Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления

Исходные данные

Материал – титановый сплав ВТ6 ОСТ 1 90197-89

Объем 70 шт/год

При проектировании поковки будем пользоваться рекомендациями ГОСТ 7505-89.

Расчетная масса поковки G_П.Р. = G_Д*К_Р=8*1,5=12 кг (без лопаток) [5]

Определение класса точности

Для штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП) рекомендуются классы точности Т2 и Т3, принимаем класс размерной точности Т3 (согласно таблице выбора класса точности для поковок) [17].

Определение группы материала

Принимаем группу материала М1. (согласно таблице выбора группы материала) [17]

Определение степени сложности

Габаритные размеры детали: наибольший диаметр D=327,3 мм, высота h=122,7 мм. Описывающая поковку фигура-цилиндр.

Масса описывающей фигуры:

Отношение соответствует степени сложности С3.

Определение конфигурации поверхности разъёма штампа

По чертежу детали определяем, что поверхность разъема штампа горизонтальная, т.е. плоская (П).

Определение исходного индекса

Для расчётной массы поковки G_П.Р=12 кг, и группы материала М1, степени сложности С3, находим исходный индекс – 10. (согласно таблице определения исходного индекса) [17]

Назначение припусков и кузнечных напусков

Зная исходный индекс и шероховатость поверхностей поковки, на обрабатываемые поверхности заготовки устанавливаем припуски. (заводской чертёж).

Таблица 1.8 - Назначение припусков

№ поверхности	Размер и шероховатость поверхности детали	Припуск на размер (на сторону), мм
	116,2±0,175, Ra=0,8 мкм
	Ø292+0,32, Ra=0,8 мкм	5,2
	7-0,15, Ra=0,8 мкм
	Ø124+0,025, Ra=0,8 мкм	9,75
	7-0,15, Ra=0,8 мкм
	Ø165+0,25, Ra=0,8 мкм	4,75
	Ø193+0,029, Ra=0,8 мкм	4,75
	4,2-0,075, Ra=0,8 мкм	5,17

Дополнительные припуски

Смещение по поверхности разъёма штампа – 0,3 мм

Острые кромки притупить на R = 0,1...0,4 мм

Радиусы R = 4 мм

Определение размеров поковки и допускаемых отклонений

Таблица 1.9 - Размеры поковки колеса вентилятора первой ступени

Размеры детали	Принятые размеры
Ø193	Ø184
Ø165	Ø156
Ø124	Ø114
Ø292	Ø250
Ø327,3	Ø337
116,2
4,2
7

Определение допусков и допускаемых отклонений

Таблица 1.10 - Допуски и допускаемые отклонения

Принятые размеры поковки	Допуск	Размер поковки на чертеже
Ø184	2+0,5-1,5	Ø184+0,5-1,5
Ø156	2+0,5-1,5	Ø156+0,5-1,5
Ø114	2+0,5-1,5	Ø114+0,5-1,5
Ø250	2+0,5-1,5	Ø250+0,5-1,5
Ø337	2+1,5-0,5	Ø337+1,5-0,5
10,2	1±0,5	6(4,2)±0,5
	1±0,5	19±0,5

Допускаемая величина остаточного облоя – 0,9 мм;

Допускаемая величина высоты заусенца по внешнему контуру – 5 мм, по контуру отверстия – 5 мм;

Допускаемое отклонение от концентричности пробитого отверстия относительно внешнего контура поковки – 0,1 мм.

Расчёт массы поковки

Исходя из рабочего чертежа (заводской чертеж): G=124 (с лопатками)

Следовательно, без учета лопаток G_П=124-100=24 кг

Рисунок 1.4 - Чертеж заготовки-поковки детали «Колесо вентилятора 1 ступени»

Выбор технологических баз

За черновые базы рекомендуется принимать поверхности с минимальными припусками или вообще не подвергаемые обработке. Это уменьшает опасность появления брака по черноте.

У данной детали за черновые базы, при установе А, можно взять поверхности 1 и 20 (см. рисунок 1.3). При установе Б, черновыми базами становятся поверхности 27, 28 и 29.

Черновые базы при переустановке заготовки заменяются чистовыми. Но при этом, на установе А новыми чистовыми базами становятся поверхности 7 и 6. На установе Б – 27, 28 и 29.

Желательно вести обработку при минимальном числе баз. Необходимо соблюдать принцип совмещения баз, то есть совмещать установочную и измерительную базы.

Деталь относится к деталям типа «Диск», поскольку отношение длины детали к ее наружному диаметру не превышает 1. Эскиз заготовки-поковки представлен на рисунке 1.4. Для анализа схем базирования воспользуемся теоретическими схемами для детали типа «Диск». Возможные схемы базирования представлены в таблице 1.11.

Изначальная черновая обработка реализуется при помощи теоретической схемы 1 и 2. (2 установа). Для обеспечения требований чертежа детали на окончательных технологических переходах при формировании взаимного расположения и получении окончательных размеров цилиндрических и торцовых поверхностей можно воспользоваться теоретическими схемами базирования № 2 и 3 (2 установа).

Таблица 1.11 - Анализ теоретических схем базирования

№	Теоретические схемы базирования по ГОСТ 21495-76	Виды технологических баз	Возможные схемы установки, реализующие теоретическую схему базирования	Поверхности, используемые при установке
		1,2,3 – установочная, 4,5 – двойная опорная, 6 - опорная	схема № 1	Торцевая и наружная цилиндрическая поверхности
		1,2,3 – установочная, 4,5 – двойная опорная, 6 - опорная	схема № 2	Торцевая и внутренняя цилиндрическая поверхности

Продолжение таблицы 1.11

		1,2,3 – установочная, 4,5 – двойная опорная, 6 - опорная	схема № 3	Торцевая и внутренняя цилиндрическая поверхности
		1,2,3 – установочная, 4,5 – двойная опорная, 6 - опорная	схема № 4	Торцевая и внутренняя цилиндрическая поверхности

1.7. Выбор типового техпроцесса и анализ базового варианта

При анализе заводского базового техпроцесса (таблица 1.12) было выявлено наличие операций, которые можно убрать или добавить к другим операциям. Наша задача состояла в том, чтобы уменьшить количество времени на обработку детали «Колесо вентилятора 1 ступени».

Не подверглись изменению:

- заготовительная операция (штамповка на гидравлическом прессе),

- все виды контроля (акустический, травлением, люминесцентный на наличие трещин, межоперационный, частоты собственных колебаний пера, приемочный),

- маркирование;

- балансировка;

- полирование;

- виброгалтовка;

- поверхностное упрочнение.

Таблица 1.12 – Базовый вариант техпроцесса механической обработки детали «Колесо вентилятора 1 ступени».

№ опер	Наименование операции	Наименование и модель оборудования
	Заготовительная
	Транспортирование
	Контроль акустический	Плита контрольная
	Промывка	Моечная машина
	Заготовительная (Согласование)
	Лоботокарная ЧПУ	Лоботокарный с ЧПУ
	Лоботокарная ЧПУ	Лоботокарный с ЧПУ
	Вертикально-фрезерная ЧПУ	Вертикально-фрезерный ЧПУ
	Промывка	Моечная машина
	Транспортирование
	Контроль травлением
	Транспортирование
	Термообработка

Продолжение таблицы 1.12

	Транспортирование
	Фрезерная ЧПУ	Фрезерный ЧПУ
	Транспортирование
	Слесарная	Верстак слесарный
	Промывка	Моечная машина
	Транспортирование
	Контроль травлением
	Транспортирование
	Сборочная	Верстак слесарный
	Термическая	Печь вакуумная
	Разборка	Верстак слесарный
	Лоботокарная ЧПУ	Лоботокарный ЧПУ
	Комплексная ЧПУ	ОЦ ЧПУ
	Слесарная	Верстак слесарный
	Промывка	Машина моечная
	Транспортирование
	Заливка
	Транспортирование
	Лоботокарная ЧПУ	Лоботокарный ЧПУ
	Лоботокарная ЧПУ	Лоботокарный ЧПУ
	Полировальная
	Фрезерная ЧПУ	Фрезерный ЧПУ
	Промывка	Машина моечная
	Слесарная	Верстак слесарный
	Промывка	Машина моечная
	Комплексная ЧПУ	ОЦ с ЧПУ
	Слесарная	Верстак слесарный
	Маркирование	Верстак слесарный
	Лоботокарная	Лоботокарный
	Комплексная ЧПУ	ОЦ с ЧПУ
	Слесарная	Верстак слесарный
	Промывка	Машина моечная
	Транспортирование
	Балансировка (Согласование)
	Транспортирование

Продолжение таблицы 1.12

	Полировальная	Шлифовальная машинка DYNABRAD 40326
	Полировальная	Шлифовальная машинка DYNABRAD 40326
	Промывка	Машина моечная
	Виброгалтовка	RoslerR360-So
	Промывка	Машина моечная
	Контроль люминисцентный
	Контроль межоперационный	Плита контрольная
	Упрочнение поверхностное
	Контроль частоты собственных колебаний
	Контроль приёмочный	Плита контрольная

Технологический процесс изготовления детали «Колесо вентилятора 1 ступени», чертёж которой приведен на рисунке 1.1 и 1.2, разработаем исходя из состава элементарных технологических операций, большинство из которых может быть получена на основе объединения типовых маршрутов обработки поверхностей заготовки.