистовая | 2.4 |
| 1,8 | Чистовая | 2.4 |
| 1,8 | Чистовая | 2,4 |
| 1,8 | Чистовая | 2.4 |
11.Размеры отливки:
12.Радиусы галтелей принимаем: 4 мм.
13.Объем отливки.
14.Масса заготовки:
15.Общие технологические потери при литье: 10%.
Расход материала на одну деталь с учетом технологических потерь:
16.Коэффициент использования материала:
Получение заготовки методом литья в кокиль
Для определения характеристик заготовки, получаемой методом литья воспользуемся ГОСТ 26645-85 [8].
Исходя из конфигурации и массы детали, а также серийности производство выбирается метод литья в кокиль.
|
|
|
1. По выбранному способу литья (в кокиль), марке литейного материала и габаритным размерам определяется класс размерной точности отливки:
7т-11т. (табл.9). Согласно примечанию 1 выбирается класс точности 9– для отливок средней сложности и условий механизированного серийного производства.
2. По отношению наименьшего размера детали к наибольшему: 
- определяется степень коробления элементов отливки (табл.10): 9.
3. Степень точности поверхности отливки (табл.11): 7-12. Согласно примечанию 1 выбирается степень точности 10 – для отливок средней сложности и условий механизированного серийного производства.
4. По степени точности поверхности определяется шероховатость поверхности отливки (табл.12): Ra = 16мкм.
5. По выбранному способу литья, марке литейного материала и массе отливки определяется класс точности массы отливки (табл.13): 6-13т. Согласно примечанию выбирается класс точности массы отливки 9 – для отливок средней сложности и условий механизированного серийного производства.
6. Допуски на размеры отливки определяются в зависимости от класса размерной точности отливки(9) (табл. 1)
Таблица 5
| Номинальный размер, мм. | Допуск на размер, Т мм. |
| Класс точности отливки: 9 | |
| Æ80 | 2,2 |
| Æ50 | 2,0 |
| Æ125 | 2,4 |
| Æ160 | 2,4 |
| 2,8 | |
| 2,2 | |
| 2,2 | |
| 2,4 | |
| 2,4 |
7.Допуски формы и расположения поверхностей определяются в зависимости от коробления элементов отливки (табл.2): Отверстие Æ53,а так же Æ79,Æ147 не льются.
Таблица 6
| Номинальный размер, мм. | Допуск формы и расположения элементов отливки, Т мм. |
| Степень коробления элементов отливки: 9 | |
| Æ80 | 0.80 |
| Æ50 | 0.80 |
| Æ125 | 0.80 |
| Æ160 | 1,00 |
| 1,60 | |
| 0.80 | |
| 0.80 | |
| 1,00 | |
| 1,00 |
8.Общие допуски элементов отливки определяются в зависимости от допусков на размер отливки и допусков формы и расположения поверхностей (табл.16):
Таблица 7
| Номинальный размер, мм. | Допуск на размер, Т мм. | Допуск формы и расположения элементов отливки, Т мм. | Общий допуск, Т мм. | |
| Æ80 | 2,2 | 0.80 | 2,8 | |
| Æ50 | 2,0 | 0.80 | 2,2 | |
| Æ125 | 2,4 | 0.80 | 2,8 | |
| Æ160 | 2,4 | 1,00 | 2,8 | |
| 2,8 | 1,60 | 3,6 | ||
| 2,2 | 0.80 | 2,8 | ||
| 2,2 | 0.80 | 2,8 | ||
| 2,4 | 1,00 | 2,8 | ||
| 2,4 | 1,00 | 2,8 |
|
|
|
9.Ряд припусков на обработку отливки определяются в зависимости от степени точности поверхности отливки (10) (табл.14): 3-6. Согласно примечанию 1 выбирается ряд припусков 5
10.По общему допуску, ряду припусков определяются общие припуски на механическую обработку (табл.6):
Таблица 8
| Общий допуск элемента поверхности | Вид конечной механической обработки | Общий припуск на сторону, мм. |
| 2,8 | Чистовая | 3,5 |
| 2,2 | Чистовая | 2,9 |
| 2,8 | Чистовая | 3,5 |
| 2,8 | Чистовая | 3,5 |
| 3,6 | Чистовая | 4,3 |
| 2,8 | Чистовая | 3,5 |
| 2,8 | Чистовая | 3,5 |
| 2,8 | Чистовая | 3,5 |
| 2,8 | Чистовая | 3,5 |
11.Размеры отливки:
12.Радиусы галтелей принимаем: 4мм.
13.Объем отливки.
14.Масса заготовки:
15.Общие технологические потери при литье: 10%.
Расход материала на одну деталь с учетом технологических потерь:
16.Коэффициент использования материала:
Экономия материала при использовании литья по выплавляемым моделям:
где 
- количество выпускаемых деталей.
Таким образом, технико-экономические расчеты показывают, что заготовка, полученная методом литья по выплавляемым моделям, более экономична по использованию материала, чем заготовка, полученная методом литья в кокиль.
Рис. 4.1 Эскиз выбранной заготовки
5. Выбор методов обработки поверхностей детали
1. Фрезеровать торцы детали
2. расточить внутренние диаметры и нарезать фаски
3 точить наружную цилиндрическую поверхность и фаски
4. точить 3 канавки в размер Æ147 и 2 канавки для выхода шлифовального круга
Для двух поверхностей детали проведем сравнительный анализ различных схем обработки. Выбранные варианты сравним по трудоёмкости.
1-ая поверхность внутреннего диаметра Æ50H7 длиной 40 мм
Эту поверхность можно обработать двумя методами
1-й метод: черновое точение в Æ49H14;чистовое точение в Æ49,8H11;тонкое точение в Æ50H7
2-й метод: черновое точение в Æ49H14;чистовое точение в Æ49,8H11;шлифование в Æ50H7
1-й метод обработки внутреннего диаметра Æ50H7 длиной 40 мм
|
|
|
Определяем основное(технологическое) время:
черновое растачивание – То = 0,0002*d*L =0,00017*49*40=0,39 мин.
чистовое растачивание – То = 0,0003* d*L = 0,49 мин.
тонкое растачивание – То = 0,00052*d*L = 1,04 мин.
Определение штучное калькуляционное время:
,
для крупносерийного производства для токарного станка φк=1,36
черновое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*0,39 =0,53 мин.
чистовое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*0,49 =0,66 мин.
тонкое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*1,04 =1,41 мин.
Общее время: 
2-й метод обработки внутреннего диаметра Æ50H7 длинной 40 мм
Определяем основное(технологическое) время:
черновое растачивание – То = 0,0002*d*L =0,00017*49*40=0,39 мин.
чистовое растачивание – То = 0,0003* d*L = 0,49 мин.
шлифование – То = 0,0018*d*L = 3,6 мин.
Определение штучное калькуляционное время:
,
для крупносерийного производства для токарного станка φк=1,36
черновое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*0,39 =0,53 мин.
чистовое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*0,49 =0,66 мин.
тонкое обтачивание – Т шт.к. = 1,55*3,6 =4,89 мин.
Общее время: 
Следовательно, 1-ая схема обработки по времени будет выгоднее.
2-ая поверхность наружного диаметра Æ160f7 длинной 65 мм
Эту поверхность можно обработать двумя методами
1-й метод: черновое точение в Æ161;чистовое точение в Æ160.2; тонкое точение в Æ160f7
2-й метод: черновое точение в Æ161;чистовое точение в Æ160.2;шлифование в Æ160f7
1-й метод обработки наружного диаметра Æ160f7 длинной 65 мм
Определяем основное(технологическое) время:
черновое точение – То = 0,0001*d*L =0,0001*161*65=1,04 мин.
чистовое точение – То = 0,0002* d*L = 2,08 мин.
тонкое точение – То = 0,00017*d*L = 1,78мин.
Определение штучное калькуляционное время:
,
для крупносерийного производства для токарного станка φк=1,36
черновое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*1,04 =1,41 мин.
чистовое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*2,08 =2,82 мин.
тонкое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*1,78 =2,42 мин.
Общее время: 
2-й метод обработки наружного диаметра Æ160f7 длинной 65 мм
Определяем основное(технологическое) время:
черновое точение – То = 0,0001*d*L =0,00017*161*65=1,04 мин.
чистовое точение – То = 0,0002* d*L = 2,08 мин.
шлифование – То = 0,00017*d*L = 1,78мин.
Определение штучное калькуляционное время:
,
для крупносерийного производства для токарного станка φк=1,36
черновое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*1,04 =1,41 мин.
чистовое обтачивание – Т шт.к. = 1,36*2,08 =2,82 мин.
шлифование – Т шт.к. = 1,55*1,78 =2,75 мин.
Общее время: 
Следовательно, 1-ая схема обработки по времени будет выгоднее.
6. Проектирование маршрутного технологического процесса
Табл.9 Маршрутный технологический процесс
| Операция | Наименование и содержание операции |
| Заготовительная | |
| Фрезерная Фрезеровать торцы в размер 225 | |
| Расточная операция точить поверхности 19 и 19’ в размер 50 H7 точить поверхность 20 в размер 53 нарезать фаски | |
| Токарная Точить поверхности 15,16,17,15’,16’ Точить 3 канавки на поверхности 17 (поверхность 18) и 2 канавки для выхода шлифовального круга (поверхность 22) Нарезать фаски | |
| Технический контроль |
7. Выбор технологического оборудования
|
|
|
1. Фрезерование торцев на фрезерно-центровальном станке 2Г943. Предназначен для обработки торцов деталей типа валов в серийном и массовом производстве.
Технические характеристики станка:
Мощность, кВт 15
Длина детали, мм 1000
Диаметр отверстия, мм 100
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм 220
2. Для токарных операций выбираем токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Ф3.
Технические характеристики станка:
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм 1000
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:
над станиной, мм 400
над суппотром, мм 220
Частота вращения шпинделя, об/мин 12,5 – 2000
Мощность, кВт 10
8. Проектирование операционного технологического процесса, разработка схем базирования и закрепления
1. Разработаем операционный технологический процесс.
табл.10
| № опер. | Название | Оборудование | Инструмент и приспособление |
| Заготовительная (Получение заготовки методом литья по выплавляемым моделям) | |||
| 1) Фрезеровать торцы в размер 225 | Фрезерно-центровальный станок 2Г943 | 1.Тип фрезы: торцовая Гост 9304-69 D=80мм L=45мм z=16 | |
| 2) Черновое растачивание внутреннего диаметра Ø50H7 до Ø49 3) Чистовое растачивание внутреннего диаметра Ø50H7 до Ø49,8 4) Тонкое точение внутреннего диаметра Ø50H7 в размер 5) Черновое растачивание Ø53 в Ø52 6) чистовое растачивание Ø53 в размер Затем переустановить деталь и повторить операции 2,3,4,5,6 | Токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К20Ф3 | Токарный расточной резец ГОСТ 18883-73. Материал ВК4 Приспособление: Патрон самоцентрирующий трехкулачковый | |
| 7) Черновое точение: Точить пов-ть Ø80 до Ø81 Точить торец 70 до 69,5 Точить пов-ть Ø125 до Ø126 Точить торец 80 до 79,5 Точить пов-ть Ø160 до Ø161 8) Чистовое точение: Точить пов-ть Ø80 в размер Точить торец 70 в размер Точить пов-ть Ø125 в размер Точить торец 80 в размер Точить пов-ть Ø160 до Ø160,2 И нарезать фаски: 1,5х45(2 фаски) 1х45(4 фаски) 9) Тонкое точение точить пов-ть Ø160 в размер 10) Черновое точение: Точить пов-ть Ø80 до Ø81 Точить торец 155 до 155,5 Точить пов-ть Ø125 до Ø126 Точить торец 145 до 145,5 11) Чистовое точение: Точить пов-ть Ø80 в размер Точить торец 155 в размер Точить пов-ть Ø125 в размер Точить торец 145 в размер 12) Точить 3 канавки Ø147 в размер 13) Точить 2 канавки Ø79 в размер | То же | 1.Проходной прямой резец ГОСТ 18878-73 (левый) Материал ВК4 2.Проходной прямой резец ГОСТ 18878-73 (правый) Материал: ВК4 3. канавочный резец с пастинками из твердого сплава ГОСТ 18894-73 материал: ВК4 Приспособление: вращающийся грибковый центр | |
| Зачистить заусенцы | Механизированный верстак | ||
| Контроль детали |
Разработаем схемы базирования и закрепления:
Схемы базирования:
1. операция 010
2. операция 015
3. операция 020
Рассчитаем режимы резания для двух операции.[5]
|
|
|
