Технология конструкционных материалов

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования 

«Южно-Уральский  государственный университет»

Факультет «Физико-Металлургический»

Кафедра «Станки и инструмент»

 

 

 

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

 

 

Пояснительная записка к курсовой работе по курсу

«Технология конструкционных  материалов»

ЮУрГУ ФМ-279.13.04.00.00 ПЗ КР                                               

 

 

 

Нормоконтролер:                             Третьяков А.Ю. «    »                   2013 г.

Руководитель:                         Третьяков А.Ю. «    »                         2013 г. Автор работы студент группы ФМ – 279                      Мельников М.М. «    »                         2013 г. Проект защищен с оценкой                                                                                              «    »                         2013 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Челябинск 2013

Южно-Уральский государственный  университет

Кафедра «Станки и инструмент»

 

Задание

на курсовую работу

 

по курсу «Технология конструкционных материалов»

 

Задание №13

«Крышка»

вариант №4

 

№ варианта	D,   мм	D1, мм	L,   мм	H, мм	d1, мм	d2, мм	d3, мм	Материал
4	100	90	25	8	70	80	6	Сталь 40

 

Разработать технологии изготовления заготовки, детали и сборка узла с выбором оборудования и инструмента.

 

Аннотация

 

Мельников М.М. Расчет точностных параметров изделия и их контроль. – Челябинск: ЮУрГУ, 2012. – 34 с., 17 илл., библиография литературы – 5 наименований, 1 – листа чертежей ф. А4, 2- листа чертежей ф. А3.

 

В курсовой работе проведен расчет посадок  для заданных соединений, расчет исполнительных размеров резьбовых соединений. Проведен выбор и расчет контрольных параметров для зубчатого колеса. Для вала разработаны схемы контроля технических требований.

В итоге выбраны посадки для  всех сопрягаемых размеров узла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оглавление

введение…………………………………………………………………5

1 НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК  СОПРЯГАЕМЫХ РАЗМЕРОВ УЗЛА….6

2 рАСЧЕТ И ВЫБОР  ПОСАДОК................................................................7

2.1 Расчет и выбор посадки  с натягом………………………….......7

2.2 Расчет и выбор переходной  посадки……………………….....14

3 РАСЧЕТ КАЛИБРОВ...............................................................................17

3.1 Расчет исполнительных размеров  гладкого калибра-скобы...17

3.2 Расчет исполнительных размеров  гладкого калибра-пробки.18

4 РАСЧЕТ ПОСАДКИ ПОДШИПНИКА  КАЧЕНИЯ.............................20

5 ДОПУСКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ............................................23

6 РАСЧЕТ  РАБОЧЕГО КАЛИБРА ДЛЯ РЕЗЬБОВОЙ  ДЕТАЛИ..........26

7 РАСЧЕТ ЗУБЧАТОГО  КОЛЕСА...........................................................29

8 РАЗРАБОТКА СХЕМ КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ ДЕТАЛИ.......................................................................................................31

8.1 Отклонения и допуски размеров вала ................................................31

8.2  Отклонения и допуски форм ..............................................................31

заключение…………………………………………………………...33

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………....34

приложения

1 Листы формата А4 – 1

1 Листы формата А3 - 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Задачами данной курсовой работы является выбор посадок, удовлетворяющих  необходимой технологичности и удовлетворяющих качеству изделий. Исходя из условий работы и назначения детали, или соединения деталей выбираются, различные посадки и назначаются различные поля допусков для сопрягаемых размеров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Технологический процесс изготовления заготовки

1.1 Способы изготовления заготовки

1.1.1Литье в песчаные формы

Литье в песчаные формы в настоящие  время является универсальным и самым распространенным способом изготовления отливок. Этим способом изготавливают разнообразные по сложности отливки любых масс и размеров из сталей. Чугунов и сплавов цветных металлов.

Сущность литья  в песчаные формы  заключается  в изготовлении отливок свободной  заливкой расплавленного металла в  разовую и толстостенную литейную форму, изготовленную из формовочной смеси по многократно используемым модельным комплектом (деревянные или металлическим), с последующим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливок в форме, извлечением ее из форму с последующей обработкой.

Отличительными  особенностями способа являются малые теплопроводности, теплоемкость и плотность песчаной формы, что позволяет получить отливки с малой толщиной стенки (2,5 … 5 мм); невысокая интенсивность охлаждения расплава в форме приводит к снижению скорости затвердевания отливки, укреплению структуры и появлению в массивных узлах усадочных раковин и пористости; сравнительно низкая огнеупорность материала способствует развитию на поверхности контакта форма – отливка физико-химических процессов, которые могут приводить к появлению пригара в поверхностном слое отливки.

1.1.2 Литье в оболочковые формы

Сущность литья в оболочковые  формы заключается в изготовлении отливок путем заливки расплавленного металла разовую тонкостенную разъемную литейную форму, изготовленную из песчано-смоляной смеси с термореактивным связующим по металлической нагреваемой оснастке, с последующим затвердеванием залитого расплава. Охлаждением отливки в форме и выбиванием ее из формы.

Отличительными  особенностями способа являются:

-малая интенсивность  теплообмена между отливкой и формой;

-использование  песчано-смоляной смеси с высокой  подвижностью для получения четкого  отпечатка модели;

-применение термореактивных смол  в качестве связующих для получения тонкостенных форм с высокой точностью полости формы;

-использование мелкозернистого огнеупорного материала для получения поверхностного слоя отливок с малой шероховатостью.

Литье в оболочковые формы обеспечивает высокую геометрическую точность отливок, так как формовочная смесь, обладая  высокой подвижностью, подвижностью, дает возможность получить четкий отпечаток модели. Точность отпечатка не нарушается потому, что оболочка снимется с модели без расталкивания. Повышая точность формы позволяет в 2 раза снизить припуски на механическую обработку отливок. Применяя мелкозернистый кварцевый песок для форм, можно снизить шероховатость поверхности отливок. Высокая прочность оболочек позволяет изготавливать формы тонкостенными, что значительно сокращает расход формовочных материалов.

 

1.1.3 Литье по выплавляемым моделям

Сущность литья по выплавляемым моделям сводится к изготовлению отливок заливкой расплавленного металла  в разовую тонкостенную неразъемную  литейную форму, изготовленную из жидкоподвижной огнеупорной суспензии по моделям  разового использования с последующим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки в форме и извлечением ее из формы.

Отличительными особенностями  литья по выплавляемым моделям являются низкая теплопроводность и высокая  начальная температура формы, что  значительно снижает скорость отвода теплоты от залитого металла и способствует улучшению заполняемости полости формы; малая интенсивность охлаждения расплава приводит к снижению скорости затвердевания отливок, укреплению кристаллического строения, появлению  в массивных узлах и толстых стенках (толщиной 6 … 8 мм) усадочных раковин и пористости; повышенная температура форм способствует развитию на поверхности контакта отливка -  физико-химических процессов, приводящих к изменению структуры поверхностн6ого слоя отливки, появлению различных дефектов на ее поверхности.

Технологический процесс изготовления отливок литьем по выплавляемым моделям  состоит из следующих операций: изготовление моделей и сборки модельных блоков; покрытием моделей огнеупорной  оболочкой; выплавления модельного состава; подготовка литейных форм к заливке; заливка расплавленного металла в литейную форму, затвердевание и охлаждение отливок; выбивки отливок и их отделение от литниковой системы; очистка отливок и т.д.

1.1.4 Литье в кокиль

Сущность кокильного литья заключается в изготовлении отливок заливкой расплавленного металла в многократно используемые металлические литейные формы-кокили с последующим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки и извлечением ее из полости формы.

Отличительная особенности  литья в кокиль состоит в том, что формирование отливки происходит в условиях интенсивного теплового взаимодействия с литейной формой, т.е. залитый металл и затвердевающая отливка охлаждаются в кокиле с большой скоростью, чем в песчаной форме; кокиль практический не податлив и более интенсивно препятствует усадке отливки, что затрудняет ее извлечение из кокиля, а также может приводить к короблению и трещинам в отливках; кокиль газонепроницаем, а газотворная способность его минимальна и определяется в основном составами теплозащитных покрытий, наносимых на рабочую поверхность кокиля; физико-химическое взаимодействие отливки и кокиля минимально, что способствует повышению качества поверхностного слоя отливки. 

 

 

Кокили – металлические  формы – изготавливают литьем, механической

обработки и другими методами и  серого чугуна (СЧ15, СЧ20 и др.), стали (20Л, 15Л и др.) и других материалов. Стержни  и различные вставки  выполняются из легированных сталей (30ХГС, 35ХГСА и др.), так как эти  элементы кокиля работают в условиях воздействия высоких температур и механических нагрузок.

Кокильное литье применяют в  массовом и серийном производствах  для получения отливок из чугуна, стали и сплавов цветных металлов с толщиной стенки 3…100 мм, массой от нескольких десятков грамм до нескольких сотен килограммов.

 

1.1.5 Центробежное литье

При центробежном литье сплав заливают во вращающиеся формы; формирование отливки осуществляется под действием  центробежных сил, что обеспечивает высокую плотность и механические свойства отливок.

Центробежным литьем отливки изготавливают в металлических, песчаных, оболочковых формах и формах для литья по выплавляемым моделям на центробежных машинах с горизонтальной и вертикальной осью вращения.

 

Преимущества  центробежного литья – получение  внутренних полостей трубных заготовок без применения стрежней; большая экономия сплава за счет отсутствия литниковой системы; возможность получения двухслойных заготовок, что достигается за счет поочередной заливки в форму различных сплавов (сталь и чугун, чугун и бронза и т.д.).

1.1.6 Литье под давлением

Сущность литья под давлением  заключается в изготовлении отливок в металлических формах (пресс-формах) заполнением расплавом под действием внешних сил, превосходящие силы гравитации. Затвердевание отливки протекает под избыточным давлением. После охлаждения отливку извлекают из пресс-формы.

Отличительными особенностями  литья под давлением. Значительное давление на расплав (100МПа и более) обеспечивает высокую скорость движения потока расплава в пресс-форме (0,5 … 120 м/с). Форма заполняется за десятые и сотые доли секунды, что позволяет получать отливки с толщиной стенки менее 1мм.

Высокая скорость впуска расплава в  полость пресс-формы не позволяет  воздуху и продуктам разложения смазочного материала полностью  удалиться из полости пресс-формы. Они попадают в расплав, что приводит к образованию газовоздушных пор, снижению плотности и герметичн6ости отливок и пластических свойств сплава.

Высокая интенсивность теплового  взаимодействия между расплавом, отливкой и пресс-формой способствует изменению структуры в поверхностных слоях отливки, повышению ее прочности и т.д.