Министерство образования Российской Федерации

Южно-Уральский Государственный Университет

Машиностроительный факультет Кафедра «ТПМ»

Курсовой проект по курсу «Проектирование и производство заготовок»

 

АННОТАЦИЯ

Проектирование и производство заготовок. ММФ. ЮУрГУ. Библиография литературы 5 наименований, 22 стр., 6 чертежа формата А3, 4 чертежа формата А4.

В курсовом проекте:

Advertisement
Узнайте стоимость Online
  • Тип работы
  • Часть диплома
  • Дипломная работа
  • Курсовая работа
  • Контрольная работа
  • Решение задач
  • Реферат
  • Научно - исследовательская работа
  • Отчет по практике
  • Ответы на билеты
  • Тест/экзамен online
  • Монография
  • Эссе
  • Доклад
  • Компьютерный набор текста
  • Компьютерный чертеж
  • Рецензия
  • Перевод
  • Репетитор
  • Бизнес-план
  • Конспекты
  • Проверка качества
  • Единоразовая консультация
  • Аспирантский реферат
  • Магистерская работа
  • Научная статья
  • Научный труд
  • Техническая редакция текста
  • Чертеж от руки
  • Диаграммы, таблицы
  • Презентация к защите
  • Тезисный план
  • Речь к диплому
  • Доработка заказа клиента
  • Отзыв на диплом
  • Публикация статьи в ВАК
  • Публикация статьи в Scopus
  • Дипломная работа MBA
  • Повышение оригинальности
  • Копирайтинг
  • Другое
Прикрепить файл
Рассчитать стоимость

1.1 Произведён выбор способа изготовления отливки.

1.2 Выбрано положение отливки в форме при заливке и место разъёма модели и формы. Разработан эскиз литейной формы.

1.3 Назначены припуски на обработку резанием и на усадку сплава, а так же напуски металла, литейные уклоны и радиусы закруглений. Указано место установки и контуры стержней. Сконструированы элементы литниковой системы, прибыли и холодильники.

1.4 Выполнен технологический чертёж отливки с модельно – литейными указаниями.

1.5 Выполнен чертёж отливки.

2.1 Выполнен анализ чертежа детали с точки зрения её технологичности. Разработан технологические переходы штамповки.

2.2 Определён исходный индекс.

2.3 Назначены припуски на механическую обработку. Выбрано положение плоскости разъёма штампа. Назначены штамповочные уклоны, радиусы

закруглений, допуски на размеры. Рассчитаны размеры поковки.

2.4 Выполнен чертёж поковки.

2.5 Выполнен эскиз профиля рабочей полости штампа.

2.6 Определены размеры исходной заготовки.

Внимание!

Это ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ВЕРСИЯ работы №3459, цена оригинала 1000 рублей. Оформлена в программе Microsoft Word.

ОплатаКонтакты.

СОДЕРЖАНИЕ

АННОТАЦИЯ 2

ВВЕДЕНИЕ 4

1. Проектирование и производство отливки 5

1.1 Изготовление формы методом ручной формовки 5

1.2 Техническая характеристика стали 35Л 7

1.3 Расчётная часть 8

2. Проектирование и производство поковки 9

2.1 ГКМ — горизонтальная ковочная машина 10

2.2 Расчётная часть 11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 14

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Деталь — Колесо формат А3 1 шт

Технологический чертёж отливки формат А3 1 шт

Отливка формат формат А3 1 шт

Форма литейная и система литниковая формат А3 1 шт

Деталь — фланец формат А3 1 шт

Поковка формат А3 1 шт

Операция высадка эскиз формат А4 1 шт

Операция прошивка зскиз формат А4 1 шт

Операция пробивка эскиз формат А4 1 шт

Профиль рабочей полости штампа эскиз А4 1 шт

ВВЕДЕНИЕ

Литейное производство – один из наиболее распространенных методов формообразования заготовок, позволяет получать отливки практически не ограниченных габаритных размеров и массы из всех сплавов, не поддающихся пластической деформации и трудно обрабатываемых резанием.

Литьё в песчаные формы в настоящее время является универсальным и самым распространенным способом изготовления отливок. Этим способом изготавливаются разнообразные по сложности отливки любых массы и размеров из сталей, чугунов и сплавов цветных металлов.

Сущность литья в песчаные формы заключается: в изготовлении отливок сво-бодной заливкой расплавленного металла в разовую разъёмную и толстостенную литейную форму, изготовленную из формовочной смеси по многократно используемым модельным комплектам, с последующим её затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки в форме и извлечением её из формы с последующей отделкой.

Обработка металлов давлением – это технологические процессы формоизменения за счёт пластической деформации в результате воздействия на деформируемое тело вешних сил.

Поковка – это заготовка детали, полученная ковкой или штамповкой. Поковки могут быть сгруппированы по признакам, определяющим технологию их изготовления. Такими признаками являются: масса, конфигурация. Марка сплава и тип производства.

Ковка – это вид горячей обработки металлов давлением, при котором деформирование производят последовательно на отдельных участках заготовки.

Процесс ковки состоит из чередования в определённой последовательности основных операций.

К основным операциям относятся: осадка, протяжка, прошивка, отрубка, гибка.

1. Проектирование и производство отливки.

1.1 Изготовление формы методом ручной формовки.

Данный метод применяют для получения отливок разных форм и размеров в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производств.

Последовательность изготовления сырой песчаной литейной формы в опоках ручным способом состоит из ряда операций.

Полумодель укладывают плоскостью разъёма на подмодельный щиток, затем на этот щиток устанавливают верхнюю опоку. Так же в опоке размещают питатель литниковой системы в то место, через которое полость будет заполняться жидким металлом. Поверхность модели тщательно очищают разделительным составом (мазут с керосином и графитом) для предотвращения прилипания формовочной смеси. На поверхность полумодели насыпают тонкий слой разрыхлённой и просеянной облицовочной смеси, таким образом, утрамбовывая её — насыпают наполнительную смесь.

Нижнюю полуформу поворачивают на 1800 вверх плоскостью разъёма модели и устанавливают на тот же щиток. Затем на нижнюю полумодель устанавливают верхнюю полумодель. На опоку нижней полуформы устанавливают верхнюю опоку и взаимно их фиксируют с помощью штырей. Поверхность нижней полуформы посыпают тонким слоем разделительного песка для предотвращения соединения двух полуформ в процессе уплотнения верхней полуформы.

На самую высокую поверхность модели устанавливают модель выпора, а над моделью питателя устанавливают модель шлакоуловителя и стояка с чашей. Заполнение верхней опоки формовочной смесью производят таким же образом что и нижней опоки. Вокруг модели стояка вырезают литниковую воронку, в результате получают верхнюю полуформу.

Из нижней полуформы и верхней полуформ извлекают полумодели и элементы литниковой системы с предварительной их раскачкой. В нижнюю полуформу помещают стержень. Для равномерности скорости кристаллизации сплава с целью предотвращения образования усадочных раковин в те части формы, которые образуют утолщенные стенки отливки, вставляют металлические холодильники.

После установки стержней в нижнюю полуформу её накрывают верхней. Таким образом получается литейная конфигурация модели. Внутри этой полости расположены стержни, которые образуют в отливке отверстия и полости и полости.

1.2 Техническая характеристика стали 35Л.

Сталь 35Л ГОСТ 997 – 88 – сталь для отливок обыкновенная.

1.2.1 Назначение: станины прокатных станов, зубчатые колеса, тяги, бегунки,

задвижки, балансиры, диафрагмы, катки, валки, кронштейны и другие детали,

работающие под действием средних статических и динамических нагрузок.

1.2.2 Химический состав:

Химический элемент %

Кремний (Si) 0.20-0.52

Медь (Cu), не более 0.3

Марганец (Mn) 0.4 – 0.9

Никель (Ni), не более 0.3

Фосфор (P), не более 0.04

Хром (Cr), не более 0.3

Сера (S), не более 0.045

1.2.3 Механические свойства:

Т/О Сечение, мм s0,2 МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB

Нормализация 860-880 ¦С. Отпуск 600-630 ¦С. < 100 280 500 15 25 35

Закалка 860-880 ¦С. Отпуск 600-630 ¦С. < 100 350 550 16 20 30

Отжиг 850 ¦С, печь 30 255 530 19 34 49 146

Отжиг 950 ¦С, печь. 30 255 530 22 39 64 143

1.2.4 Технологические свойства:

4.1 Свариваемость — ограниченно свариваемая.

Способы сварки: РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС. (рекомендуется подо-

грев и последующая термообработка).

4.2 Обрабатываемость резанием: в термообработанном состоянии при НВ 160

Ku тв.спл. = 1,2, Ku б.ст. = 0,9.

4.3 Склонность к отпускной способности: не склонна.

4.4 Флокеночувствительность — не чувствительна.

1.2.5 Литейные свойства:

Линейная усадка, \% 1480-1490

Показатель трещиноустойчивости, Кт.у. 2.2-2.3

Жидкотекучесть, Кж.т. 0.8

Склонность к образованию усадочной раковины, Ку.р 1.0

Склонность к образованию усадочной пористости, Ку.п. 1.2

1.3 Расчётная часть.

Материал: сталь 35Л ГОСТ 977 – 68.

Тип производства: Серийное.

Деталь: Колесо.

Способ литья: песчанно – глинистые формы.

1.3.1 Определение класса точности заготовки:

Класс размерной точности отливки: 8

Степень коробления: 0

Степень точности поверхности: 4

Класс точности массы: 7

Допуск смещения: 0,8 мм

Шероховатость: Rz = 80 (по Ra = 15)

По ГОСТ 266645 – 85.

Литейная усадка сплава: 1,8 %

1.3.2 Определение припусков:

На размер D = 30 мм, L = 75 – 1,2 мм, для чистовой обр. = 2,8 мм;

На размер D = 60 мм, L = 15 мм – 0,8 мм, для чистовой обр. = 2,5 мм;

На размер D = 200 мм, L = 6 мм, – 0,64 мм для чистовой обр. = 2,5 мм;

Общий припуск на отливку: 2,6 мм.

1.3.3 Определение радиуса закругления и литейных уклонов:

R = (a + b) / 4; где a и b – толщины сопрягаемых стенок

Для R1: а = 15; b = 12.

R1 = (15 +12) / 4 = 6,75 мм.

Для R2: a = 12; b = 10 мм.

R2 = (12 + 10) / 4 = 5,5 мм.

По ГОСТ 3212 – 92

d > h для серийного производства выбираем деревянный комплект;

формовочный уклон = 10,31’.

1.3.4 Определение размеров знаковых частей:

Сухая формовка – Ф 1.

L1 = 35 мм; L2345 = 20 мм

Формовочные уклоны:

α1 = 70; β1 = 100; А1 = 30;

α2 = 100; β2 = 150; А2 = 40;

Зазоры между знаковыми поверхностями:

Тип модельного комплекта: К3 – 2 класс точности.

S1 = 0,8;

S2 = 0,5.

2. Проектирование и производство поковки.

2.1 ГКМ – горизонтально – ковочная машина.

ГКМ широко применяют в крупносерийном и массовом производствах для горячей штамповки из проката самых различных поковок, требующих технологических переходов высадки, прошивки, просечки, пережима заготовки, выдавливания, гибки и отрезки поковки от прутка. Поковки штампуют непосредственно из прутка или отдельных штучных заготовок с незначительными по величине облоем и штамповочными уклонами, а также без них с малыми припусками и допусками, что обеспечивает значительную экономию металла. Штамп для ГКМ имеет две взаимно перпендикулярные плоскости разъема матриц и пуансона, чем обеспечивается получение поковок более сложной формы, чем на молотах, штампы которых имеют одну плоскость разъема.

Схема ГКМ с вертикальным разъемом матриц и с кулачково-рычажным

механизмом зажимного ползуна показана на рис. 4.10.

От электродвигателя 1 движение передается клиноременной передачей 2 на маховик 3, от него через фрикционную пневматическую муфту включения 4 — на приводной вал 5 и затем через пару зубчатых колес 6 -на кривошипный вал 8, который через шатун 9 обеспечивает возвратно-поступательное движение главного ползуна 10 с закрепленными на нем пуансонами 11. Упор 12 при сомкнутых матрицах отводится в сторону главным ползуном.

Возвратно-поступательное движение зажимного ползуна 15 осуществляется от кривошипного вала 8, а через кулачковые механизмы зажима 18 и разжима 17 и роликов 19 и 20 передается на боковой ползун 21, на котором закреплены оси роликов. Боковой ползун получает возвратно-поступательное движение, передающееся через систему рычагов, образующих шарнир 16, на зажимный ползун 15, несущий подвижную матрицу 14, которая при включении фрикционной пневматической муфты 4 периодически смыкается и размыкается с неподвижной матрицей 13. Для остановки кривошипного вала, а следовательно, главного и зажимного ползунов выключают фрикционную пневматическую муфту 4 и включают тормоз 7. Электродвигатель в это время приводит во вращение маховик накапливающий кинетическую энергию для совершения очередного рабочего хода. Фрикционная пневматическая муфта и тормоз ГКМ имеют электропневматическое управление. Маховик останавливается дополнительным тормозом, как и на КГШП. Для предохранения от перегрузки в маховике установлен фрикционный, а в механизме зажима — самовосстанавливающийся пружинно-рычажный предо-хранитель.

В СССР ГКМ изготовляют по ГОСТ 7023-70 с усилием от 1 до 31,5 МН с числом ходов главного ползуна в минуту соответственно от 95 до 21.ГКМ с вертикальным разъемом матриц могут работать в автоматическом режиме в комплексе с индукционными нагревателями и клещевым перекладчиком. Обычно при печном нагреве заготовок такие ГКМ оснащают механизированными пневматическими подъемными столами и подвесками, осуществляющими движение заготовки в вертикальном направлении на уровень того или иного ручья штампа. Остальные манипуляции с заготовкой штамповщик выполняет вручную. В последнее время появились конструкции ГКМ с горизонтальным разъемом матриц, оснащенные для штамповки штучных заготовок индукционными нагревателями, автоматической подачей заготовок в первый ручей и с автоматическими перекладчиками заготовок из ручья в ручей. Привод автоматической подачи заготовок осуществляется через систему рычагов и зубчатых колес от кривошипного вала ГКМ. В отдельных случаях в серийном и массовом производствах для штамповки вместо ГКМ целесообразно использовать многопозиционные горячештамповочные авто-маты.

2.2 Техническая характеристика стали 40Х.

Сталь 40Х – легированная конструкционная

2.2.1 Назначение: оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и ку-лачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

2.2.2 Химический состав

Химический элемент %

Кремний (Si) 0.17-0.37

Медь (Cu), не более 0.30

Марганец (Mn) 0.50-0.80

Никель (Ni), не более 0.30

Фосфор (P), не более 0.035

Хром (Cr), не более 0.80-1.10

Сера (S), не более 0.035

2.2.3 Механические свойства

t, отпуска, 0С s0,2 МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2 HB

200 1560 1760 8 35 29 522

300 1390 1610 8 35 20 498

400 1180 1320 9 40 49 417

500 910 1150 11 49 69 326

600 720 860 14 60 147 265

2.2.4 Технологические свойства

а) Температура ковки — начала 12500, конца 8000. (Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе).

б) Свариваемость — трудносвариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. (Необходимы подогрев и последующая термообработка).

КТС — необходима последующая термообработка.

в) Обрабатываемость резанием — в горячекатаном состоянии при НВ 163-168,

sB = 610 МПа Ku тв. спл. = 0.20, Ku б.ст. = 0.95.

г) Склонность к отпускной способности — склонна

д) Флокеночувствительность — чувствительна

2.2.5 Физические свойства

Температура испытания, 0С 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Модуль нормальной упруго-сти, Е, ГПа 214 211 206 203 185 176 164 143 132 —

Модуль упругости при сдви-ге кручением G, ГПа 85 83 81 78 71 68 63 55 50 —

Плотность, pn, кг/см3 7850 — 7800 — — 7650 — — — —

Коэффициент теплопровод-ности Вт/(м •°С) 41 40 38 36 34 33 31 30 27 —

Уд. электросопротивление (p, НОм • м) 278 324 405 555 717 880 1100 1330 — —

Температура испытания, °С 20 –100 20 – 200 20 – 300 20 – 400 20 –500 20 – 600 20 – 700 20 – 800 20 – 900 20 — 1000

Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) 11,8 12,2 13,2 13,7 14,1 14,6 14,8 12,0 — —

Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг • °С)) 466 508 529 563 592 622 634 664 — —

2.3 Расчётная часть.

Наименование детали – фланец

Штамповочное оборудование – ГКМ

Нагрев заготовок – индукционный

2.3.1 Плоскость разъёма.

Исходный индекс:

Класс точности: Т4 – ГКМ

Группа стали: Сталь 40Х ГОСТ 4543 – 71 – М2

Средняя массовая доля углерода встали 40Х – 0,4%; суммарная массовая доля легирующих элементов – 2,94% (Si: 0.17 — 0.37; Cu: 0.30; Mn: 0.50 — 0.80; Ni: 0.30; P: 0.035; Cr: 0.80 — 1.10; S: 0.035).

2.3.2 Степень сложности:

Описывающий фигуру цилиндр:

d = 190 * 1.05 = 199,5 мм

h = 82 * 1.05 = 89,25 мм

V = (П*D2 / 4) * h = (3,14 * 199,52 / 4) * 89,25 = 2788455 мм3 = 2,7 дм3

Вес Gф = V * g = 2,7 * 7,8 = 21,06

2.3.3 Расчётная масса поковки:

Gп = Мд * Кр = 8 * 1,8 = 14,4 кг

Мд = 8 кг – масс детали

Кр = 1,8 – расчётный коэффициент

2.3.4 Степень сложности:

Gп / Gф = 14,4 / 21,06 = 0,6 – С2

Исходный индекс: 15 – индекс поковки

2.3.5 Определение припусков:

1) 82 мм – наружный размер – 2,3 мм

2) 190 мм – наружный диаметр – 2.0 мм

3) 17 мм – толщина фланца – 2,0 мм

4) 64 мм – наружный диаметр – 2,3 мм

5) 45 мм – внутреннее отверстие – 2,5 мм

2.3.6 Определение допусков

1) 62 мм – наружный диаметр: + 2,1 мм; — 1,1 мм;

2) 45 мм – внутренний диаметр: + 2,1 мм; — 1,1 мм;

3) 150 мм – наружный диаметр: + 2,7 мм; — 1,3 мм;

4) 95 мм – внутренний диаметр: + 3,2 мм;

5) 82 мм – длинна заготовки: + 3,2 мм;

6) 55 мм – внутренний диаметр: + 3,2 мм;

7) 17 мм – толщина фланца: + 1,8 мм; — 1,0 мм;

8) 190 мм – наружный диаметр: + 2,7 мм; — 1,3 мм.

2.3.7 Определение уклонов (для ГКМ):

на наружных поверхностях: 50;

на внутренних поверхностях: 7.

α = 20;

2.3.8 Радиусы:

R1 = 3,6 мм; R2 = 2 мм

r1 = 25 мм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсового проекта были рассмотрены следующие вопросы:

1) Методы вторичного переплава отливок

2) Изготовление литейной формы методом ручной формовки

3) Литьё в кокиль

4) Приведены схемы для обработки поверхностей детали, с приведением гра-фических эскизов

5)Рассмотрены методы электроискровой и электроимпульсной обработки материалов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1) Ю.М. Лахтин, В. П. Леонтьева, Материаловедение.

Издательство » Машиностроение» Москва, 1990 г.

2) А.М. Дальский, Т.М. Барсукова, Л.Н. Бухаркина, В.С. Гаврилюк, А.М. Дмитриев, В.П. Каширцев, И.Г. Кременский, Э.Л.Макаро, Е.А. Попов, Ю.А. Степанов. Е.А. Соколов, Технология Конструкционных материалов.

Москва » Машиностроение» 2003 г.

3) О.Б. Кучина «Технология обработки материалов» — учебное пособие. г. Челябинск 2001 г.