Анализ конструкции детали и оценка ее технологичности.

Чертеж детали представлен в приложении 1.

Задний валик изготовлен из конструкционной, хромоникельмолибденовой и легированной стали. Так как материал из которого он изготовлен, из таких металлов как Никель и Хром, у него очень хорошее механические свойства, которые ему нужны для работы.

Технологичность деталей и изделий – это проверка взаимной совместимости их конструкции с разработанной технологией получения и возможностью обеспечения требуемых свойств наиболее простыми способами при минимальных затратах труда, энергии и материалов.

Степень технологичности зависит от следующих факторов:

1. Марки материала, из которого данная деталь изготовлена;

2. Формы и размеров;

3. Стадии изготовления;

4. Технических требований на свойства и пределов (допусков) на отклонение от них.

Рассмотрим кратко влияние каждого фактора на технологичность дета- лей при термической обработке.

Марка материала. Технологичными считаются изделия, изготовленные из металлов и сплавов, способных закаливаться в мягких охлаждающих средах или на воздухе, с высокой глубиной прокаливаемости, а также при нагреве не склонных к сильному росту зерна и окислению. Применительно к сталям наиболее технологичны материалы, имеющие при нагреве низкую обезуглероживающую способность, не склонные к отпускной хрупкости.

Показателем технологичности производства является небольшое количество обрабатываемых марок материалов, так как уменьшается число температурных режимов обработки, что не требует частых перенастроек оборудования.

Сталь 40ХН2МА закаливается в масло, обладает достаточно хорошей прокаливаемостью, при нагреве не склонна к сильному росту зерна.

Форма и размеры. Детали являются технологичными, если имеют простую форму и симметричную конфигурацию, без выступающих острых граней и резких переходов от одного сечения к другому, без значительных различий в массе детали на отдельных ее частях. С целью повышения степени технологичности изделия направляются на термическую обработку без отверстий, канавок, пазов, прорезей и других особенностей их геометрии, в которых концентрируются напряжения при нагреве и охлаждении. Тонкие длинномерные детали имеют низкую технологичность из-за повышенной склонности к короблению, что требует применения специального оборудования или приспособлений при термической обработке.

Деталь «Валик задний» не имеет резких перепадов по сечению, поэтому нагрев будет равномерным, поскольку закалка будет производиться на масло, то вероятность возникновения закалочных трещин будет минимальной.

Стадия изготовления. В целях повышения технологичности выявляется та стадия изготовления детали, после которой наиболее целесообразна ее

термическая обработка. При сложной форме изделия оно запускается на термическую обработку на более ранней стадии изготовления, когда заготовка имеет значительный припуск, обеспечивающий более устойчивую форму в отношении искажения ее геометрии при нагреве и охлаждении. При выходе размеров или деформации изделия за пределы допуска допустимо

применение легкого шлифования готовых деталей. При этом необходимо помнить, что глубина упрочненного слоя, полученная при термической обработке должна быть больше, чем слой, снятый шлифованием.

Деталь «Валик задний» имеет небольшую твердость (37-42 HRC), поэтому термообработку целесообразно проводить после основной механической обработки. После термообработки должны доводиться точные размеры Ø6,15^+0.05, Ø16^-0.06.

Деталь поступает на термообработку практически с готовыми размерами, поэтому необходимо провести закалку с минимальной поводкой. Добиться этого позволяет небольшая критическая скорость при охлаждении при закалке, которая дает возможность закаливать детали в более мягкой среде –масле. Для достяжения минимальной поводки можно применить предварительную термическую обработку, но она в нашем случае не обязательна, так как деталь не является длинномерной и не имеет больших перепадов в сечении.

Технические требования на свойства и пределы допуска на них. Основным фактором, определяющим выбор технологии термической

обработки деталей, являются технические требования к их свойствам. Технические требования определяют характеристики качества готовых изделий и устанавливают порядок и методы их приемки. Основным документом обычно является конструкторский чертеж детали, где указываются технические условия на свойства: твердость, глубина упрочненного слоя, механические характеристики, с указанием категории прочности (КП), группы контроля, величины деформации, коробления, чистоты поверхности, наличие вмятин, царапин и других дефектов. При разработке технологического процесса большое значение имеют допуски по отклонению свойств, геометрии и чистоты поверхности изделий, определяющие как разности между наибольшими и наименьшими показате- лями свойств и размеров изделий, и характеризуют требуемую точность из- готовления и обработки. Неизбежность отклонений показателей свойств при осуществлении термической обработки обуславливается: колебанием содер- жания отдельных химических элементов в различных плавках одной и той же марки; неодинаковыми условиями изготовления одного и того же изделия на предыдущих операциях (разные смены, времена года, условия обработки); теплотехническими допусками термического оборудования. Величина допуска оказывает большое влияние на характер технологии и организацию термической обработки. При значительной величине допуска представляется возможным производить обработку более простым способом с большими отклонениями показателей режимов термической обработки, такие изделия считаются высокотехнологичными. Для изделий с минимальными допусками термическая обработка связана со значительными сложностями. Эти изделия являются низко технологичными. В этом случае необходимо предусмотреть механизацию и автоматизацию выполнения всех операций, применение современного оборудования, установленного в поточные линии, что экономически оправдано только в условиях массового и крупносерийного производства. Поэтому при определении величин допуска необходимо ру- ководствоваться не только конструкторскими требованиями, но и экономи- ческими соображениями. По величине допуски могут быть широкими, сред- ними и узкими (Таблица 3)

Технологичность, в известной мере, обуславливается масштабом производства. Изделия, обладающие высокой степенью технологичности в условиях массового производства (детали подшипников, мерительный инструмент и др.), имеющего специальное оборудование и приспособления, оказываются низко технологичными в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Деталь «Валик задний» имеет средний размер допуска на твердость- 37-42 HRC. Другие требования по прочностным свойствам и контролю в чертеже не указаны. Деталь имеет точные размеры.

Расмотрев выше перечисленные факторы можно отнести деталь к средней категории технологичности. Целесообразно применить заготовку Круг 60-В ГОСТ 2590-88/ХВГ-б-0 ГОСТ 5950-2000.