Виготовлення корпусу бетонобойной снаряда в умовах серійного виробництва

ЗМІСТ

Завдання

Введення

Аналіз вихідних даних

Вибір матеріалу

Різка заготовок на прес-ножицях

Гаряче штампування деталі

Нагрівання заготовки під штампування

Задавка, прошивка і протяжка

Розробка маршруту технологічного процесу

Виготовлення деталі

Розрахунок розмірів штампованої заготівлі корпуси типу «стакан»

Гарячий обтиск корпусів

Проектування верстатних операцій

Висновок

Список використаної літератури

ЗАВДАННЯ

Тема: Розробити технологічний процес механічної обробки деталі - корпус 130 мм ББС в умовах серійного виробництва з розробкою схеми наладки на токарних операцію.

Перелік графічного матеріалу, що підлягає розробці:

1. Робоче креслення деталі

2. Креслення заготовки

3. Технологічний процес

4. Схема наладки на токарних операцію

Перелік питань, що підлягають розробці в пояснювальній записці

1. Аналіз вихідних даних за проектом

2. Вибір заготовки

3. Розробка маршруту технологічного процесу виготовлення деталі

4. Визначення припусків на механічну обробку

5. Проектування верстатної операції (вибір обладнання, верстатних пристосувань, ріжучих і допоміжних інструментів, призначення режимів різання, технічне нормування операції)

5. Опис схеми наладки на операцію

ВСТУП

Бетонобойні снаряди призначаються для руйнування залізобетонних споруд, міцних бліндажів противника, а також кам'яних і цегельних будинків, пристосованих для оборони.

За своїми конструктивними особливостями ці снаряди є як би проміжною ланкою між бронебійними і фугасними снарядами. Вони мають міцність, достатньо для дії по бетону, і в той же час практично не поступаються фугасним снарядів по фугасної дії.

Рис. Бетонобойні снаряд (а) і його дія по бетону (б)

Бетонобойной дію снаряда забезпечується відповідною конструкцією корпусу, застосуванням хромистих сталей з високими механічними властивостями і спеціальної подвійний термічною обробкою корпусу. Велике значення має спорядження потужним вибуховою речовиною.

Пристрій бетонобойной снаряда і його дія показані на рис. Снаряд складається з корпусу, вибухової речовини 2, донного підривача 3, дна 4 і мідного провідного паска 5.

Бетонобойні снаряди застосовуються в основному в великокаліберних гармат. Їх дія складається з ударного і фугасного.

Бетонобойні снаряди виготовляються в калібрах - 130, 152, 180, 203, 210 і 305 мм.

АНАЛІЗ ІХОДНИХ ДАНИХ

Отримавши завдання до курсового проекту, його виконання необхідно почати з аналізу креслення і вихідних даних. Завдання складає креслення корпусу 130 мм бетонобойной снаряди та складальне креслення (корпус снаряда з запресованим в нього провідним паском) цього ж снаряда, накреслених в програмі «AutoCAD».

Робоче креслення деталі є вихідним документом для проектування технологічного процесу. Креслення деталі повинен містить необхідні проекції, види і перетину, розміри, граничні відхилення розмірів, геометричної форми і розташування поверхонь, вимоги по шорсткості поверхонь, покриттям, показники властивостей матеріалу готової деталі.

Корпус накреслений в масштабі 1:1 на форматі А1. Аналізуючи креслення, приходимо до висновку що деталь симетрична і є тілом обертання, має вісь обертання (вона ж є віссю симетрії).

На кресленні змінюємо знак шорсткості, зважаючи на оновлення вимог до креслень. Так само змінюємо стилі проставляння розмірів, шрифти і стилі тексту, кількість шарів, вводимо їх назву, присвоюємо верствам колір, типи і товщини ліній для більш правильного і зручного користування кресленням.

Вибираємо матеріал корпусу, з урахуванням вимог пред'являються до бетонобойной снаряду за ГОСТ 10230 -75. Матеріал: сталь 45X1.

Вибираємо спосіб отримання штучної заготовки. Їм є різка заготовок на прес - ножицях так, як самий високопродуктивний і дешевий спосіб, так само у великосерійному і масовому виробництві цей спосіб є основним.

Метод отримання заготовки - гаряче штампування. Технологічний процес гарячого штампування складається з отримання штучної заготівлі, нагрівання її, гарячого штампування, охолодження і контролю.

Технологічний процес гарячого штампування заготовок типу «стакана» складається з задавкі, прошивки і протяжки.

ВИБІР МАТЕРІАЛУ

Леговані снарядні стали знаходять застосування при виготовленні корпусів і деталей бронебійних і бетонобійних, а також фугасних снарядів, часто з особливо міцної головкою (зазвичай великого калібру).

Для виготовлення корпусів бетонобійних і фугасних снарядів застосовуються хромисті сталі марок С-45Х, С-50Х, 45X1, 46X1, 45X3 та інші. Хром, будучи карбідоутворювачами і розчиняючись у значній кількості в фериті, підвищує міцність сталі і поліпшує її прокаливаемость. Застосування хромової сталі дозволило підвищити міцність корпусів бетонобійних снарядів, що дозволяє забезпечити їх ударне дію з залізобетону. Застосування хромової сталі для виготовлення корпусів фугасних снарядів дозволяє зменшувати товщину стінок корпусу, що приводить до підвищення коефіцієнта наповнення.

Виплавка хромистих сталей виробляється переважно в основних мартенівських печах.

Хімічний склад і ступінь легування визначаються вимогами, пред'явленими до снаряда за бронебійними дії, і повинні призначатися у відповідності з калібром снаряда, його конструктивними особливостями та умовами пробивання броні.

Для міцності корпусу необхідно, щоб хімічний склад сталі забезпечував прокаливаемость по перерізу корпусу, високу твердість і міцність при динамічному на-ловому навантаженні стискаючими навантаженнями. Твердість сталі після термічної обробки та. її прокаливаемость залежать від вмісту вуглецю. Твердість різко зростає із збільшенням вмісту вуглецю до 0,6%, а потім зростання твердості сповільнюється.

На прокаливаемость впливають хром, нікель, марганець і молібден. Молібден підвищує також в'язкість і міцність сталі при високій твердості (при вмісті молібдену в кількості 0,2-0,3%). Він знижує чутливість стали до перегріву, робить структуру після термічної обробки дрібнозернистою, що підвищує опір корпусу при швидкоплинучими динамічному навантаженні. Зміст молібдену в кількості 0,2-0,3% поліпшує обробку різанням.

Отже, найкраще поєднання високої твердості, міцності і в'язкості досягається легуванням стали хромом, нікелем і молібденом.

Механічні властивості легованих сталей снарядних розміром до 200 мм, визначені на термічно оброблених зразках або заготовках, повинні відповідати нормам.

Механічні властивості сталі визначаються на термічно оброблених поздовжніх зразках. При цьому межа міцності повинен бути не менше 100 кг / мм ^2, відносне звуження-не менше 35% і ударна в'язкість не менше 5 кгм / см ^2. Малолегованої стали перевіряються також на прокаливаемость. Прокаливаемость визначається виміром твердості по всьому перетину зразка.

Хімічний склад сталі визначається за ковшовий пробі, взятій у середині розливання сталі і в разі необхідності-на готових штангах. Відхилення від норм допускається тільки по одному хімічному елементу (вуглецю, марганцю, кремнію, хрому, молібдену) на величину від 0,02 до 0,05%. За нікелю відхилення допускається на 0,1%.

З урахуванням вище сказаного вибираємо марку сталі для бетонобойной снаряди та записуємо її склад:

Хімічний склад снарядних легованої сталі (за ГОСТ 10230 -75):

Марка стали: 45X1

Вуглець: 0,40 - 0,50 Молібден: -

Кремній: 0,17 - 0,40 ванадію: -

Марганець: 0,50 - 0,80 Фосфор: 0,05

Хром: 1,10 - 1,40 Сірка: 0.05

Нікель: »0,25 Мідь: 0,30

РІЗКА ЗАГОТОВОК НА ПРЕС-Ножиці

Самим високопродуктивним і дешевим способом є різка на ножицях і пресах. У великосерійному і масовому виробництві цей спосіб є основним. Він відрізняється і тим, що не викликає додаткових втрат металу на прорізання. Істотним недоліком його є спотворення форми торцевої частини заготовки.

У процесі різання на ножицях (особливо невідпалений високовуглецевих і легованих сталей) можливе утворення торцевих тріщин. Чим більше перетин розрізається прокату, тим більше небезпека їх виникнення. Тому перед різкою заготівлю підігрівають у залежності від марки сталі до температури 450-600 ° С. Якщо сталь постачається в отожженном стані і розрізання не супроводжується помітними спотвореннями, які зумовлюють виникнення додаткових напруг і виникнення тріщин, підігрів перед різкою не обов'язковий. Підігрів стали перед різкою часто застосовують також для того, щоб знизити зусилля різання і підвищити стійкість ножів.

На боєприпасної заводах знаходять застосування сортові ножиці (вибираємо ножиці, їх характеристику записуємо втабл.).

При виборі ножиць слід враховувати, що відомості за максимальним розміром перерізу заготовки дані для металу з сг _в = 45 кг / мм ^2. Ножиці зусиллям від 250 т і вище оснащують приводними рольгангами. Для ножиць менших зусиль рольганг поставляється на вимогу замовника. Сучасні конструкції чожніц забезпечені автоматизованими притисками і ревматичними упорами.

Технічні характеристики ножиць

Рис. Схема різання штанг на сортових ножицях

Схема різання штанг на сортових ножицях наведена на рис .. Нижній ніж 5 кріпиться до станини, верхній 2 - до повзуну, що переміщається в направляючих. Розрізана штанга 3 укладається на ролик 4 і подається вручну або механічно вперед до упору 1. Притиск 6 забезпечує нерухомість положення штанги 3 в момент різання. При робочому ході повзуна ножиць верхній ніж 2, що має ріжучу крайку відповідної форми, розрізає пруток.

Потрібне зусилля Р для різання на сортових ножицях струмків ножами, відповідними профілю прокату, розраховують за емпіричною формулою

P = ka _n F,

де k - Коефіцієнт, що приймається для сталі 0,6 - 0,9;

a _n - тимчасовий опір розриву, кг / мм ^2;

F - Площа перерізу розрізає заготовки, мм ^2.

При середньому значенні коефіцієнта k отримаємо приблизно

Р = 0,75 a _n F.

У технічних характеристиках ножиць (табл.) вказують максимальне допустиме перетин розрізається прокату з тимчасовим опором розриву a _n = 45 кг / мм ²

Промисловість виготовляє автоматизовані прес-ножиці з диференційованим затиском для різання штанг на штучні заготовки вуглецевих і середньолегованих, а також неломкіе марок сталей і сплавів меднонікелевих. Диференційований затиск забезпечує високу чистоту і точність торців відрізуваних заготовок.

Прес-ножиці типу № 1 з максимальним зусиллям 630 т призначені для розрізання профілів: квадрат - 85 і коло-100 мм. Прес-ножиці типу № 2 з максимальним зусиллям 1000 т призначені для розрізання профілів: квадрат - 127 і коло - 140 мм.

На автоматизованих прес-ножицях подача штанг на приводний рольганг здійснюється автоматичними живильниками. При розподілі штанг на заготовки за вагою зважування штанг в потоці металу на окремій ділянці рольганга і подача їх в затискні пристрої проводиться автоматично.

Довжина відрізуваної заготівлі встановлюється спеціальним лічильно-ділильним пристроєм. Відрізані заготовки по відвідному рольгангу подаються в приймач. Некратний відходи скидаються у накопичувач. Точність різання по довжині заготовки ± 0,5-1,0 мм для перерізів квадрата 85-127 мм і кола 45-140 мм. Косина торців не більше 1 °.

Гаряче штампування ДЕТАЛІ. НАГРІВ ЗАГОТОВКИ ПІД Штампування

Процес нагрівання заготовки для корпусу повинен забезпечити:

1) рівномірний прогрів по всьому перетину з оптимальною швидкістю до температури штампування;

2) мінімальне окислення і зневуглецювання поверхні. Окалина, одержувана при нагріванні, повинна бути сухою і легко віддільно;

3) відсутність мікро-і макротріщин;

4) мінімальну вартість нагріву.

Штучна заготовка має квадратну форму.

Якість штампованих корпусів та інших деталей снарядів залежить від правильного вибору режиму нагріву, тобто належної швидкості і температури.

Рівномірний прогрів по всьому перетину заготовки (приблизно до Т = 1200 ° С) вкрай важливий, тому що навіть при невеликій різниці в температурі прошивний пуансон відхиляється від своєї осі, що призводить до разностенность корпусів. Швидкість нагріву. Чим вище швидкість нагріву, тим менше окислення і зневуглецювання поверхні і тим він економічніше. Однак при надмірно швидкому нагріві в результаті значного температурного градієнта по перетину заготовки в металі можуть виникати термічні напруги, які в деяких випадках призводять до утворення мікро-і макротріщин. Тому розрізняють технічно можливу і допустиму швидкість нагріву.

Технічно можлива швидкість нагрівання при інших рівних умовах залежить від різниці між максимальною температурою печі і середньою температурою поверхні заготовки. Температура печі і кінцева різниця температур печі та нагрівання заготовки є основними чинниками, за допомогою яких можна регулювати швидкість нагріву. Залежно від форми поперечного перерізу (коло, квадрат) нагріваються заготовок і розташування їх на поду печі час нагрівання буде різним.

Окислення і зневуглецювання. При високих температурах (понад 1000 ° С) і при спалюванні палива з великим надлишком повітря процес окислення йде швидше, ніж процес зневуглецювання. У цьому випадку після видалення окалини на поверхні заготовки майже не буде обезуглеро-женного шару. Якщо ж у печі створена атмосфера; яка слабо окисляє залізо, то під шаром окалини утворюється обезуглероженний шар.

Кількісні показники величини чаду наступні:

1. ваговій чад, у відсотках від первинної ваги;

2) поверхневий угар - кількість окисленого металу, віднесеного до одиниці поверхні, г / см ^2;

Здійснюється в спеціальній камері механічним впливом на заготівлю струменем води під тиском до 100 атм. Цим способом поверхню заготовки добре очищається. Встановлено, що при різкому охолодженні шару окалини відбувається сильне її стиснення і розтріскування, внаслідок чого вона відділяється від поверхні заготовок. Це досягається за допомогою тонких струменів води тиском 70-90 атм, що направляються з насадок під кутом до поверхні заготовки. Кількість води повинна бути мінімальною, щоб не відбувалося охолодження поверхні основного металу, так як в цьому випадку не відбудеться стиснення окалини і її відшарування.

ЗАДАВКА, ПРОШИВКА і протяжка

Технологічний процес гарячого штампування заготовок типу «стакана» складається з задавкі, прошивки і протяжки.

Задавка. Вихідною заготівлею для гарячого штампування корпусів типу «стакан» є квадратна штанга з округленими ребрами. Велика величина допуску на виготовлення штанги і косина торця вихідної заготовки після ломки не забезпечують якісного виконання операції прошивки. Для забезпечення надійного напрямки прошивний пуансону і для усунення косини торця вихідної заготовки вводиться операція (або перехід) задавкі. Схема задавкі наведена на рис. Початкова заготовка 3 встановлюється в прошивний матриці. Операцію задавкі здійснює задавочний пуансон 2. У результаті цієї операції оформляється конус на зовнішній поверхні заготовки, за яким вона центрується в прошивний матриці, а на торцевій поверхні утворюється поглиблення від задавочного пуансона.

Рис. 1 Схема задавкі Рис.2 Схема прошивки

Прошивка. Після операції «задавка» заготівля надходить в прошивальних матрицю і центрується в ній за рахунок конічного ділянки, при цьому прошивальний пуансон 2 додатково центрує заготівлю 3 за рахунок лунки, виконаної на операції «задавка».

На торцеву поверхню заготовки або в попереднє поглиблення від задавкі перед прошивкою закидається підсипка (деревна тирса, графіт, мазут, обрізки шкіри), яка згораючи утворює газову подушку, що виконує роль амортизатора між торці пуансона і нагрітої заготівлею.

Для більш надійного напрямки пуансона при прошивці застосовують кільця, що забезпечують, однак, центрування тільки в початковий момент. Після прошивки в комору корпусу снаряда наливають воду для відшаровування окалини, яка видаляється з камори продувкою.

Зусилля прошивки залежить від температури металу, форми обрису і площі робочої головки пуансона, перерізу і довжини заготовки та відношення діаметру пуансона до товщини стінки заготівки. Зі збільшенням температури межа міцності металу різко знижується, отже, зменшується зусилля прошивання. При температурі нагрівання заготовки до 1200 ° С потрібне зусилля прошивки приблизно в 2 рази менше, ніж при Т = 900 ° C.

Форма обриси головки пуансона помітно впливає на величину зусилля прошивання. Найменша зусилля прошивання має місце, коли торцева частина головки пуансона закруглена. Але така форма пуансона неприйнятна, тому що вона не відповідає конструктивного обрису дна камери. Тому робоча головка пуансона має форму циліндра з заокругленими переходами торця. Зі збільшенням діаметра пуансона підвищується потрібне зусилля прошивання, тому що збільшується деформується обсяг металу, крім того, збільшується поверхня охолодження і, отже, зменшується пластичність металу. При одному і тому ж пуансоні, але різній товщині стінки заготівлі зусилля прошивання тим більше, чим менше товщина стінки, так як тонка стінка при зіткненні з пуансоном охолоджується швидше, ніж товста, а внаслідок цього зменшується пластичність металу. Зі збільшенням довжини прошивання потрібне зусилля преса зростає через збільшення роботи сил тертя і охолодження заготовки.

Протяжка. Процес протягування корпусів снарядів (рис.3) полягає в тому, що пуансон 2, що входить з зазором в прошиту заготівлю 3, простягає її через 2 - 3 кільця 4, діаметр робочої частини яких менше зовнішнього діаметра заготовки. При протягуванні відбувається зменшення діаметра і товщини стінки при одночасному збільшенні довжини заготовки. Зняття заготовки з пуансона проводиться при зворотному його ході за допомогою знімача. Метал заготівлі корпусу при протягуванні знаходиться під впливом штовхаючого зусилля і реакції стінок кільця. У деформується обсязі, у різних перетинах фізичного різу метал відчуває всі три основних види напруг: розтягування, стиснення і зсуву (напруга на зріз у дна).

Кріплення протяжного пуансона та протяжних кілець нежорстке. Це виключає викривлення чи поломку пуансона і кривизну камори через нерівномірне навантаження при протягуванні прошитих корпусів з разностенностио.

Зусилля протягування залежить від ряду факторів, ступінь впливу і значення яких різні. Найбільш істотними з них є наступні:

1) зміна розмірів поперечного перерізу. заготовок, визначається величиною площі витяжки - найбільшої різниці площі кільцевого перерізу прошитої і простягнутою заготовки;

2) міцність металу заготовки, що залежить від температури простягається заготовки;

3) профіль протяжного коцьца і кут заходу конічної частини;

4) стан поверхні заготовки, робочих кілець і якість мастила.

Зусилля для зняття штампованої заготовки з пуансона становить 5 - 7% від зусилля протяжки.

Гаряче штампування корпусу снаряда здійснюється на гідравлічних пресах. У залежності від розмірів заготовки застосовуються або окремо гідравлічні преси, або налагодження для комбінованої штампування - паралельна або послідовна прошивка і протяжка на одному. Пресі в двох струмках.

Контроль штампованих заготовок. Контролюються за готування за розмірами і станом поверхні. Вибірковий контроль проводиться безпосередньо після протягання (в гарячому стані) і 100%-ний - після охолодження. До контролю поверхню камори очищається від окалини йоржем і протирається ганчіркою або ганчір'ям.

Контролюються разностенность, товщина дна, глибина камори, діаметри камори у трьох перерізах, висота конуса

Найбільш характерними видами шлюбу є підвищена разностенность, неоформлення нижній частині штампування, коротка штампування, задираки і глибокі подряпини, рваніни і тріщини, невідповідність діаметральні розмірів комори і т. п.

Підвищена разностенность становить від 30 до 85% загального браку при штампуванні. Основними причинами великого відсотка шлюбу за разностенность є поганий центрування заготовки, матриці і прошивного пуансона відносно один одного, відведення прошивного пуансона внаслідок нерівномірного нагріву заготівлі та підвищеної косини торцевої поверхні заготовки при ламанні.

Охолодження після штампування є в більшості випадків операцією аналогічної або нормалізації, або відпалу.

Призначення режимів охолодження проводиться на підставі хімічного складу плавки, необхідних механічних властивостей і оброблюваності.

РОЗРОБКА МАРШРУТУ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛІ

Основою для проектування технологічного процесу механічної обробки служать відомості про деталі, вихідної заготівлі, методи досягнення вимог щодо точності і шорсткості поверхонь, а також, тип виробництва, типові або заводські технологічні процеси та ін

Вибір технологічних баз.

У ході аналізу креслення деталі вже повинні бути намічені поверхні заготовки, які можуть і повинні бути використані в якості технологічних баз.

Для першої технологічної операції вибирають базу, яка відповідає відповідним вимогам до чорновим баз. Як чорновий бази слід вибирати не оброблювані надалі поверхні з досить гарною якістю для можливості правильного базування і надійного закріплення заготовки. При виготовленні деталей типу «корпус» як чорновий бази зазвичай використовують комору. При необхідності передбачають використання штучної технологічної бази - центрового отвору або зворотного центру, соосной з каморою.

При виборі технологічних баз для подальших операцій треба стежити, щоб бази відповідали принципам суміщення конструкторських і технологічних баз, єдності і постійності баз, забезпечували надійне закріплення заготовки і точність взаємного положення оброблюваних поверхонь.

Розробка маршруту технологічного процесу.

У технологічному процесі першими повинні бути операції з видалення у заготівлі прибутку і створення технологічних баз, наприклад, центрових отворів чи зворотних центрів.

Подальша послідовність операцій технологічного процесу встановлюється виходячи головним чином з порядку обробки основних поверхонь обробки (чорновий, чистової, обробної) і елементів (канавок, різьблень, центруючих потовщень, стопорних отворів і т.д.).

У масовому виробництві доцільно чорнову і чистову обробку виконувати на різних верстатах. Наприклад, при виготовленні корпусів чорнова і чистова обробки зазвичай розділяються операціями обтиску донної частини та (або) термічної обробки і виконуються на різних ділянках цеху.

У технологічний процес механічної обробки включають операції перенесення умовного літера плавки для дотримання правил поплавочно запуску металу у виробництво, контрольні операції та операції технологічних випробувань (пневмо-і гідровипробувань, магнітного дефектоскопирования, визначення твердості металу та ін.)

Маршрутно-операційний технологічний процес механічної обробки деталі представлений у графічній частині.

РОЗРАХУНОК РОЗМІРУ штамповані заготівлі КОРПУСУ ТИПУ «СКЛЯНКА»

Для визначення розмірів штампованої заготівлі корпусу необхідно визначити зовнішній діаметр заготовки D _шт, діаметри камори в заданих перетинах d _шт, глибину камори L _шт, толшиной дна H _д і висоту конуса H _к.

1. Розраховуємо зовнішній діаметр заготовки

(1)

де D _рис - діаметр деталі за кресленням; якщо на корпусі є центр потовщення, то D _рис береться по центру потовщення;

2 Z _{в min} - загальний припуск на діаметр зовнішніх поверхонь тіл обертання;

p - найбільша разностенность заготовки.

Симетричний припуск на діаметр зовнішніх і внутрішніх поверхонь тіл обертання становить

де R _Za - висота нерівностей отримання на суміжній попередньої операції обробки даної поверхні;

T _а - стан і глибина дефектного поверхневого шару, отримані на суміжній операції.

- Просторові відхилення в розташуванні оброблюваної поверхні щодо базовихповерхностей заготовки;

- Похибка установки виникає на виконуваної операції.

Для гарячого штампування рекомендується таке значення = 0,4 мм.

Просторові відхилення розраховуємо за формулою:

де - Місцева кривизна для будь-якої ділянки;

- Неперпендікулярность осей та поверхонь.

Місцеву кривизну визначаємо як:

де - Питома кривизна;

- Відстань розглядуваного перерізу поковки до найближчого центрового отвору ( ≤ , - Довжина корпусу). ≤ 275 мм.

Приймаються = 250 мм.

За [5], таблиці 50, стор 132, для калібру 130 мм, мкм / мм.

мм

Неперпендікулярность осей та поверхонь визначаємо за формулою:

,

мм.

Знаходимо просторові відхилення.

мм.

Похибка установки = 0,6 мм ([5], табл. 15, стор 98).

Розраховуємо симетричний припуск:

мм.

Допустима величина разносітенності встановлюється в залежності від виду та стану штампувального інструменту, способу нагрівання заготовки, стійкості інструменту і тривалості роботи преса баз переналагоджень. Разностенность штампованої заготівлі в залежності від її довжини та діаметру складає 3,5 - 4,5 мм. Приймаються p = 4 мм.

Отже, мм.

2. Визначаємо діаметр камори

(3)

де - Діаметр камори корпусу дна за кресленням;

- Припуск на розточення ( = 5 - 8 мм, приймаємо = 5,8 мм).

мм.

мм.

3. Визначаємо глибину камори

(4)

де - Глибина камори за кресленням;

- Припуск на бахрому, рівний 7 - 20 мм, в залежності від технології штампування ( = 10 мм);

- Припуск на розточення дна перком, рівний 3,5 - 7 мм.

мм.

4. Розраховуємо товщину дна

(5)

де - Товщина дна корпусу за кресленням;

- Припуск на підрізування торця ( = 2 мм);

- Допуск на товщину дна до 15% від номінального розміру.

;

мм.

5. Вага штампованої заготовки

, (6)

де - Обсяг заготівлі, розраховується за умови:

D _шт +3 / 4 допуску; мінімальне;

допуску; максимальне.

- Питома вага стали, рівний 7,85 г / см ^2.

,

де - Обсяг циліндра з розмірами

мм і мм;

- Обсяг усіченого конуса з розмірами

мм, мм і мм;

- Обсяг усіченого конуса з розмірами мм, мм і мм;

- Обсяг циліндра з розмірами мм і мм;

см ³

см ³

см ³

см ³

Знаходимо остаточний обсяг заготівлі:

см ³

Підставляємо знайдене значення обсягу в формулу (6):

кг.

ГАРЯЧИЙ Обтиск КОРПУСІВ

У корпусів бетонобійних снарядів обтиск донної частини здійснюється у гарячому або холодному стані.

Профіль обтисненій заготовки визначається розрахунком його зовнішнього діаметра в ряді перерізів по довжині, виходячи з рівності обсяг металу (площі) у виділеному перерізі до і після обтиску з урахуванням чаду металу при нагріванні.

Окрім дотримання заданих розмірів корпусів, підготовлених під обтиск, необхідно прагнути до зменшення разностенность, так як наявна перед обтиском різно-стенность зберігається в готовому корпусі.

Перед обтиском корпуси снарядів нагріваються в карусельної очкової печі, щілинний методичної печі з похилим подом, в електропечах, в електросоляних і в індукційних установках.

Щілинна піч з похилим подом приблизно в 4 рази більше продуктивна, ніж очкова, витрачає в 2 рази менше палива і забезпечує більш рівномірне нагрівання заготовки-до t = 1100-1200 ° С на довжину на 20-25% більше довжини обтисненій частини. Для рівномірного нагріву у полум'яній печі заготовки повинні повертатися. У щілинної печі заготівлі, переміщаючись по похилій площині, встигають за час нагрівання зробити кілька оборотів.

На багатьох підприємствах корпусу осколково-фугасних снарядів нагрівають під обтиск на напівавтоматичній лінії нагріву ТВЧ.

Технологічний процес гарячого обтиску корпусів осколково-фугасних снарядів складається з наступних операцій.

Нагрівальна. Нагріти заготовку до температури t = 950 - 1150 ° С на довжині l в очковій нагрівальної печі. Час нагріву T = 7-10 хв. (Текст не розібрати). Для рівномірного нагріву заготівлю повертають на 90-120 ° не менше 3-х разів протягом нагріву. Температуру нагрітої частини корпусу контролюють оптичним пірометром на відстані 50-70 мм від головного зрізу перед завантаженням заготівлі в матрицю. Довжина нагрітої частини контролюється шаблоном.

У індукційної установки заготовки нагріваються до t = = 1050 ± 50 ° С на заданій довжині. Час нагріву -90-120 сек, темп видачі - 30 сек. Для рівномірного нагріву здійснюється автоматична кантовка корпусу не менше одного разу за час нагрівання. Обтискна. Підігріти матрицю до температури / = 150 - 250 ° С; змастити її олією з домішкою 8-10% сріблястого графіту. Потім корпус встановити в матрицю і провести обтиск головної частини. Схема обтиску наведена на рис. 50. Обтиск виробляється на гідропресах або на кривошипних кувально-штампувальних пресах зусиллям 315 т.

Контрольна. Від кожної садки печі на двох корпусах в гарячому стані контролюються розміри комори і биття обтиснень частині щодо зовнішньої поверхні на заданій відстані від донного зрізу. Для даного корпусу допускається биття до 0,7 мм. При зміні матриці та налаштування преса цей контроль здійснюється на кількості деталей,, яка дорівнює не менш двох садка печі. Температура деталі при перевірці биття не повинна перевищувати 400 ° С. У холодному стані здійснюється 100%-ний контроль розмірів камори. Биття обтиснень частини корпусу щодо зовнішньої поверхні на заданій відстані від донного зрізу допускається не більше 0,7 мм; контролюється 10% заготовок.

ПРОЕКТУВАННЯ ВЕРСТАТНИХ ОПЕРАЦІЙ ВИБІР ОБЛАДНАННЯ

Для масового і великосерійного виробництва вибирають спеціалізовані та спеціальні верстати. Для виробництва деталей типу «корпус» застосовують: для відрізки прибутку і свердління центрового отвору - напівавтомати «ПЦО-130», «ПЦО-150», «КМ-8» на операціях обточування зовнішніх поверхонь - гідрокопіровальние напівавтомати моделей 1Б732 і серії «КМ» (КМ-130. .. КМ-144, КМ-816, КМ-817), на операціях обробки внутрішніх поверхонь - напівавтомати «Таран-130», «Таран-150», «Копір-130», «Копір-150» , «Фінал-130», «Фінал-150», «ПІК-150», для обробки торців - напівавтомати «ПТО-130», «ПТО-150», для обточування центруючих потовщень - напівавтомат «Циліндр», для обробки провідних пасків - напівавтомат «Контур», для нарізування різьб - напівавтомат «ТР-5», для свердління отворів стопорних - агрегатні верстати і т.д.

При менших програмах випуску деталей використовують спеціалізовані верстати і верстати загального призначення: гідрокопіровальние, токарно-операційні верстати та напівавтомати (наприклад, «ТР-6»), а також універсальні верстати, в тому числі і верстати з ЧПУ.

ВИБІР ВЕРСТАТНИХ ПРИСТРОЇВ

Верстатні пристосування повинні забезпечувати точне базування, швидке та надійне закріплення заготовок на верстатах.

У масовому і серійному виробництві деталей газодинамічних пристроїв зазвичай застосовують спеціальні цангові та кулачкові оправки та патрони з пневмо-і гідроприводом. У дрібносерійному виробництві можливе використання типових та універсальних пристроїв.

ВИБІР РІЗАЛЬНИХ ІНСТРУМЕНТІВ

Ріжучі інструменти повинні відповідати наступним вимогам: висока ріжуча здатність, стабільність якості, висока стійкість, сприятливі умови відводу стружки, технологічність виготовлення інструменту, простота конструкції і можливість налаштування інструменту на розмір поза верстата. В умовах серійного виробництва найчастіше використовують універсальні стандартні і рідше - спеціальні ріжучі інструменти, в масовому виробництві поряд з універсальними вигідно застосовувати високоефективні спеціальні інструменти.

На токарних верстатах застосовуються різці з напаяними пластинами і різці з багатогранними неперетачіваемимі пластинами (МНП) з твердого сплаву (Т5К10, Т15К6, Т30К4 для обробки сталі.

Різці з НТМ (композити 01, 05, 10 та ін) дозволяють обробляти матеріали будь-якої твердості, навіть після термообробки, на високих режимах різання. Вони мають високу стійкість, що важливо при використанні їх в автоматизованому виробництві.

Для свердління використовують швидкорізальні свердла стандартні, але краще застосовувати свердла підвищеної точності короткі (для більшої жорсткості), піддані електроіскровому зміцнення (підвищує стійкість в 2-2,5 рази), і свердла четирехленточние. При значній річній програмі випуску застосовують комбіновані ступінчасті свердла.

Фрезерування площин здійснюють торцевими насадними фрезами з п'ятигранними неперетачіваемимі пластинами. для обробки по контуру - фрези хвостові різних конструкцій зі швидкорізальної сталі, твердих сплавів, надтвердих матеріалів.

ВИБІР ДОПОМІЖНИХ ІНСТРУМЕНТІВ

Допоміжний інструмент призначений для установки і закріплення різального інструменту на верстаті. Він повинен відповідати наступним вимогам: забезпечувати надійну і точну установку ріжучих інструментів, мати високу жорсткість, дозволяти швидку зміну різального інструмента після затуплення і запрограмувати на задані розміри поза верстата.

ВИБІР КОНТРОЛЬНО-ВИМІРЮВАЛЬНИХ ЗАСОБІВ

Серед технологічного оснащення важливе місце займають засоби для вимірювання та контролю якості заготовки після виконання однієї або групи технологічних операцій: контрольні пристосування та контрольно-вимірювальні інструменти. Вибір їх залежить від типу виробництва, виду заготовки і програми випуску, параметрів та показників, які підлягають контролю. Обов'язковими показниками процесу контролю є точність та достовірність вимірювань, трудомісткість контролю та його вартість, повнота, періодичність, тривалість та ін

При виборі засобів контролю рекомендується максимально використовувати типові і стандартні засоби технічного контролю, такі, як граничні калібри (пробки і скоби), шаблони різного виду та призначення, стандартні контрольні пристосування (контрольні центру, індикатори та ін), еталони шорсткості, а при необхідності застосовувати спеціальне оснащення для контролю, прилади та спеціальні контрольні пристосування (магнітний дефектоскоп Імпульс - 1).

ПРИЗНАЧЕННЯ РЕЖИМІВ РІЗАННЯ

Оптимальні режими різання забезпечують найбільшу продуктивність праці при найменшій собівартості технологічної операції при необхідному якості обробки.

Порядок призначення режиму різання на одному переході наступний:

- Призначаємо глибину різання t, виходячи із значення операційного або проміжного припуску на сторону;

- Призначаємо подачу S при чорновій обробці, виходячи з умов обробки, міцності і жорсткості інструмента, міцності механізму подач верстата, а при чистової обробки - з огляду на шорсткість поверхні. Значення подачі коригують за паспортними даними верстата S _пасп;

- Встановлюють період стійкості ріжучого інструменту залежно від кількості інструментів у наладки;

- Визначають швидкість різання v _розр за обраними раніше глибині різання і подачі аналітичним розрахунком або за таблицями нормативних джерел,

- Визначають частоту обертання шпинделя n _розр = 1000 v _розр / (p d), при ступінчастому регулюванні частот обертання шпинделя коректують n _{розцентру} за паспортними даними верстата n _пас;

- Уточнюють фактичне значення швидкості різання v _ф = p d _пасп / 1000.

Обраний режим різання перевіряємо за умовою Р _рез £ P _шп, де Р _{рез-потужність} різання; Р _ЩП - потужність на шпинделі верстата.

Умова виконується, отже, режим різання обраний правильно.

ТЕХНІЧНЕ НОРМУВАННЯ ОПЕРАЦІЙ

Метою технічного нормування операцій є встановлення технічно обгрунтованих норм часу, які є важливими вихідними даними для економічних і організаційних розрахунків при проектуванні ділянки механічного цеху.

Норма штучного часу Т _шт визначається наступним чином:

Т _шт = Т _о + Т _у.с. + Т _З.О. + Т _уп + Т _з + Т _тих + Т _орг + Т _від

де Т _о - основний час, хв;

Т _у.с - час на установку і зняття _{деталі;.}

Т _З.О. - час на закріплення і відкріплення деталі, хв;

Т _уп - час на прийоми управління, хв;

Т _з - час на вимірювання деталі, хв;

Т _тих - час на технічне обслуговування робочого місця;

Т _орг - час на організаційне обслуговування;

Т _{від .} - Час перерв на відпочинок та особисті потреби, хв.

Основний час розраховують на підставі прийнятого режиму різання для кожного технологічного переходу за формулою:

Т _о = 9 l

де l - довжина оброблюваної поверхні, мм

Т _о = хв.

Т _о = хв.

Т _у.с. + Т _з.о = 0,17 + 0,026 = 0,196 хв. ([2], дод. 5)

Час на включення верстата кнопкою одно 0,01 хв. Час на на підводку різця одно 0,04 хв.

Т _уп = 0,01 + 0,03 = 0,04 хв. ([2], дод. 5)

Час на вимірювання деталі, за дод. 5, Т _з = 0,11 хв.

Допоміжний час визначаємо за формулою:

Т _у = Т _у.с. + Т _З.О. + Т _уп + Т _з

Т _у = 0,196 + 0,04 + 0,15 = 0,35 хв.

Т _у = 0,196 + 0,04 + 0,15 = 0,35 хв.

Операційний час:

Т _оп = Т _о + Т _в

Т _оп = 2,423 + 0,35 = 2,773 хв.

Час на обслуговування (технічне) робочого місця:

Т _тих = ,

де t _см - час на підналагодження верстата, хв

За дод. 5,17 t _см = 2 хв.

Т _тих = хв

Час на організаційне обслуговування робочого місця: за дод. 5 складає 1,4% операційного часу, тоді

Т _орг = 0,388 хв

Час перерв на відпочинок ([2], дод. 5) П _від = 6% операційного часу, тоді:

Т _від = хв

Розраховуємо штучний час за формулою 7:

Т _шт = 0,084 + 0,144 + 0,05 + 0,11 + 0,01 + 0,005 + 0,166 = 0,423 хв.

ТЕРМООБРОБКА КОРПУСІВ бетонобойні СНАРЯДІВ

Корпуси бетонобійних снарядів проходять попередню термічну обробку після обтиску запоясного конуса і остаточну - після чорнової механічної обробки зовнішніх і внутрішніх поверхонь.

Попередньою термічною обробкою є нормалізація. Нагрівання корпусів проводиться в методичній печі. При виготовленні корпусів зі сталі марки 45X1 температура нагріву 870 ± 10 °. Час нагріву до заданої температури - 4 години, час витримки при заданій температурі - 1 година.

Охолодження корпусів проводиться на повітрі. Корпуси встановлюють у вертикальному положенні головною частиною вгору на піщаному підлозі цеху, на відстані один від одного не ближче 500 мм.

Контроль твердості корпусів після нормалізації вибірковий-5% від плавки. Твердість заміряють в одній точці - на циліндричній частині корпусу. Діаметр відбитку повинен бути рівний 3,8 мм. У разі отримання діаметра менше 3,8 мм виробляють 100%-ний контроль плавки. Відбраковані корпусу піддають високому відпуску.

Остаточна термічна обробка складається з гарту, ступеневої відпустки і низького відпустки.

Загартування. Нагрівання корпусів під загартування проводиться в індукційній електричної печі інж. Н. М. Радигіна. (Можна і в методичної печі на газовому або рідкому паливі.) Температура нагріву корпусу із сталі марки 46X10 -800-860 ° С. Час нагріву до заданої температури в індукційної печі інж. Н. М. Радигіна -9-17 "хвилин. Футеровку печі виготовляють з вогнетривкого матеріалу. Секції індукторів ізолюють від корпусу печі листовим азбестом. Корпус снаряда встановлюють у печі ожівальной частиною в підставці і притискають надставкою.

Завантажувальне вікно печі закривається кришкою. Завантаження та вивантаження корпусу виробляються краном. Корпус захоплюється кліщами зсередини, а не зовні, з тим щоб зменшити зазор між корпусом і індуктором. Мінімальний зазор забезпечує кращий показник печі - к.к.д. Температура нагріву корпусу контролюється двома термопарами, гарячий спай яких встановлений у дна камори на відстані приблизно 350 мм від донного зрізу.

Робота індукційної печі для нагріву під загартування характеризується наступними параметрами: сила струму 1600-2200А, напруга змінного струму 220-380 В з частотою від 50 до 1000 пер / сек. Середнє значення cos φ = 0,20. Швидкість нагріву, відсутність окалини, чистота виробничих приміщень, малі габарити є позитивними якостями цих печей. Нагрівання в індукційних печах вимагає суворого дотримання технологічного процесу та наявності кваліфікованих термістів. Охолоджуються корпусу в веретеном маслі з температурою 60 ° С. Охолодження здійснюється в гартівних ваннах зануренням вниз, причому донний зріз має бути занурений на глибину не менше 500 мм. Після гарту виробляють завмер твердості корпусу в місцях, зазначених у технологічній карті.

Східчастий відпустку. Нагрівання під ступінчастий відпустку можна здійснити в індукційної печі, соляної або свинцевою ванні. Нерівномірний по висоті нагрів в печах Н. М. Радигіна здійснюється за рахунок наявності декількох секцій індукторів. При нагріванні в соляній або свинцевою ванні ступінчастий нагрів забезпечується глибиною занурення корпусу донної частиною у ванну і часом витримки при заданій температурі. Час нагрівання під ступінчастий відпустку в індукційної печі -6-12 хв. Охолоджуються корпусу на повітрі. Після ступеневої відпустки контролюють твердість у місцях, зазначених у технологічній карті.

Низькі та відбиток. Нагрівання для низького відпустки провадиться в електросоляной або елекромасляной ванні. Температура нагріву - 220-230 ° С і час нагрівання 3 --- 4 години. Охолодження корпусів проводиться в гарячій воді (/ = 80-100 ° С). При охолодженні проводиться одночасно і промивка корпусів.

Контроль. Після остаточної термічної обробки виробляють 100%-ний контроль твердості на твердомере ТБ при Р = 3000 кг, d ш = 10 мм та 7 = 10 сек.

Крім виміру твердості виробляють механічне випробування на розривних зразках, вирізаних з донної частини корпусу. Для визначення прокаливаемости з головної частини корпусу на відстані ² / з висоти суцільної частини від головного зрізу вирізують диск товщиною 10 мм. Прокаливаемость контролюють за величиною діаметра відбитка уздовж всього діаметра диску з інтервалом між відбитками в 10 мм,

ВИСНОВОК

У цій роботі ми розробили технологічний процес виробництва 130-мм бетонобойной снаряда. На основі креслення деталі, технічних умов на її виготовлення і типу виробництва ми обрали спосіб отримання заготовки, розрахували припуски на механічну обробку деталі, вибрали верстатне обладнання і розробили схему налагодження на одну з операцій.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Гжіров Р.І. Обладнання для механічної обробки заготовок деталей виробів.: Навчальний посібник - М.: Машинобудування, 1979.-224 с.

1. Горбацевіч А. Ф., Шкред В. А. Курсове проектування з технології машинобудування. Мінськ: Вища школа, 1983. 255 с.

3. ГОСТ 10230-75. Сталі.

4. Ковшов А. М. Технологія машинобудування. М.: Машинобудування, 1987. 320 с.

5. Коганов І. А., Станкеев А.А. Розрахунок припусків на механічну обробку. Тула, 1965.

6. Короткий довідник металіста / Под ред. П. Н. Орлова та Є. А. Скорохода. М.: Машинобудування, 1987. 960 з.

7. Кузнєцов Ю. І., Маслов А. Р., Байков А. Н. Оснащення для верстатів з ЧПК: Довідник. - 2-е вид., Перераб. І доп. - М.: Машинобудування, 1990. 512 с.

8. Кузнєцов Ю. І. Верстати з ЧПУ: Навчальний посібник .- К.: Вища школа, 1991. 278 с.

9. Загальномашинобудівні нормативи режимів різання.: Довідник в 2-х т. / А.Д.Локтев, 1991.-640 с.

10. Обробка металів різанням / Под ред. Г. А. Монахова. М.: Машинобудування, 1973. 598 з.

11. під. ред. Ордінарцева І. А. Довідник інструментальника. Л.: Машинобудування, 1987. 846 с.