Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

серегина

.doc
Скачиваний:
19
Добавлен:
14.02.2015
Размер:
717.82 Кб
Скачать

1 Проектирование технологического процесса механической обработки детали

    1. Определение типа производства

По заданию требуется разработать технологический процесс механической обработки корпуса форсунки «КАМАЗ-740» 216.1112024 с программой выпуска 1000 штук.

Данная программа выпуска соответствует среднесерийному типу производства.

Определяем размер производственной партии, n:

где

N=1000 штук – годовая программа выпуска;

f=4..6 дней – число дней запаса деталями;

D=247 дней – число рабочих дней в году.

20 шт.

1.2 Служебное назначение детали и её поверхностей

Деталь: корпус форсунки – длиной 117,4 мм и наибольшим диаметром 30 мм

Масса детали кг.

Назначение корпуса форсунки – удерживать распылитель в нужном положении в камере сгорания двигателя и обеспечивать подвод топлива к распылителю через топливоподводящие каналы и отвод излишки топлива через топливоотводные каналы.

Корпуса современных форсунок имеют уменьшенный диаметр, что облегчает их установку между клапанами в головке цилиндров. Благодаря меньшей поверхности нагрева деталей форсунка меньше поглощает тепла от сгорания топлива.

В связи с тем, что головки цилиндров имеют значительную высоту, изготавливают форсунки с длинным корпусом. У форсунок сложностью является передача усилия от пружины на иглу: оно передаётся через удлиненную штангу.

Между штангой и корпусом форсунки – зазор, для устранения бокового давления на иглу.

На основании служебного назначения детали, производится классификация поверхностей. Классификация поверхностей детали по служебному назначению упрощает анализ технологичности детали и обоснование назначения технических требований.

Рисунок 1. – Поверхности детали.

Таблица 1.1 – Классификация поверхностей корпуса форсунки.

№ поверхности

Наименование поверхности

Вид поверхности

Служебное назначение поверхности

1

Фаска наружная, 1.6х45°

свободная

2

Наружная резьба М14х1,5-6g

Вспомогательная конструкторская

Служит для установки накидной гайки трубопровода высокого давления

3

Наружная поверхность

свободная

4

Наружная поверхность

Свободная поверхность

Служит для крепления форсунки в головке блока цилиндров двигателя

5

Торцовая поверхность

Свободная поверхность

Служит для крепления форсунки в головке блока цилиндров двигателя

6

Наружная поверхность

Свободная поверхность

7

Торцовая поверхность

Основная конструкторская база

Служит для обеспечения правильного положения детали в двигателе

8

Наружная цилиндрическая поверхность 24 мм

Свободная поверхность

Служит для облегчения сборки

9

Наружная цилиндрическая поверхность 25 мм

Основная конструкторская база

Служит для облегчения сборки

10

Наружная цилиндрическая поверхность 24,7 мм

Свободная поверхность

Служит для облегчения сборки

11

Фаска наружная 6х30°

Свободная поверхность

Служит для облегчения сборки

12

Наружная цилиндрическая поверхность 18 мм

Свободная поверхность

Служит для облегчения сборки

13

Наружная резьба М19х0,75-6g

Вспомогательная конструкторская база

Служит для закрепления гайки на корпус форсунки

14

Топливоподводящее отверстие 2 мм

Исполнительная поверхность

Служит для подачи топлива

15

Торцовая поверхность

Вспомогательная конструкторская база

Служит для создания герметичного контакта с фильтром

16

Отверстие 7,9 мм

Исполнительная поверхность

Служит для направления пружины

17

Внутренний торец

Исполнительная поверхность

Служит для размещения пружины

18

Внутренний торец

Исполнительная поверхность

Служит для размещения тарелки штанги

19

Торцовая поверхность

Свободная поверхность

Служит для облегчения сборки

20

Топливоподводящее отверстие 2,5 мм

Исполнительная поверхность

Служит для подачи топлива

21

Наружная цилиндрическая поверхность 28 мм

Свободная поверхность

Служит для облегчения сборки

22

Торцевая поверхность

Свободная поверхность

Служит для облегчения сборки

23

Наружная цилиндрическая поверхность 30 мм

Вспомогательная конструкторская база

Служит для размещения иглы

24

Отверстие 19 мм

Исполнительная поверхность

Служит для размещения колпачка защитного

25

Отверстие 5 мм.

Исполнительная поверхность

26

Отверстие

свободная

27

Наружная поверхность

Вспомогательная конструкторская база

28

Наружная поверхность

Свободная поверхность

29

Внутренняя конусная поверхность детали,<600

Исполнительная поверхность

Служит для подачи топлива

30

Торцовая поверхность

Вспомогательная конструкторская база

Служит для установки колпачка

31

Фаска наружная 4х45°

Свободная

1.3 Характеристика материала детали

Материалом корпуса форсунки является конструкционная легированная

сталь 40Х, которая используется для производства деталей повышенной прочности.

Таблица 1.2 – Химический состав стали 40Х, %

Углерод

(C)

Кремний

(Si)

Марганец (Mn)

Медь

(Cu)

Никель

(Ni)

Сера

(S)

Фосфор

(Р)

Хром

(Cr)

0,36 – 0,44

0,17 – 0,37

0,50-0,80

0,30

0,30

0,035

0,035

0,80-1,10

Таблица 1.3 – Механические свойства стали 40Х

Термообработка

Предел текучести

т, МПа

Временное сопротивление разрыву в, МПа

Относительное удлинение

5, %

Относительное сужение

, %

Закалка

Отпуск

Температура,

0С

Среда охлаждения

Температура,

0С

Среда охлаждения

830-850

масло

200

воздух или вода

550

780

12

40

1.4 Анализ и методы контроля технических требований на деталь

Таблица 1.4 – Анализ технических требований на деталь

Технические требования на деталь

Последствия невыполнения технических требований

13,0=О0,08

Может привести к нарушению правильности сборки корпуса и гайки

20,0=О0,1

Не совпадение осей отверстий и к неправильному выходу отверстий при сверлении

Поверхность 15 прокалить на глубину h 1,5..4 до твердости 45 HRCmin

Уменьшение жесткости стыка

15,30=0,05

Не точность прилегания сопрягаемых поверхностей, нарушение герметичности.

18,0=О0,01

Не точность прилегания сопрягаемых поверхностей щелевого фильтра

16,0=О0,08

Не точность посадки тарелки пружины опирающейся на иглу распылителя и возможно задевание пружины за стенки камеры

16,0=О0,1

Не точность топливоподводящего отверстия и деформация стенок форсунки

Покрытие химическим оксидом кроме поверхности 15

Образование ржавчины на детали, неплотное соединение, плохая работоспособность форсунки и закупоривание топливопроводных отверстий.

1.5 Анализ технологичности конструкции детали

Технологичность конструкции детали (корпус форсунки КАМАЗ 740, 216.1112024) определяется степенью ее соответствия условиям изготовления при данной программе выпуска.

Признаки технологичности:

        1. деталь жесткая, так как ;

        2. на элементах с резьбой имеются заходные фаски;

        3. соосные цилиндрические отверстия расположены ступенчато с увеличением глубины;

        4. сталь хорошо обрабатывается резанием;

        5. для запрессовки штифтов имеются заходные пояски;

        6. все поверхности детали доступны для обработки и не требуют применения специального режущего инструмента.

Признаки не технологичности:

  1. изготовление детали требует доводочных операций ();

  2. наличие длинных отверстий малого диаметра;

  3. расположение обрабатываемых поверхностей под углом к установочной поверхности, что требует применения специальных приспособлений;

  4. в конструкции имеется глухие резьбовые отверстия;

  5. необходимость фрезерования площадок, расположенных под углом.

Вывод: в целом деталь можно считать технологичной.

1.6 Выбор и технико-экономическое обоснование метода получения заготовки

Заготовки при среднесерийном производстве возможно получать отливкой, штамповкой, прокатом.

При изготовлении заготовок отливкой получаются большие припуски и допуски, а так же образуются усадочные раковины и образование корок примесей у поверхности отливки. Для прецизионной детали такие параметры заготовки неприемлемы.

При изготовлении заготовок штамповкой возможен сдвиг по оси штампа. А для детали с высокими техническими требованиями к форме это неприемлемо, так как все погрешности формы заготовки перейдут на деталь из-за наследственности.

Высокая технологичность детали позволяет использовать простую заготовку. Поэтому выбираем прутковый прокат диаметром 32 мм с последующей отрезкой заготовок от него, так как этот метод получения заготовки отличается минимальным припуском и высокой точностью.

Экономически наиболее выгодным является третий способ получения заготовки, так как все затраты заключаются только в цене проката, что значительно дешевле отливочного или штамповочного оборудования.

Корпуса форсунки изготавливают из проката стали 40Х (круг  32 h11 ГОСТ7417-75).

Расчет припуска на цилиндрическую поверхность показывает правильность выбора наружного диаметра проката.

1. Рассчитаем коэффициент использования материала:

,

где кг - масса заготовки;

кг - масса детали.

.

2. Определим себестоимость заготовки:

,

где рыночная стоимость тонны проката данного сортамента;

цена реализации одной тонны стружки;

3. Определим себестоимость изготовления деталей из заготовок:

,

где себестоимость заготовки, руб;

себестоимость механической обработки, руб;

,

где - стоимость снятия 1 кг стружки;

;

.

Результаты расчетов заносим в таблицу 1.5

Таблица 1.5

Показатели

Прокат

Программа, шт

Масса детали, кг

Масса заготовки, ,кг

Ким

Масса отходов, кг

Себестоимость заготовки, руб

Себестоимость механической обработки, руб

Себестоимость детали, руб

1000

0,351

0,640

0,55

0,289

9,6

8,67

18,67

Изм.

1.7 Составление планов обработки поверхностей детали

Таблица 1.6 – Карта исходных данных

№ поверхности

Шероховатость, мкм

Квалитет, IT

Технические требования чертежа

План обработки поверхности

Технологические решения по обеспечению ТТ

Детали

Заготовки

1,30,31,23

10

11

-

-

Точение черновое

Обработать с одного установки

29

2,5

10

30=0,2

-

Сверление

Зенкевание

-

3

2,5

10

-

-

Точение черновое

Точение

чистовое

-

3

5,5

11

-

-

Резьбонарезание

-

4,5,6

10

11

-

-

Фрезерование

черновое

-

7,8

2,5

11

-

-

Точение черновое

Точение

чистовое

-

9,10,19

2,5

10

9=0.05

-

Точение черновое

Точение

чистовое

9,10,19

11,12,13

5,0

11

12=0.05

-

Точение черновое

11,12,13

16,17

5,0

8

16=0,08

17=0,1

-

Сверление

Зенкерование

16,17

18

2,5

10

// 19=0.06

=0.05

-

Ценкование

18

14,20

2,5

8

14=0,1

16=0,1

-

Сверление.

14,20

21,22

10

11

-

-

Точение черновое

21,22

27

10

14

-

-

Фрезерование черновое

27

26

5

10

28=0,08

-

Точение черновое, Точение чистовое

-

24

5

10

26=0,08

-

Резьбонарезание

-

28

10

14

-

-

Фрезерование черновое

-

25

1,25

8

= 0.016

=0.01

-

Сверление

Зенкование

-

13

2,5

14

12=0.08

-

Резьбонарезание

-

15

0,08

14

=0.0006

6=0.05

-

Точение черновое, Точение чистовон

Шлифование

Доводка

Использовать

специальные зажимы

1.8 Проектирование технологического маршрута обработки с выбором оборудования и оснастки, баз и схем базирования. Заполнение маршрутной карты (МК)

1.8.1 Технологический маршрут обработки:

Номер

операции

Название

Оборудование

Задача

005

(установ1)

Токарная с ЧПУ

Станок с ЧПУ

GA-2000

Точить заготовку из прутка со стороны конуса  60.

005

(установ2)

Токарная с ЧПУ

Станок с ЧПУ

GA-2000

Точить заготовку со стороны уплотнительного торца

010

Фрезерная

Станок с ЧПУ

GA-2000

Фрезеровать лыски

015

Сверлильная

Станок глубокого сверления для внецентренных отверстий с ЧПУ EST-500/1000 (CNC)

Сверлить дренажное отверстие  2,4; Сверлить топливоподводящее отверстие  1,8; Сверлить два штифтовых отверстия  1,8+0,08

020

Резьбонакатная

Резьбонакатной UPWS 16/25

Накатать резьбу М14х1,5-6g

Накатать резьбу

Сп М19х0,75-6g

025

Плоскошлифовальная

Плоскошлифовальный 3Е 756

Шлифовать уплотнительный торец детали

030

Плоскодоводочная

Плоскодоводочный 3А 814

Довести уплотнительный торец