Разработка фланца

1 Описать конструкцию Детали  и условия ее работы в узле.

      Фланец ведущий 50-19-143 предназначен для передачи движения от  редуктора на шестерни для увеличения мощности и дальней шей передачи движения на гусеницы трактора. Конструкция детали: болт 1 вкручивается в пластину стопорную 2 вставляющуюся в фиксатор 3, фиксирующий подшипник 4 прижатый фиксатором и стопорной пластиной 6, которая крепится болтом 7. В подшипник4 вставляется шестерня 8 и затягивается болтом 1. На корпус подшипника 10 одевается прокладка 9, а подшипник 11 вдевается в корпус подшипника 10, на подшипник 10 ставится кольца 12 и 13 на них сверху устанавливается подшипник 14 на него кладется кольцо 15 на которое надевается крышка 16 и все затягивается двумя болтами 18и 19 потом ставятся монжеты 20. В болт 17 вставляется шайба 27 и болт 17 вкручивается во фланец 26 с другой стороны ставится кольца 25 и 24 на них ставится фиксатор 23 и затягивается болтом 22. В отверстие фланца 26 вставляется шестерня 8 по шлецам в собраном состоянии и затягивается гайкой 21.

 

 

 

 

2  Химический состав  и физико механические свойства исходного материала.

        В данной работе рассмотрена деталь ( Фланец ведущий ). Данная деталь изготовлена из материала: Стали 45.

Таблица 2.1    Химический состав по ГОСТ 1050-88

С	Si	Mn	P	S	Cr	Ni
0,42-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80	0,040	не более 0,040	не более 0,25	0,25

Таблица 2.2   Механические свойства по ГОСТ 1050-88

Размер Сечения	δв	δт		δs		ψ			dm	твердость
	к2с/мм2			%					к2с/м	Горячекатанная	отожженная
Мм	Не менее
До 80	61		36		16		40	5		Не менее
										241	197

Таблица 2.3 Температура критических  точек материала 45

Ac1	Ac3(Acm)	Ar3(Arcm)	Ar1	Mn
730	755	690	780	350

 Сталь применяется для изготовления  нормализуемых, улучшаемых и подвергаемых  поверхностной обработке деталей  повышенной прочности, различных  размеров (коленчатые валы, шатуны, втулки). Вид поставки- сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88.

Технологические свойства

Температура ковки, С⁰; начало 1250, конца 700. Сечение до 400 мм охлаждаются на воздухе.  Свариваемость- трудно свариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием- в горячекатаном  состоянии НВ 170-179 и δв=640 МПа   Кυт.в.опл.=1, Кυб.ст.=1.

Флокеночувствительность- мало чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости- не склонна.

                   Столь 45 ГОСТ 1050-88 конструкционная углеродистая качественная.                               

 

3 Технологичность конструкции  детали

     

Технологичность – это  совокупность свойств конструкции  и изделий, определять ее приспособляемость  к достижению оптимальных затрат при производстве , эксплутации и  ремонте для заданных показателей  качества, объемов выпуска и условий  выполнения работ.

3.1 Качественная оценка  технологичности

 

        Для  расмотрения дана деталь: фланец  ведущий № 50- 19 -143 Сталь 45Х.  Деталь имеет форму шестерни. В центре детали имеется отверстие  Со шлецами для шестеренки, поэтому  с повышенной точностью Н12 с  диаметром 69мм и длинной 82мм. Вокруг центра имеется 3 отверстия  диаметром 49 Н16 расположенных на 120 градусов , а по краям фланца  покругу расположено восемь отверстий  диаметром 17мм и точностью  Н14. Перевернув фланец видно 2 отверстия с резьбой М8 и  точностью Н7 находящиеся напротив  друг друга на растояние 110мм. Общая шероховатость детали,за  исключением перечисленных отверстий  не высокая, поэтому допускается  обработка поверхности за один  проход. Эту деталь можно изготовить  на многорезцовых и гидрокопировальных  станках, многошпиндельных горизонтальных  и вертикальных станках с ЧПУ.  Труднообрабатываемых поверхностей  на детали, кроме зубьев на  внешней поверхности нет.

Вывод: геометрическая форма  и размеры детали обеспечивают жесткость  и устойчивость к деформации при  механической обработке, Что способствует применению Высокопроизводительных методов  обработки. Деталь имеет хорошие  базовые поверхности для первоначальной обработки. В результате этой оценки приходим к выводу, что по качественным показателям деталь технологична.

 

 

 

 

 

3.2 Количественная оценка  технологичности.

Количественный метод.

Наименование поверхн.	Количество поверхн.	Квалитет  точности	Шероховатость	Унификация
D 374	1	d10
D 450	1	H14
D100	1	H11
D88	1	H14
D82	1	H15
D90	1	H15
D50	3	H16	Ra 20
D20	8	H14		+
D8	2	H7		+
D69	1	H12

 

Определить уровень унификации

К_у=Q_y/Q=2/8=0,25

Q_y- количество Унифицированных поверхностей детали

Q- общее количество поверхностей детали

Q_y=2

Q=8

K_y = 0,25 менее 0,6 деталь технологична

Коэфицент точности обработки

К_т=1-1/А_ср

Аср =	n1 + 2n2 + 3n3 + 17n
	Σ17i=1 ni

 

А_ср- средний квалитет точности

n- число деталей соответствующей точности

А_ср=374+450+100+88+82+90+50+20+8+69/8

По условию К_ср

Деталь технологична

Коэфицент шероховатости

К_ш=1/Б_ср

Б_ср- средняя шероховатость по параметру R_a

Б_ср=3,07

К_ш= 1/3,07=0,32

По условию К_ш<0,32

Деталь технологична

Вывод: по всем показателям  деталь считается технологичной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор типа производства.

Тип производства – классификационная  категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска продукции.

В машиностроение различают единичное, серийное и массовое производство. Главными признаками их является количество и степень повторяемости изготовляемых  деталей.

 

Таблица 4.1

тип производства	годовая программа в штуках
	тяжелые масса свыше 500 кг	средние масса от 30 до 500 кг	легкие масса до 30 кг
единичное	до 5шт.	до 10 шт.	до 100 шт.
мелкосерийное	5-100	10-200	100-500
среднесерийное	100-300	200-500	500-5000
крупносерийное	300-1000	500-5000	5000-50000
массовое	свыше 1000	свыше 5000	свыше 50000

В зависимости от широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объёма выпуска продукции различают  три основных типа производства:

   1. массовое;

   2. серийное;

   3. единичное.

      Массовое производство  характеризуется большим объёмом  выпуска изделий, непрерывностью  высокопроизводительным оборудованием,  применением многолезвийного инструмента,  средствами автоматизации, низкой  квалификации рабочего и последовательностью  выполнения операций технологического  процесса.

      Серийное производство  характеризуется изготовлением  деталей партия ми или сериями.  Серии бывают: крупносерийные, среднесерийные, мелкосерийные. Также характеризуется  переналадкой оборудования, применением  специальных универсальных приспособлений, специального режущего, контрольного  и мерительного инструмента и  средней квалификации рабочего.

      Единичное производство  характеризуется малым объёмом  выпуска, изделиями не повторяющими  технологический процесс, высокой  квалификации рабочего, универсальным  технологическим оборудованием,  унифицированной технологической  оснасткой, стандартным режущим  инструментом и универсальным  мерительным инструментом.

 Учитывая, что годовой выпуск  детали Nr = 22000 штук, то тип машиностроительного производства будет являться крупносерийным. В серийном производстве изготовление деталей осуществляется партиями (сериями).  Количество деталей в партии приближено можно опредилить о следующей формуле:

n=(N*k)/Fд

                      где n-количество деталей в партии, шт.

n=10000

где N-годовая программа выпуска деталей, шт.

        k-число дней, на которое необходимо иметь запас деталей на складе. Для   крупных деталей 2-3 дня, для мелких деталей 5-10 дней.

        Fд-число рабочих дней в году.

        Fд=253 дня.

         n=(10000*5)/253=197шт.                    

 Серийное производство характеризуется  ограниченной номенклатурой изделий,  изготовляемых периодически повторяющимися  партиями, и сравнительно большим  объёмом выпуска, чем в единичном  производстве. При серийном производстве  используют универсальные станки, оснащённые как специализированным, так и универсальным оборудованием.  В серийном производстве технологический  процесс изготовления преимущественно  дифференцирован, то есть, расчленён  на отдельные самостоятельные  операции, выполняемые на определённых  станках.

      Тип производства  для детали фланца ведущего  – серийное. Годовая программа  выпуска- легкие (от 500 – 5000шт.). Её  масса равна 15,200кг. Поэтомугодовая  программа выпуска составляет 1000шт.

5 Технико- экономическое  обоснование выбора способа получения  заготовки

 Определить способ получения заготовки

В данной работе рассмотрена деталь ( Фланец ведущий ). Данная деталь изготовлена из материала: Стали 45.

 

Фланец ведущий

Штамповочное оборудование (пресс)

1 Исходные данные по  детали: материал сталь 45Х по  ГОСТ 7505-89

1.2 Масса детали  18.8 кг

2. Исходныеданные для  расчета

2.1 Масса поковки 24.4 (расчетная)  расчетный коэфицент К.р=1.3; 18,8*1.3=24.4

2.2 Класс точности Т4

2.3 Группа стали М1, среднее  содержание углерода в стали  0,36%

2.4 Степень сложности С3

Отношени толшщины полотна  к диаметральному размеру

21/(380-126)=0,09

2.5 Конфигурация поверхности  разъема штампа П (плоская)

2.6 Исходный индекс 18

3. Припуски и кузнечные  напуски и основные припуски  на размеры

3.4-диаметр 450мм и чистота  поверхности 12,5

3.3-диаметр 88мм и чистота поверхности 1,25

3.5-толщина 82мм и чистота  поверхности  1,6

2.2-толщина 15 и чистота  поверхности 12,2

3.2 Дополнительные припуски  учитывающие: отклонение от плоскости  0,8мм.

Смещение по линии разъема  штампа не более 1,7мм.

4 Размеры поковки и  их допускаемые отклонения.

4.1 Размеры поковки в  мм,

Диаметр 450=(3,4+0,8+1,7)*2=461,8принятый 462мм

Диаметр 88+(3,3+0,8+1,7)*2= 99.6 принятый 100мм

Толшина 82+3,5+0,8+1,7)*2=94 принятый 94мм

Толщина 15+(2,2+0,8+1,7)*2=24,4принятый 24мм

4.2 Радиус закруглениянаружных  углов 2.0мм (минимальный) принимается  3.0 мм

4.3 Допускаемые отклонения  размеров

Диаметр 462_-2.4^+4.7

Диаметр 100^+3,0_-1,5

Толщина 94^+3,3_-1,7

Толщина 24^+2,7_-1,3

 

4.4 Неуказанные предельлные  отклонения размеров –

4.5 Допускаемая величина  заусенца не более 2,2мм

4.6 Допускаемая величина  смещения по поверхности разъема  штампа 1.7мм

4.7 Неуказанные допуски  радиусов закругления R3

4.8 Допускаемая величина  остаточного облоя 2,0мм

4.9 Допускаемое отклонение  от плоскости и прямолинейности  0,5.

 

 

 

6 Расчет операционных  припусков, размером и допусков.

 

Технологические Переходы обработки поверхности  Ø100 h11-0/02	Элементы припуска мм					Расчетный припуск 2r min мкм	Расчетный размер dр мм	Допуск ß мм	Предельный размер мм		Предельные значения мкм
	Rz		T		S				d min	d max	2zminпр	2zminпр
Заготовка	300	300		1800		----	104,6	401	104,6	108,7	--		--
Обтачивание предварительное h14	50	50		109		2*2220	100,53	0,870	100,53	101,4	4,07		7,3
Окончательное р13	30	30		73		2*209	100,112	0,540	100,112	100,652	0,418		0,748
Шлифование окончательное	5	15		36		2*166	99,78	0,22	99,78	100	0,332		0,652