Процесс изготовления детали «Штуцер фланцевый»

Таким образом, результаты исследования показали, что поверхностный наклепанный  слой после механической обработки  резанием, обычно являющийся причиной размерной нестабильности изделий, может быть эффективно использован для значительного повышения сопротивления микропластическим деформациям и размерной стабильности тонкостенных деталей. Наблюдаемое изменение сопротивления микропластическим деформациям механически обработанных образцов обусловлено процессами стабилизации тонкой структуры в наклепанном поверхностном слое в результате дорекристаллизационного отжига. По-видимому, при оптимальной температуре отжига происходит достаточная стабилизация и закрепление атомами внедрения дислокационной структуры без существенного уменьшения плотности несовершенств, что обусловливает максимальные показатели сопротивления микропластическим деформациям наклепанного слоя. При нагреве выше оптимальной температуры отжига наряду со стабилизацией дислокационной структуры происходит существенное уменьшение плотности дислокаций, что приводит к снижению сопротивления течению в микрообъемах.

 

 

 

4. Анализ технологичности конструкции детали

 

Деталь «Штуцер фланцевый» является технологичной, т.к. отвечает следующим требованиям:

- формы и размеры заготовки  максимально приближены к форме  и размерам детали;

- при обработке есть  возможность использовать проходные  резцы;

- жесткость детали обеспечивается  достижением необходимой точности при обработке.

Далее выполняем количественную оценку технологичности конструкции детали. Для этого необходимо составить таблицу точности поверхности детали и таблицу шероховатости поверхностей детали.

По формуле (1) вычислим средний коэффициент точности обработки:

 ,                                                     (1)

где IТi – квалитет точности i-ой поверхности;

n – количество поверхностей, имеющих IТi квалитет.

Определить коэффициент точности обработки можно по формуле (2):

                                                          (2)

Определить среднюю шероховатость поверхности детали можно по формуле (3):

                                                    (3)

где R_ai – значение шероховатости i-той поверхности детали, мкм;

n_i – количество поверхностей, имеющих шероховатость R_ai.

Коэффициент шероховатости  поверхностей можно по формуле (4):

.                                                            (4)

2. Обоснование выбора типа заготовки с учетом единичного типа производства

 

2.1. Определение типа производства

 

В машиностроении различают  три основных типа производства: массовое, серийное, единичное. Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой выпускаемых изделий при большом объеме выпуска. Серийное производство характеризуется более широкой номенклатурой выпускаемых изделий и меньшим объемом выпуска. Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой и малым объемом выпуска изделий.

Тип производства согласно ГОСТ 14.004-83 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования.

Коэффициент закрепления  операций определяется отношением числа  всех различных технологических  операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца к  числу рабочих мест.

Коэффициент закрепления  операции в соответствии с ГОСТ 3.11.0-74 принимают равным отношению количество технологический операций, выполняемых в течении месяца на участке к количеству рабочих мест на участке;

Кз.о = 1 - для массового производства;

1 < Кз.о < 10 - для крупносерийного производства;

10 < Кз.о < 20 - для среднесерийного производства;

20 < Кз.о < 40 - для мелкосерийного производства.

Для единичного производства Кз.о свыше 40.

 

 

 

 

2.1.1. Единичное производство

 

Единичный тип производства характеризуется штучным выпуском изделий, повторяемость выпуска однородных изделий нерегулярна или совсем отсутствует. Потому личный (единичный) способ организации производства подразумевает изготовка изделий либо деталей маленькими неповторяющимися партиями либо отдельными эталонами.

Персональному (единичному) способу организации производства типично:

- огромное обилие изготавливаемой продукции;

- доминирование технологической специализации рабочих мест и отсутствие неизменного закрепления за ними определенных деталеопераций. С целью ограничения контраста работ в единичном производстве за отдельными рабочими местами закрепляют определенный вид работ. Такая технологическая специализация рабочих позволяет повысить производительность их труда;

- большой удельный вес необычных, уникальных деталей и узлов. Возможность использования стандартизированных конструктивно-технологических решений тут ограничена в связи с неустойчивостью и разнотипностью номенклатуры выпускаемой продукции;

- разработка укрупненных технологических процессов. Для регламентации технологического процесса употребляются маршрутные карты, в каких указываются только наименование операций, группы оборудования и укрупненные нормы времени. Детализация технологических операций осуществляется конкретно в цехах мастерами и рабочими;

- применение универсального оборудования и приспособлений, позволяющих обрабатывать широкий список деталей из-за нередко меняющейся номенклатуры изделий. Тут обширно используются универсально-сборные приспособления (УСП), которые собираются из нормализованных частей, а после использования расчленяются на простые детали;

- относительно большой удельный вес ручных, сборочных и доводочных операций;

- доминирование рабочих-универсалов высочайшей квалификации. Этого просит огромное обилие работ, которое приходится делать рабочим. Они должны владеть широким кругом различных способностей;

- децентрализация оперативного управления созданием;

- выполнение работ на универсальном сварочном оборудовании без специальной оснастки, большая толика ручных работ, в том числе доводочных, существенно удлиняют производственный цикл.

Высочайшая квалификация рабочих, завышенные издержки материалов и трудозатратность обусловливают высшую себестоимость выпускаемой продукции. Единичный тип производства характерен для компаний томного, транспортного и энергетического машиностроения, кораблестроения, опытнейшего производства и т. д. С ускорением технического прогресса толика единичного типа производства увеличивается. Его улучшение идет по полосы внедрения современного быстропереналаживаемого оборудования — станков с ЧПУ, которые могут делать различные операции. Принципиальной задачей единичного производства является внедрение типизированных производственных процессов, также расширение внедрения нормативных, унифицированных и даже стандартных деталей и узлов при подготовке производства новейшей продукции.

 

2.2. Заготовка, основные  понятия и определения

 

Заготовкой, согласно ГОСТ 3.1109-82, называется предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств  поверхности и (или) материала изготавливают деталь.

Выбор метода получения заготовки  производим без учета экономического обоснования.

Выбрать заготовку – значит установить способ ее получения, определить припуски на обработку поверхностей, рассчитать размеры и установить допуски на неточность изготовления.

При решении данного вопроса  необходимо стремиться к тому, чтобы  форма и размеры заготовки  максимально приближались к форме  и размерам готовой детали, то есть малоотходной или безотходной заготовке. Это увеличивает экономию металла, уменьшает объем последующей механической обработки и связанный с ним расход электроэнергии, инструмента и т. д., то есть обеспечивает сбережение энерго- и материалоресурсов.

Заготовками для изготовления деталей механизмов могут служить:

- отливки, полученные различными методами, применяются для изготовления деталей сложной формы из чугуна, цветных металлов и специальной литьевой стали (к обозначению марки стали добавляется индекс Л). Методами литья в заготовке могут быть получены отверстия различной формы. Заготовки-отливки характеризуются повышенной шероховатостью поверхности, повышенной твёрдостью поверхностного слоя (корки), большими величинами припусков на обработку и высокой стоимостью; поковки, применяются для изготовления деталей из пластических металлов менее сложной, чем у отливок, конфигурации, но имеющих большие перепады размеров (например — диаметров). Методами ковки отверстия, как правило, не получают. Исключение составляют случаи, когда получение отверстия другими способами экономически нецелесообразно;

- заготовки-поковки характеризуются меньшей, чем у отливок шероховатостью поверхности, но большей волнистостью; повышенной твёрдостью поверхностного слоя (корки), большими величинами припусков на обработку и невысокой стоимостью;

- штамповки применяются для изготовления деталей из пластических металлов более сложной, чем у отливок, конфигурации. При штамповке возможно получение отверстий любой формы и конфигурации. Заготовка-штамповка отличается малой шероховатостью поверхности, высокой точностью, малыми значениями припусков на обработку и самой высокой стоимостью. Заготовки-штамповки применяют в тех случаях, когда имеются поверхности, которые невозможно обработать механически, но требуется их высокое качество;

- сортовой прокат. Его основное достоинство — дешевизна. Он изготавливается из стали и цветных металлов в виде прутков с различной формой поперечного сечения (круг, квадрат, шестигранник, труба, угольник, тавр и т. п.). Заготовки из проката нашли самое широкое применение благодаря своей простоте и дешевизне. Существенным недостатком является низкий коэффициент использования материала.

Самым первым критерием при выборе типа заготовки служит материал, из которого изготавливается деталь:

- сталь – прокат, поковка, штамповка, реже – отливка;

- чугун – различные способы литья;

- цветные металлы – прокат, отливка, реже – штамповка.

Вторым критерием являются технологические возможности каждого из типов: для деталей простой формы предпочтителен прокат; для деталей средних и крупных размеров простой формы с большими перепадами размеров – поковка; менее предпочтительны, из-за высокой стоимости, отливка или штамповка; для деталей сложной формы – отливка или штамповка.

 

3. Основные принципы выбора способа получения заготовки

 

Одну и ту же деталь можно  изготовить из заготовок, полученных различными способами. Одним из основополагающих принципов выбора заготовки является ориентация на такой способ изготовления, который обеспечит ей максимальное приближение к готовой детали. В этом случае существенно сокращается расход металла, объем механической обработки и производственный цикл изготовления детали. Однако при этом в заготовительном производстве увеличиваются расходы на технологическое оборудование и оснастку, их ремонт и обслуживание. Поэтому при выборе способа получения заготовки следует проводить технико-экономический анализ двух этапов производства - заготовительного и механообрабатывающего.

В соответствии с экономическим  принципом изготовление заготовки  должно вестись с минимальными производственными  затратами.

Из нескольких возможных  вариантов технологического процесса при прочих равных условиях выбирают наиболее экономичный, при равной экономичности - наиболее производительный. Если ставятся специальные задачи, например срочный выпуск какой-нибудь важной продукции, решающими могут оказаться другие факторы (более высокая производительность, минимальное время подготовки производства и др.)

 

4. Факторы, определяющие выбор способа получения заготовки

 

Наиболее сложные по конфигурации заготовки можно изготавливать  различными способами литья. Литье  в песчаные формы и по выплавляемым моделям позволяют получать заготовки  сложной формы с различными полостями и отверстиями. В то же время некоторые способы литья (например, литье под давлением) выдвигают определенные ограничения к форме отливки и условиям ее изготовления.

Заготовки, получаемые штамповкой, должны быть более простыми по форме. Изготовление отверстий и полостей штамповкой в ряде случаев затруднено, а использование напусков резко увеличивает объем последующей механической обработки.