21 Вариант (дз по ТКМ)

Посмотреть архив целиком

Московский Государственный Технический университет им. Н.Э.Баумана










Домашнее задание №1

по технологии конструкционных материалов

Вариант №19







выполнила студентка группы Э4-62

Глухарев А.С.

преподаватель: Морозов В. П.






1, Расчет массы изготовляемой детали

Масса детали:

m=V*ρ,

где V – объем детали;

ρ – плотность материала детали.

Объем детали:

V= 186934мм3

Плотность Стали 40ХФА: ρ=7810 кг/м3

Тогда масса детали определится:

m=V*ρ=186934*10-9*7810=1,46 кг


2. Анализ чертежа детали. Паспорт детали.


  • Габариты:

    • высота 90мм;

    • длина 112 мм;

    • ширина 90 мм.

  • Масса детали 1,46 кг.

  • Материал: Сталь 40ХФА.

  • Количество изготавливаемых деталей: 180 шт/год.

  • Механической обработке подвергаются:

    • 1. Отверстие диаметром 43 мм и высотой 32 мм (Ra=0,32).

    • 2. Цилиндрическая поверхность высотой 10 мм и диаметром 45 мм (Ra=2,5).

    • 3. Нижнее основание детали диаметром 90мм (Ra=0,63).

    • 4. Плоскость внутренним диаметром 30 мм и внешним 45 мм (Ra=1,25).

Шероховатость остальных поверхностей не регламентируется, поэтому будет образованна литьем.

  • Толщина стенки: 14 мм.


Радиусы скруглений между пересекающимися поверхностями рассчитаны ниже.


3. Выбор метода и способа изготовления заготовки:

Исходную заготовку целесообразно получать методом литья.

Способ изготовления отливки выберем по показателям технологических возможностей для различных способов литья:

Заданная в условии партия заготовок N=180шт/год. Литье в песчаные формы не имеет ограничений по минимальной партии. Для остальных способов литья минимальная партия от 200 шт/год и более. Остальные требования при литье в песчаные формы:

  1. Материал отливки: Сталь 40ХФА – удовлетворяет требованиям.

  2. Масса отливки: 1,46 кг.

  3. Минимальная толщина стенки 14 мм, что больше 3 мм – условие выполнено.

  4. Максимальный габаритный размер 112 мм.

  5. Класс точности размеров, шероховатость необрабатываемых поверхностей и группа сложности отливки не регламентируются.

При литье в песчаные формы изготовление детали массы m=1,46 кг в количестве 180 штук в год относится к единичному производству. В условиях единичного производства изготовление отливок производится литьем в песчаные формы, изготовляемые вручную по деревянным моделям.

5. Разработка чертежа модели и эскиза литейной формы.


5.1 Уточнение чертежа детали.

Поскольку на чертеже детали не указана точность ее изготовления, назначим точность заготовок исходя из способа изготовления отливки. В единичном производстве отливки получают литьем в песчаные формы, изготовленные вручную по деревянным моделям, что обеспечивает точность отливок по 10-12 классам [1, стр.33]


5.2 Выбор расположения модели отливки в литейной форме.

Располагать отливку её осью симметрии вертикально нерационально, так как возникнут проблемы с извлечением модели отливки из формы. Кроме того, такое расположение отливки потребует использование стержней, что увеличивает трудозатраты, а, значит, не технологично.

Поэтому располагаем ось симметрии отливки в литейной форме в горизонтальном положении так, чтобы плоскость разъема совпадала с осью симметрии отливки. Это расположение иллюстрируется схемой, приведенной ниже:



5.3 Расчет припуска на механическую обработку:

Уточним класс точности и ряд припуска на механическую обработку [1, стр.33]: выберем 10 класс точности и 3 ряд.

В качестве номинального примем максимальный габаритный размер: 90мм.

Допуски линейных размеров – 2,8 мм

Припуски на механическую обработку – 5,5 мм. [1, стр.35]


5.4 Выбор величины формовочных уклонов[1,стр. 36]:

Высота наружной формообразующей поверхности, перпендикулярной плоскости разъема при литье в песчаные формы:

Углы равны 3 и 4 градусам соответственно. Выбираем по табл. П1.7.

5.5 Расчет скруглений между пересекающимися поверхностями:

Радиус скругления определяем по формуле:

,

Где a,b – толщины стенок пересекающихся поверхностей.

Скругления на пересечении цилиндра диаметром 30 мм и усеченным конусом: a=30мм, b=10мм, мм. Примем радиус скругления R=5мм.

Скругления на пересечении цилиндра диаметром 30 мм и цилиндром диаметром 40 мм: a=30мм, b=10мм, мм. Примем радиус скругления R=5мм.


5.6 Определение количества стержней, их границ и размеров стержневых знаков.

Для получения конической полости будем использовать стержень переменного сечения диаметром от 26 мм до 45 мм и длиной 52 мм.


5.7 Выбор припуска на усадку [1, стр.9]:

При литье в песчаные формы припуск на усадку можно принять равным 2%.


5.8 Проектирование литниковой системы

Находим размеры опоки:

При массе модели до 50 кг минимально допустимая толщина слоя формовочной смеси:

    1. От верха модели до верха опоки: 50мм

    2. От низа модели до низа опоки: 50мм

    3. От модели до стенки опоки: 40мм

    4. между моделью и шлакоуловителем: 40мм

В результате получим: суммарная высота верхней и нижней опок должна быть не меньше

(288+50+50)мм=388мм.

По ГОСТ 12929-67 выберем суммарную высоту опок 400мм, (высота верхней и нижней опоки равны 200мм каждая), тогда длина опоки будет 400мм и ширина опоки - 600мм.


Определение времени заливки литейной формы c

где S=2 – коэффициент, учитывающий жидкотекучесть и тип литниковой системы [1, стр.10];

δ=27 мм – толщина стенки;

G=29,5 кг – масса отливки;

Площадь сечения питателей:

,

где μ=0.41 – общий коэффициент расхода в литниковой системе [1, стр.10];

ρ=6800кг/м3 – плотность материала отливки (чугун СЧ10 ГОСТ1412-85);

g – ускорение свободного падения;

H- средний гидравлический напор.

H=Hст-h2в/(2h0)=170-1442/(2*288)=134 мм,

где Hст=170 мм – высота стояка от уровня чаши;

hв=144 мм – высота части отливки до ее самой высокой точки;

h0=288 мм – общая высота отливки.

Определение площадей шлакоуловителя и стояка:

Для мелких и средних отливок Fп/Fшл/Fст=1/1.1/1.5 [1, стр.10]

Следовательно Fшл=388мм2

Fст=530мм2

Сечение питателя:

27






20



Сечение шлакоуловителя:

24

28








С

 26

ечение стояка:








5.9 Определение температуры заливки

Содержание углерода в чугуне СЧ10: 3,5…3,7%

Исходя из диаграммы состояния железо-цементит:

  1. Анализ технологичности конструкции литой детали:


п/п

Признаки технологичности

Анализ

1

Расположение отливки в одной полуформе

-

2

Плоский разъём формы

+

3

Количество разъёмов формы

1

4

Отсутствие выступающих частей, мешающих извлечению отливки из формы

+

5

Наличие конструктивных уклонов

+

6

Отсутствие больших углублений на наружных поверхностях детали

-

7

Расположение обрабатываемых поверхностей на одном уровне

-

8

Количество стержней, применяемых при сборке формы

1

9

Удобство простановки и надёжность крепления стержней в форме

+

10

Удобство вывода газов из стержней и удаления стержней из отливки

-

11

Обеспечение минимально допустимой толщины стенок

+

12

Отсутствие местных скоплений металла

+

13

Наличие оптимальных переходов между пересекающимися и сопрягаемыми стенками литой детали

+

14

Отсутствие тонких горизонтальных поверхностей большой протяжённости

+


В ходе анализа установлено, что метод изготовления отливки является технологичным. Признаки технологичности максимально выполнены для получения требуемой детали.


7. Механическая обработка:


Отлитую заготовку подвергают механической обработке:

  • Поверхности, на которых необходимо получить шероховатость Ra=2.5мкм подвергают чистовому обтачиванию;

  • Отверстие в горизонтальном цилиндре диаметром 77мм для получения шероховатости Ra=0,63мкм обрабатывают тонким шлифованием.

  • Отверстия диаметром 21мм выполняем сверлением.

  • Поднутрения выполняются фрезерованием.

Список использованной литературы

    1. Учебное пособие «Технология изготовления отливок».

изд-во МГТУ им. Баумана

    1. Нормативные документы: ГОСТ 1412-85, ГОСТ 2133-75.

    2. Конспект лекций по курсу: «Технология конструкционных материалов»


9


Случайные файлы

Файл
2279-1.rtf
10378.rtf
16526.rtf
8764-1.rtf
160956.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.