Разработка технологического процесса

Введение

Один из главных  условий технологического процесса в настоящее время является постоянное обновление выпускаемой продукции, а одним из главных требований к современному производству, освоение новой продукции при минимальных  потерях и затратах, кроме этого  должны быть решены вопросы комплексной  автоматизации производства и экономии трудовых ресурсов. Развитие современного производства имеет тенденцию мирового использования автоматизированных производственных систем и создания на их базе автоматизированных заводов. При современных темпах развития науки и техники главное требование и высокопроизводительного и высокоэффективного производства важно получить продукцию в минимальный срок с минимальными затратами.

В данном курсовом проекте производится разработка технологического процесса изготовления детали класса шестерня высшей передачи промежуточного вала с целью повышения точности обработки, а также качества.

Цель курсового  проекта – повышение точности обработки, качества обрабатываемой детали и повышения производительности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Общий раздел

1. Описание конструкции и служебного назначения детали

Деталь шестерня высшей передачи промежуточного вала.

При описании изделия сборочной  единицы детали необходимо знать  назначение, условие работы, краткую  эксплуатационную характеристику, каким  факторам подвергается деталь в эксплуатации.

Необходимо  дать подробное описание детали, ее эксплуатационные назначения, конструктивные особенности.

Шестерня  высшей передачи промежуточного вала применяется в раздаточной коробке. Она служит для увеличения тяговой  силы на ведущих колесах и повышения  проходимости автомобиля. Кроме того она выполняет функцию демультипликатора, что позволяет увеличить диапазон передаточных чисел коробки передач  и эффективно использовать автомобили в различных дорожных условиях.

Шестерня  расположена на промежуточном валу между нижним и верхним валом, что обеспечивает вращающий момент основного ведущего вала к ведомому.

Шестерня  имеет конструктивные особенности :

Наружная зубчатая поверхность  служит для сцепления и внутренняя шлицевая поверхность служит для сцепления с валом.

2. Технологический контроль чертежа

1.2.1 Качественная оценка технологичности детали

Каждая деталь должна изготовляться с минимальными трудовыми и материальными затратами. На трудоемкость изготовления детали оказывает особое влияние ее конструкция  и технологические требования на изготовление.

Деталь изготовлена  из стали 12Х2Н4А ГОСТ 4543-71;

Размеры поверхности  детали имеют соответственно оптимальные  степени точности и шероховатости; показатели базовой поверхности детали обеспечивают точность обработки и контроля.

Конструкция детали обеспечивает возможность применения типовых и стандартных технологических  процессов ее изготовления.

1.2.2     Количественная оценка  технологичности детали

Количественную оценку технологичности  конструкции детали производят по следующим  коэффициентам:

- коэффициент унификации конструкторских  элементов детали

                                                                                    [ 1 ]   ( 1.1 )

где Q_уэ – число унифицированных элементов;

       Q_э – число конструкторских элементов

при К_у > 0,6 – деталь технологична

 

- коэффициент точности обработки

                                              ,                                  [ 1 ]   ( 1.2 )

где А_ср – средний квалитет

                                                 ,                                             ( 1.3 )

где А – квалитет точности обработки (от 1 до 16)

ni – число размеров соответствующих квалитету

при К_то £0,5 – изделие нетехнологично

- коэффициент  шероховатости поверхности детали

                                                ,                                       [ 1 ]   ( 1.4 )

где Б_ср – средний класс шероховатости

                                               ,                                             ( 1.5 )

Б – класс шероховатости,

ni – число поверхностей соответствующего класса шероховатости

при К_ш£ 0,16 – изделие нетехнологично

- коэффициент использования материалов

                                                 ,                                      [ 1 ]   ( 1.6 )

где Gд – масса детали

       Gз – масса заготовки

              

 

 

 

Таблица 1

 

№ пов	Наименование поверхности	Идентичные поверхности		Квалитет точности	Класс шероховатости
		№ поверхн.	Итого
1	торец	8	2	11	5
2	фаска наружная	6	2	12	1
3	внутренняя цилиндр. пов-ть	-	-	12	1
4	наружная цил. пов-ть	-	-	12	4
5	фаска внутренняя	-	-	12	3
6	фаска наружная	2	-	12	1
7	торец	-	-	12	3
8	торец	1	-	11	5

 

                                                               [ 1 ]  ( 1.3 )

      Деталь технологична, так как К_то > 0,5

                                                              [ 1 ]   ( 1.5 )

      К_ш=0,35

      К_ш> 0,16   Деталь технологична

                                                                               [ 1 ]   ( 1.1 )                                             

Деталь технологична, т.к. К_у > 0,6

                                                                                 [ 1 ]   (1.6 )

Деталь технологичная  по всем показателям 

 

 

 

 

2. Специальный раздел

2.1  Тип производства  и его характеристика

Таблица 2

Тип производства	Число обработанных деталей  в год
	Тяжелые m>100	Средние m=10…100кг	Легкие до m=10 кг
Единичное	До 5	До 10	До 100
Мелкосерийное	5 … 100	10 … 200	100 … 500
Среднесерийное	10 … 300	200 … 500	500 … 5000
Крупносерийное	300 … 1000	500 … 5000	5000 … 50т
Массовое	Более 1000	Более 5000	Более 50 т

 

По таблице определяем, что тип производства шестерни 120 – массовое.

Массовое производство характеризуется  узкой номенклатурой и большим  объемом выпуска изделий непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного периода времени.

Массовое производство имеет  очень высокий уровень механизации  и автоматизации, низкий уровень  трудоемкости и низкую себестоимость.

2.2  Выбор способа получения  заготовки и ее конструирование

Заготовку для изготовления шестерни 4320-2402120 можно получать различными способами. Рассмотрим два из них.

КОВКА.                                                                                           [ 2 ]

Ковкой получают поковки  с массой от десятков граммов до сотен тонн. Мелкие поковки с массой менее 50кг и средние m=50-400кг в единичном и мелкосерийном производствах выполняют ковкой. Основные операции ковки – осадка, протяжка, пробивка, прошивка, гибка, скручивание, отрубка и кузнечная сварка. Поковки изготавливаемые на молотах и прессах имеют квалитет точности 15 … 17, шероховатость R_а 50…12,5, ковочные уклоны 5...10°.

 

ОБЪЕМНАЯ ШТАМПОВКА.                                                         [ 2 ]

Объемная штамповка –  придание заготовке заданной формы  и размеров с помощью заполнения рабочего объема штампа.

Наиболее эффективна при  крупносерийном и массовом изготовлении поковок. По сравнению с ковкой, штамповка  позволяет получать с большей  производительностью и меньшим  расходом металла и с лучшим качеством  поверхности. Припуски и допуски  на штампованные поковки в 2-4 раза меньше, чем на кованные.

Квалитет точности 15, шероховатость  R_а 50, 12,5, штамповочные уклоны 5...10°.

Для изготовления заготовки  шестерни  целесообразно использовать способ объемной штамповки в закрытых штампах. Потому как он более всего  подходит под тип производства, поковка  приближена по размерам и форме к  готовой детали.

Используемое оборудование: молоты, закрытые штампы.

Технологический процесс  изготовление поковки состоит из операций: разделки, прокатки, нагрева, штамповки, обрезки заусенца, термообработки, очистки, правки, калибровки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3   Выбор технологических  баз

Таблица 3

Наименование операции	Схема базирования	Теоретическая реализация схемы базирования	Обоснование выбора баз
005 Токарная			1. Базы обладают  протяженностью. 2. Заготовка занимает  в приспособлении положение под  собственным весом.  3. Базы  обеспечивают возможность обработки  с одной установки максим. кол-ва  поверхности. 4. После 1-ой операции  базы заменяются.
010 токарная			1.  Так  как на последующих операциях  будут обрабатываться наруж-ные   цилиндр. поверхность , наружные  торцы, нарезание зубьев, ше- вингование, сверление, зенкирование, развертывание,  то эти базы являются постоянными.

 

 

 

 

2.4   Анализ  базового технологического процесса

Заготовка класса – диск. Способ получения  заготовки – объемная штамповка (поковка II группы).

Технологический процесс изготовления детали и получения заготовки  выполнен по требованиям ЕСКД.

Таблица 4

 

Наименование детали	Шестерня высшей передачи раздаточной коробки
Материал детали	Сталь 12Х2Н4А  ГОСТ 4543-71
Масса детали и масса заготовки	5,2 кг и 8,5 кг.
Наибольшие габаритные размеры	Æ 147,9мм L= 68мм
Количество операций:	20
Станочных	11
Слесарных	0
Контрольных	6
Термических	1
Моечных	2
Черновые и чистовые базы	Наружная цилиндрическая необработанная поверхность и торец диска
Соблюдение принципа постоянства  баз	Постоянство соблюдается
Назначение термической операции	Улучшение механических свойств детали

 

ДОСТОИНСТВА.

В данном технологическом процессе порядок механической обработки  оптимальный.

НЕДОСТАТКИ.

Отсутствие межпозиционного транспорта.

ИЗМЕНЕНИЯ.

Заменить горизонтально-протяжную операцию на прошивку и убрать токарную операцию 015. Возможно сокращение штучного времени.

2.5  Разработка технологического  маршрута изготовления детали

Маршрут технологической обработки начинается с обработки 

черновых  и чистовых баз. Затем ведется  обработка остальных поверхностей. Маршрут обработки обеспечивает экономическую точность, соответствует цели последовательной, качественной обработки детали со сниженной трудоемкостью.

Таблица 5

 

№ опер.	Код, наименование операции	Оборудование (модели)	Приспособления (специальные)
1	2	3	4
005	4214 Вертикально-сверлильная	2С150	Присп. Спец. Втулка Оправка
010	4182 Вертикально-протяжная	МП-7634	План-шайба Планка Захват Патрон спец.
015	2127 Прошивка	Пресс гидравлический	Спец. приспособление
020	4110 Токарная	1734	Спец.патрон Спец.оправка Кулачки
025	0265 Контроль	Стол  контрольный
030	4153 Зубофрезерная	ЕЗ-106	Спец.присп. Втулка Оправка-шток Прижим Корона Собачка Кольцо
035	4156 Зубозакругляющая	Специальный зубофасочный АФ-2	Приспособления  при станке
040	4157 Зубошевинговальная	Специальный зубошевинговальный	Спец.приспоб. Оправка Спец.патрон
045	0125 Промывка	Моечная машина	-
050	0270 Контроль зубчатых колес	Контрольный стол	Измерительный инструмент