Разработка технологии изготовления оболочковой детали

Лабораторная работа

Разработка технологии изготовления оболочковой детали

Проверил: Лукин Л. Л.

Выполнил:

студент группы С08-041-1 Каиров Ф.Ф.

Ижевск 2016

Цель работы:

Разработать технологию изготовления оболочковой детали. Произвести необходимые расчеты по операциям изготовления детали, подобрать необходимое оборудование для изготовления детали и разработать маршрутно-операционный технологический процесс ее производства.

Кафедра ПММ	Отчет по лабораторной работе на тему «Разработка прогрессивной технологии изготовления оболочковых деталей из листовых заготовок»	Группа С08-041-1 Каиров Ф. Ф.
	Чертеж оболочки	Вариант 5-2
	Исходная информация
1.1 Марка материала, ГОСТ: МА-8 ГОСТ 14957-76
1.2 Механические свойства: σ _в = 250 МПа σ _{0, 2} = 1400 МПа δ = 15%, ψ = 35%
1.3 Технологические свойства: m₁ = 70 % m₂ = 74 % ε _пр = 50 %
	Варианты технологий изготовления детали
Вариант 1	Вариант 2
№ опер.	Содержание операции (текст)	№ опер.	Содержание операции (текст)
	Входной контроль проверить трубу на соответствие ГОСТ (ТУ) по размерам и марке материала		Входной контроль проверить лист на соответствие ГОСТ (ТУ) по размерам и марке материала
	Резка отрезать трубу по длине		Резка резать лист на полосы
	Слесарная снять заусенцы и острые кромки		Резка Резать полосы на карты
	Сварка Сварить к трубе днище		Вырубка (вырезка) резать заготовку из полосы (карты)
	Ротационная вытяжка вытянуть заготовку		Виброголтовочная снять заусенцы и острые кромки
	Гидроударная штамповка		Вытяжка вытянуть заготовку за две операции
	Токарная Срезать дно		Ротационная вытяжка вытянуть заготовку за три операции
	Слесарная Снять заусенцы и очистить		Токарная отрезать напуск с торца, подрезать торец в размер и срезать дно
	Контроль контроль изделия по чертежу		Гидроударная штамповка Развальцевать полуторовое расширение
			Слесарная снять заусенцы и очистить
			Контроль контроль изделия по чертежу
	Краткое обоснование выбора варианта технологии
Выбор второго варианта изготовления детали обоснован: 1) КИМ первого варианта меньше чем у второго; 2) Лучшее качество получаемой детали 3) Простота оснастки
	Маршрутный технологический процесс выбранного варианта
№ опер.	Наименование операции	Наименование и модель обор.	Схема выполнения операции
	Входной контроль проверить лист на соответствие ГОСТ (ТУ) по размерам и марке материала	Контрольный пост (на складе заготовок)	–––––––––––––––––––
	Резка резать лист на полосы	Листовые ножницы с наклонным ножом
	Резка Резать полосы на карты	Ножницы дисковые Н4414
	Вырубка (вырезка) резать заготовку из полосы (карты)	Дисковые ножницы	Схема ножниц 1-загатовка; 2-дисковые ножницы
	Виброголтовочная снять заусенцы и острые кромки	Виброголтово-ный барабан модели ВД-500	–––––––––––––––––––
	Вытяжка вытянуть заготовку за две операции	Гидравлический пресс П6332В
	Ротационная вытяжка вытянуть заготовку за две операции	Токарно-винторезный специализированный станок 16П25Сп
	Токарная отрезать напуск с торца, подрезать торец в размер и срезать дно	Токарно-винторезный станок 1К62
	Гидроударная штамповка Развальцевать полуторовое расширение	Гидроударная установка «Сигма-Иж»
	Гидроударная штамповка пробить отверстие на дне
	Слесарная снять заусенцы и очистить	Верстак слесарный	–––––––––––––––––––
	Контроль контроль изделия по чертежу	Стол контролера	–––––––––––––––––––

Технологические расчеты по операциям

Выбор заготовки и расчет исходных размеров

Изготовление оболочковой детали типа труба производится из листа по ГОСТ 19807-91. Для расчета заготовки использованы все необходимые размеры по номинальному значению.

Расчет размеров заготовки из листа под прессовую и ротационную вытяжку

Расчет толщины листа под прессовую и ротационную вытяжку

Для оболочек с постоянной толщиной стенки толщину исходной листовой заготовки определяется по формуле:

где внутренний диаметр оболочки, равный диаметру оправки, мм;

– толщина стенки изделия, мм.

Сопоставим полученное значение со значением из зависимости:

где k – коэффициент пропорциональности.

Согласно сортаменту листов из титана и титановых сплавов ГОСТ 22178-76 выбираем прокат толщиной листа S_заг = 4 мм [1].

Гидроударная штамповка

ГУШ производится на гидроударном прессе «Сигма-Иж».

Обжим обечайки

Важнейшим параметром при ГУШ является минимальное давление Р₀:

где – предел текучести равен 140 МПа; – радиус оболочки равен 60 мм; – толщина стенки оболочки равна 1, 2 мм.

Определим требуемую энергию удара по зависимости:

где – требуемая энергия удара; – объём жидкости в ударной камере; -модуль объёмной упругости жидкости в ударной камере ( ).

Объем жидкости в общем случае включает две составляющие:

где ; – объем жидкости, определенный как разница объемов, занимаемых деталью и заготовкой, для разделительных операций может н учитываться;

Откуда получаем

Назначим массу бойка и определим скорость удара:

Уточним требуемую энергию удара:

где – плотность жидкости в камере (1000 кг/м^3); – скорость звука в жидкости (1400 м/с); – скорость удара.

Черновая подрезка торца

Необходимо удалить припуск на черновую подрезку торца h'= 4, 86 мм и дно h’’= 8 мм. Самый простой способ это – отрезать данные части.

Для того, чтобы отрезать данный припуск используем отрезной резец с режущей частью из твёрдого сплава ВК6 по ГОСТ 6743 - 61.

Скорость резания при отрезании определится по формуле:

где – коэффициент, учитывающий условия обработки;

Т - средние значение стойкости (Т = 60 мин.);

s - поперечная подача;

y и m — показатели степеней;

K_v - общий поправочный коэффициент на скорость резания.

Учитывая, что материал обрабатываемой заготовки МА-8 и диаметр 60 мм выбираем подачу s_non = 1, 1 мм/об.

Определяем коэффициенты из справочника [2] для отрезания резцом из твердого сплава ВК6:

= 243; у = 0, 40; m = 0, 20;

где — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; - состояние обрабатываемой поверхности; - материал режущей части; – учитывают параметры резца, главный угол в плане, вспомогательный угол в плане, радиус при вершине, поперечное сечение державки, - учитывает вид обработки.

– учитываются только для резцов из быстрорежущей стали.

Тогда скорость резания равна:

Частота вращения шпинделя определится по формуле:

где D - наружный диаметр оболочки (D = 62, 4 мм).

Сила резания определится по формуле:

где – длина лезвия резца (при отрезании, подрезании);

- показатели степеней;

С_р – постоянная.

С_р =92;

Тогда сила резания P_z будет равна:

Мощность резания рассчитаем по формуле:

Значения режимов соотнесены с параметрами станка 1К62.

Чистовая обработка

Необходимо удалить припуск на чистовую подрезку торца h" = 2, 45 мм и дно h’’= 8 мм. Инструмент - подрезной резец с режущей частью из твёрдого сплава ВК6 по ГОСТ 6743 -61.