Федеральное агентство по образованию Южно-Уральский государственный университет Кафедра «Станки и инструмент»
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу «Технология конструкционных материалов»
АТ-
134.07.1.3.
ПЗ
Руководитель Тополов Д.Ю.
Автор работы АТ-
134
Работа защищена с оценкой________
«__»_________2007 г
Челябинск 2007 год
Аннотация
В данной работе рассмотрены способы изготовления детали из коррозионностойкой жаропрочной стали аустенистого класса. Из рассмотренных способов выбран наиболее эффективный, обеспечивающий высокую производительность и наименьшие затраты материала, энергии, оборудования и т. д.
Содержание
1.
Введение ………………………………………………………………………………4
2.
Задание………………………………………………………………………………..5
3.
Маркировка стали……………………………………………………………...6
4.
Технологический процесс изготовления заготовки…………….7
5.
Технологический процесс изготовления детали…………………11
6.
Заключение………………………………………………………………………...14
7.
Литература………………………………………………………………………15
Введение
В современных условиях развития общества одним из самых значимых факторов технического прогресса в машиностроении является совершенствование технологии производства. Коренное преобразование производства возможно в результате создания более совершенных средств труда, разработке принципиально новых технологий.
Развитие и совершенствование любого производства в настоящее время связано с его автоматизацией, созданием роботехнических комплексов, широким использованием вычислительной техники, применением станков с числовым программным управлением. Все это составляет базу, на которой создаются автоматизированные системы управления, становятся возможными оптимизация технологических процессов и режимов обработки, создание гибких автоматизированных комплексов.
Важным направлением научно-технического прогресса является также создание и широкое использование новых конструкционных материалов. В производстве все шире используются сверхчистые, сверхтвердые, жаропрочные, композиционные, порошковые, полимерные и другие материалы, позволяющие резко повысить технический уровень и надежность оборудования. Обработка этих материалов связана с решением серьезных технологических вопросов.
Создавая конструкции машин и приборов, обеспечивая на практике их заданные характеристики и надежность работы с учетом экономических показателей, инженер должен уверенно владеть методами изготовления деталей машин и их сборки. Для этого он должен обладать глубокими технологическими знаниями.
Предметом курса «Технология конструкционных материалов» являются современные рациональные и распространенные в промышленности прогрессивные методы формообразования заготовок и деталей машин. Такими методами обработки конструкционных материалов являются: литьё, обработка давлением, сварка и обработка резанием. Эти методы в современной технологии конструкционных материалов характеризуются многообразием традиционных и новых технологических процессов, возникающих на их слиянии и взаимопроникновении.
Задание
| a
|
b,
|
c,
|
l,
|
n,
|
m,
|
материал
|
| 500
|
150
|
50
|
250
|
50
|
50
|
08Х18Н10
|
|
|
|
Маркировка стали
Марка стали
08Х18Н10
. Жаропрочная коррозионностойкая сталь аустенистого класса
Массовая доля элементов в % (ГОСТ
5632-72
):
| C
|
Si
|
Mn
|
Cr
|
Ni
|
Ti
|
Fe
|
| ≤0,08
|
≤0,80
|
≤2,00
|
17,0-19,0
|
9,0-11,0
|
основа
|
Назначение стали
В химической, машиностроительной и других отраслях промышленности для изготовления деталей работающих в средах средней агрессивности. В машиностроительной промышленности, как жаростойкая сталь, для изготовления деталей. Например: трубы, детали печной аппаратуры, теплообменники, муфели, роторы, патрубки и коллекторы выхлопных систем, электроды искровых зажигательных свечей и т.п.
Температура начала интенсивного окалинообразования
800
ºС
Технологический процесс изготовления заготовки
Возможные способы изготовления заготовки:
I.
Литьё в песчано-глинистые формы.
Наиболее распространенный, уни
версальный и практически единственный способ изготовления крупногаба
ритных отливок. Формовку производят по деревянным и металлическим моде
лям в опоках, набиваемых песчано-глинистыми смесями. Для образования внутренних полостей используют стержни, формуемые в стержневых ящиках
из песчаных смесей с крепителями.
В настоящее время основную массу отливок изготовляют литьем в
обычные песчаные формы, характеризуемые низкой стоимостью, недифицитностью материалов и простой организацией технологического процесса, нали
чием прогрессивных технологических решений.
При литье в песчаные формы применяют литейные чугуны и стали, медные, алюминиевые, магниевые, тугоплавкие сплавы.
II.
Литьё в кокиль
При литье в кокиль
отливки получают путем заливки расплавленного металла в металлические формы-кокили. По конструкции различают кокили: вытряхные, с вертикальным разъемом, с горизонтальным разъемом и др.
Полости в отливках оформляют песчаными, оболочковыми или металлическими стержнями. Кокили с песчаными или оболочковыми стержнями используют для получения отливок сложной конфигурации из чугуна, стали и цветных сплавов, а с металлическими стержнями- для отливок из алюминиевых и магниевых сплавов.
Для получения сложной полости отливки используют разъемные стержни, состоящие из нескольких частей.
Все операции технологического процесса литья в кокиль механизированы и автоматизированы. Кокильное литье применяют в массовом и серийном производствах для изготовления отливок из чугуна, стали и сплавов цветных металлов с толщиной стенок
3-100
мм, массой от нескольких десятков граммов до нескольких сотен килограммов.
|
| |
|
При литье в кокиль сокращается расход формовочной и стержневой смесей. Затвердевание отливок происходит в условиях интенсивного отвода теплоты от залитого металла, что обеспечивает более высокие плотность металла и механические свойства, чем у отливок, полученных в песчаные формы. Кокильные отливки имеют высокую геометрическую точность размеров и малую шероховатость поверхности, что снижает припуски на механическую обработку вдвое по сравнению с литьем в песчаные формы. Этот способ литья высокопроизводителен.
Недостатки кокильного литья: высокая трудоемкость изготовления кокилей, их ограниченная стойкость, трудность изготовления сложных по конфигурации отливок.
III.
Литьё под давлением
Литьем под давлением получают отливки в металлических формах(пресс-формах), при этом заливку металла в форму и формирование отливки осуществляется под давлением.
Литье под давлением используют в массовом и крупносерийном производствах отливок с минимальной толщиной стенок
0,8
мм, с высокой точностью размеров и малой шероховатостью поверхности за счет точной обработки и тщательного полирования рабочей полости пресс-формы; без механической обработки или с минимальными припусками, что резко сокращает объем механической обработки отливок; с высокой производительностью.
Недостатки литья под давлением- высокая стоимость пресс-форм и оборудования; ограниченность габаритных размеров и массы отливок; наличие воздушной пористости в массивных частях отливок, снижающей прочность деталей, и др.
Выбор наиболее эффективного способа изготовления заготовки
Наиболее эффективный способ изготовления заготовки - способ литья в песчано-глинистые формы, т. к. этот способ позволяет изготовить большое количество заготовок, близких по размеру к искомой детали. Процесс литья в песчано-глинистые формы может быть частично автоматизирован. Также этот способ является наиболее экономически выгодным.
Технология изготовления заготовки
По чертежу изготавливают разъемную модель заготовки. Материалом для модели служит дерево.
|
|
Для получения внутренней полости в заготовке, в форму необходимо установить стержень, который изготавливают в специальных стержневых ящиках.
Затем изготавливают литейную форму. Для этого на модельную плиту
1
устанавливают нижнюю половину модели 2, модели питателей
3
и опоку 4, в которую засыпают формовочную смесь и
|
уплотняют (рис. 1).
Затем опоку поворачивают на
180
º. Устанавливают верхнюю половину модели 5, модели шлакоуловителя 6, стояка 7 и выпоров 8. По центрирующим шипам устанавливают верхнюю опоку 9, засыпают формовочную смесь и уплотняют (рис 2).
|
|
|
После извлечения модели стояка и выпоров форму раскрывают. Из полуформ извлекают модели и модели питателей и шлакоуловителей, в нижнюю полуформу устанавливают стержень и накрывают нижнюю полуформу верхней(рис.3, 4)
|
|
|
|
|
|
|
Технологический процесс изготовления детали
Для получения паза необходимо произвести механическую обработку
Фрезерование
Фрезерование-один из высокопроизводительных и распространенных методов обработки поверхностей заготовок многолезвийным режущим инструментом-фрезой
|
Фрезерование паза данной детали производится на вертикальнофрезерных станках концевой фрезой.
Обработка плоских поверхностей данной детали также производится фрезерованием. При этом используется торцевая фреза.
П
ротягивание
Протягивание - высокороизводительный метод обработки внутренних и наружных поверхностей, обеспечивающий высокую точность формы и размеров обрабатываемой поверхности. Протягивают многолезвийным режущим инструментом-протяжкой- при его поступательном движении относительно неподвижной заготовки (главное движение)
Метод протягивания заключается в том, что каждый зуб протяжки срезает с обрабатываемой поверхности стружку небольшой толщины. Это возможно потому, что размер каждого последующего зуба протяжки больше предыдущего. Обработанная поверхность характеризуется малой шероховатостью.
Обработка квадратного отверстия данной детали производится протягиванием на горизонтально-протяжном станке квадратной протяжкой
|
|
Заключение
В данной курсовой работе была составлена технология изготовления заданной детали. Были рассмотрены возможные способы ее изготовления, выбран наиболее эффективный.
Заданная деталь была изготовлена литьем в песчано-глинистые формы с последующим проведением механической обработки (фрезерованием).
Литература
1.
«Технология конструкционных материалов» под общ. ред. Дальского
2.
Краткий справочник по сталям и сплавам. Автор Бейлинов
3.
Металловедение. Сталь т.2 ч.2. справочник. Автор Масленков
4.
Металловедение. Автор Самохоцкий.
5.
|
|
|
Марочник сталей и сплавов.