Анализ процессов изготовления детали корпуса
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНМЮ
ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра технологии машиностроения.
Курсовая работа
по дисциплине
«Система технологий отраслей»
на тему: «Анализ процессов изготовления детали корпуса 651».
Выполнил
Принял:
Липецк 2007
Содержание
1 Разработка и конструкционно-технический анализ чертежа детали
2 Анализ и расчет характера сопряжений заданных поверхностей
2.1 Пояснение, назначения указанных посадок
2.2 Определение указанных размеров и отклонений
2.3 Определение величин допусков предельных значений, зазоров и натягов
2.4 Построение схем полей допусков
3 Характеристика материала деталей и описание способа его получения
4 Выбор вида заготовки и описание метода и способа ее получения для заданной детали
5 Выбор возможной последовательности механической обработки заданных поверхностей и описание технологий выполнения отдельных операций
Заключение
Библиографический список
1. Разработка и конструкционно-технический анализ чертежа детали
Корпусная деталь, максимальный диаметр которой = 94 мм, минимальный =72 мм. Деталь имеет одно сквозное центральное отверстие диаметром = 42 мм. Данное отверстие имеет паз, ширина которого = 6 мм, длина = 45 мм, глубина = 5мм. Деталь представляет собой тело вращения, состоящее из 3-х дисков, на среднем дисковом утолщении имеется лыска. Шероховатости детали ª√3,2 и в√3,2.
2. Анализ и расчет характера сопряжений заданных поверхностей.
2.1 Пояснение, назначения указанных посадок.
Посадки U/h – «прессовые тяжелые». Характеризуются большими гарантированными натягами (0, 001 ÷ 0,002) d и.с. Предназначены для соединений, на которые воздействуют тяжелые, в том числе и динамические нагрузки. Применяются, как правило, без дополнительного крепления соединяемых деталей. При столь больших натягах возникают в основном упруго-пластические и пластические деформации. Детали должны быть проверены на прочность. Рекомендуется опытная поверка выбранных посадок, особенно в массовом производстве. Сборка обычно осуществляется методами пластических деформаций, но применяются и в продольных запрессовках. В отдельных случаях детали перед сборкой сортируются и подбираются по размерам. Для посадок с большими натягами предусмотрены относительно широкие допуски деталей (8-го, иногда 7-го квалитета). В отдельных случаях с целью получения большей прочности соединений и повышения гарантированного натяга допуск основного отверстия или основного вала может быть ужесточен на один квалитет.
Посадки F/с8 – «ходовые». Характеризуются умеренным гарантированным зазором, достаточным для обеспечения свободного вращения в подшипниках скольжения при консистентной и жидкой смазке в легких и средних режимах работы (умеренные скорости – до 15 рад/c, нагрузки, небольшие температурные деформации). Применяются и в опорах поступательного перемещения, не требующих столь высокой точности центрирования, как в точных посадках движения или скольжения. В неподвижных соединениях применяются для обеспечения легкой сборки при невысоких требованиях к точности центрирования деталей.
2.2 Определение предельных размеров и отклонений.
1) 72h9
dmax = dн + es = 72 + 0 =72
dmin = dн + ei = 72 + (-0,074) = 71,026
Тd = dmax – dmin = 72,000 – 71,026 = 0,973
2) 42F8
Dmax = Dн + ES = 42 + 0,064 = 42,064
Dmin = Dн + EI = 42 + 0,025 = 42,025
TD = Dmax – Dmin = 42,064 – 42,025 = 0,039
2.3 Определение величин допусков предельных значений, зазоров и натягов.
1) Ø42 F8
Dmin > dmax – зазор, подходит посадка F8/c8
Контрдеталь: Ø42 с8
dmax = 42 + (-0,130) = 41,870
dmin = 42 + (- 0,169) = 41,831
Td = dmax – dmin = 41,870 – 41,831 = 0,039
Smin = Dmin – dmax = EI – es = 0,025 – (-0,130) = 0,155
Smax = Dmax – dmin = ES – ei = 0,064 – (- 0,169) = 0,233
TS = Smax – Smin = 0,233 – 0,155 = 0,078
2) Ø72 h9
dmin > Dmax – натяг, подходит посадка h9/U9
Контрдеталь: Ø72 U9
Dmax = 72 + (-0,087) = 71,923
Dmin = 72 + (-0,161) = 71,839
TD = Dmax – Dmin = 71,923 – 71,839 = 0,084
Nmin = dmin – Dmax = EI – es = -0,074 + 0,087 = 0,013
Nmax = Dmin – dmax = ES – ei = 0 + 0,161 = 0,161
TD = Nmax – Nmin = 0,161 – 0,013 = 0,148
2.4 Построение схем полей допусков.
1)
2)
3. Характеристика материала деталей и описание способа его получения.
Кислородно-конвнртерный процесс.
Первые цехи кислородно–конвертерного передела были построены в 1956-1957 гг. В настоящее время этот способ получил в металлургии очень широкое распространение.
Кислородные конвертеры футерованы основными огнеупорными материалами – хромомагнезитом и т.д. Это даёт возможность использовать для ошлакования и удаления из металла серы и фосфора основной флюс – известь. Поэтому для выплавки стали используется передельный чугун марок М1, М2, М3, обычно применяемый в мартеновском производстве.
Перед заливкой чугуна в конвертер загружают известь.(4-10% от массы металла в зависимости от содержания в нём серы и фосфора). Для ускорения окисления углерода и других примесей может быть также использована железная руда и окалина.
При продувке вследствие механического воздействия струи кислорода происходит перемешивание металлической ванны. В области вдувания кислорода развивается температура до 300 градусов С.
В отличие от конвертеров с воздушным дутьём уже с самого начала продувки происходит окисление углерода, кремния и других примесей как непосредственно кислородом дутья, так и закисью железа по первичным и вторичным реакциям. В кислородном конвертере уже в начале плавки образуется хорошо нагретый актив основной шлак с необходимым содержанием извести СаО; происходит удаление серы и фосфора с образованием Р2О5 х 4СаО и СаS и СаS в шлаке. По достижении заданного содержания углерода продувку прекращают, выпускают и раскисляют сталь.
Кислородно - конвертерный передел является наиболее высокопроизводительным способом выплавки стали. Кислородный конвертер ёмкостью 300-350 т выплавляет в год 3 млн. т стали. Она характеризуется пониженным содержанием вредных примесей: серы, фосфора, азота. По качеству эта сталь превосходит бессемеровскую и томасовскую сталь и примерно равноценна мартеновской. В кислородных конвертерах успешно осваивается и производство ряда марок легированных сталей. Достоинством такого способа является его «универсальность» в отношении исходных материалов: возможность выплавки качественной стали из чугунов различного химического состава. С увеличением ёмкости конвертеров существенно возрастает их технико – экономическая эффективность, будут строится наиболее крупные в мире конвертеры ёмкостью 350 – 400 т.
Доменный процесс.
Чугун выплавляют в печах шахтного типа – доменных печах. Процесс получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлении оксидов железа, входящих в состав руды, оксидам углерода, водородом, выделяющимся при сгорании топлива в печи и твердым углеродом. Подготовка железной руды и плаке включают дробление, сортировку, усреднение и другие операции.
Процессы, протекающие в доменной печи, разделяют на: горение топлива; разложение компонентов шихты; восстановление железа; науглероживание железа, восстановление марганца, кремния, фосфора, серы, шлакообразование.
Все эти процессы проходят в доменной печи одновременно, но с разной интенсивностью, при различных температурах и на разных уровнях.
Горение топлива. Вблизи фурм углерода кокса, взаимодействия с кислородом воздуха сгорает. В результате горения выделяется теплота и образуется газовый поток. Горячие газы, поднимаясь, отдают теплоту шихтовым материалов и нагревают их.
Восстановление железа в доменной печи. Шихта (агломерат, кокс) опускаются навстречу потоков газов и при t 500-700 градусов С начинается восстановление оксидов железа. В результате взаимодействия оксида железа с оксидом углерода и твёрдым углеродом кокса, а также с водородом происходит восстановление железа. Восстановление железа из руды в доменной печи происходит по мере продвижения температуры в несколько стадий – от высшего оксида к низшему.
Науглероживание железа. В шахте доменной печи наряду с восстановлением железа происходит его науглероживание при взаимодействии с оксидом углерода, коксом, сажестым углеродом. Это приводит к образованию жидкого расплава, который начинается стекать в горн. Капли насыщаются углеродом.
В результате восстановления оксидов железа, части оксидов марганца и кремния, фосфатов и сернистых соединений в данной печи образуется чугун.
Легирование сталей.
Легированной называется сталь, в которую, кроме элементов, содержащихся в углеродистой стали специально вводят легирующие элементы (хром, никель, титан, молибден, валадий, медь, и другие) . Содержание легирующих элементов сталях может изменятся в очень широких пределах. Сталь считается легированным хромом, если содержание этого элемента составляет 1% и более. Сталь является легированной и в том случае, если в ней содержаться только элементы, характерные для углеродистой стали, но количество кремния, марганца должно быть более 1%.
В конструкционных сталях легирование осуществляется с целью улучшения механических свойств – прочности, пластичности и других. Кроме того, легирующие элементы существенно увеличивают стоимость стали, а некоторые из них являются дефицитными металлами, поэтому добавление их в состав должно быть строго обосновано.
