Заготовка болта

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Маркетинг (обзор рынка). Исходных заготовок. Исходные данные для проектирования. Выбор материала. Определение типа производства.

2 Проектирование технологического процесса изготовления детали.

2.1 Формулировка служебного назначения детали.

2.2 Анализ технических условий на изготовление детали.

3 Проектирование  технологического процесса изготовления  детали (продолжение).

3.1 Анализ технологичности  конструкции детали.

3.2 Выбор и  экономическое обоснование метода  получения заготовки.

4 Проектирование технологического процесса изготовления детали (продолжение).

4.1 Обоснование  последовательности выполнения  операций изготовления детали  и выбора баз.

4.2 Выбор методов  обработки поверхностей детали  и определение необходимого количества  переходов. Выбор технологического оборудования.

5 Проектирование  технологического процесса изготовления  детали (продолжение).

5.1 Анализ вариантов  и выбор оптимального маршрута  обработки детали.

5.2 Расчет припусков  и межоперационных размеров заготовки.

6 Проектирование технологического процесса изготовления детали (продолжение).

6.1 Разработка  операций технологического процесса.

6.1.1 Выбор схемы  построения операций.

6.1.2 Выбор и  обоснование технологического оборудования, технологической оснастки, режущего  и контрольно-измерительного инструмента.

7 Проектирование  технологического процесса изготовления  детали (окончание).

7.1 Разработка  операций технологического процесса (окончание).

7.1.1 Расчет и  определение режимов резания  и норм времени на каждую  операцию.

7.1.2 Расчет технико-экономической эффективности технологических операций.

8 Проектирование  и расчет технологической оснастки.

8.1. Исходные  данные для разработки конструкции  приспособления.

8.2. Анализ и  уточнение схемы установки детали, выбор качества типа и взаимного расположения опор.

9. Проектирование  и расчет технологической оснастки (продолжение).

9.1. Разработка  расчетной схемы приспособления  с учетом величин и направления действия составляющих сил резания. Определение необходимой силы зажима.

9.2. Силовой расчет приспособления.

10. Проектирование  и расчет технологической оснастки (продолжение).

10.1. Расчет приспособления  на точность.

10.2. Проверочный  расчет на прочность.

11. Проектирование  и расчет технологической оснастки (окончание).

11.1. Технико-экономическое обоснование эффективности разработанного приспособления.

11.2. Описание  принципа работы приспособления.

12. Оформление рабочей документации. Технологическая документация. Маршрутная карта изготовления детали. Операционные карты изготовления детали. Карты операционных эскизов. Карты технического контроля. Спецификации технологической оснастки.

13. Упаковка и хранение. Реализация. Эксплуатация. Ремонт и обслуживание. Утилизация.

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Болт – крепёжное изделие в виде стержня, как правило, с шестигранной головкой и наружной резьбой, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия. Болты бывают самых различных модификаций, каждая из которых имеет свое практическое назначение. Чаще всего болты изготовлены из нержавеющей стали, так как этот материал лучше всех переносит влажность, при этом, не теряя в качестве. Следовательно, болт не поддается коррозии, разрушающей конструкции. Это значительно увеличивает гигиенические показатели болтов, которые могут сыграть немалую роль в некоторых видах производства, к примеру, текстильном и пищевом.

Процесс изготовления болта  холодной штамповкой начинается с подачи стального прутка с бобины. Сначала пруток пропускается через правильную машину и фильеру, а затем режется на части. Полученные заготовки подаются в штамповочную машину, где производится их предварительная формовка, штамповка круглой головки, которой придается четырех- или шестигранная форма. Затем на торцевой части заготовки болта делается фаска, и наконец, с помощью двух плашек нарезается резьба.

 

 

1 Маркетинг (обзор рынка). Выбор исходных заготовок. Исходные данные для проектирования. Выбор материала. Определение типа производства

 

Данная деталь – «болт», выполнен в виде ступенчатого цилиндрического  стержня, на одном конце которого предусмотрена метрическая резьба с крупным шагом, а на другом поперечная торцевая канавка глубиной 3 мм. При этом ступенчатость болта начинается от максимального до минимального диаметра. На наибольшем диаметре детали выполнены две небольшие фаски. Резьбовая часть предусмотрена получить на наименьшем диаметре 16 мм, длина которой должна быть 45 мм. По анализу детали видно, что для ее изготовления нет особых требований к шероховатости и точности поверхности.  Также ознакомившись с чертежом детали, выяснили, что деталь изготовлена из материала Сталь45 по ГОСТ 1050-88.

1. Деталь со  снятием небольших фасок и  нарезанием резьбы;

2. Деталь ступенчатая;

3. Сечение детали симметрично  представляет собой длинный пруток.

Исходя из этого можно  считать что, деталь имеет все базы для ее изготовления и является технологичной.

Деталь по своим конструкторским  и технологическим признакам  относится к деталям общего применения, имеет метрическую резьбу. Габаритные размеры детали: длина 136 мм, диаметр 36 мм материал детали – сталь 45 по ГОСТ 1050-88 эта сталь является качественной калиброванной сталью. Химический состав стали, и микроструктура должны соответствовать требованиям ГОСТ 1050-88: 0,45 % - содержание  углерода, 0,035% - фосфора, 0,018% - серы и.т.д.

Назначение стали: детали средних размеров несложной конструкции, к которым не предъявляются требования к повышенной прочности и твердости.

Твердость детали остается как в состоянии поставки проката, поэтому обрабатываемость резанием материала детали хорошая, подвод и  отвод инструмента удобный, производство серийное, деталь технологична.

Болты бывают самых  различных модификаций, каждая из которых  имеет свое практическое назначение. Чаще всего болты изготовлены  из нержавеющей стали, так как  этот материал лучше всех переносит влажность, при этом, не теряя в качестве. Следовательно, болт не поддается коррозии, разрушающей конструкции. Это значительно увеличивает гигиенические показатели болтов, которые могут сыграть немалую роль в некоторых видах производства, к примеру, текстильном и пищевом.

Процесс изготовления болта  холодной штамповкой начинается с подачи стального прутка с бобины. Сначала пруток пропускается через правильную машину и фильеру, а затем режется на части. Полученные заготовки подаются в штамповочную машину, где производится их предварительная формовка, штамповка круглой головки, которой придается четырех- или шестигранная форма. Затем на торцевой части заготовки болта делается фаска, и наконец, с помощью двух плашек нарезается резьба.

Лемешные используются для  крепления навесного оборудования для сельскохозяйственных машин. Класс прочности: 3.6; 3.8; 4.6; 4.8.

Мебельные – используются в мебельной промышленности и строительстве. Класс прочности: 3.6; 4.6; 5.8.0

Дорожные – используются для дорожных ограждений, для специальных металлоконструкций. Класс прочности: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 8.8; 10.9.

Машиностроительные  используются в машиностроении, автомобилестроении, приборостроении и строительстве  в качестве деталей соединения. Класс  прочности: 8.8; 10.9; 12.9.

Проектирование  технологического процесса и разработка его маршрута должны выполнятся с  учетом типа организации производства. Различают три основных типа машиностроительного  производства: массовое, серийное и  единичное.

Для оценки типа производства можно воспользоваться характеристикой серийности, в основу которой положена классификация деталей по их массе и габаритам. В нашем случае годовая программа выпуска (N=240шт.), и масса до 6 кг, по таблице устанавливаем тип производства - мелкосерийное.

 

2 Проектирование технологического процесса изготовления детали.

2.1 Формулировка  служебного назначения детали.

Механические  свойства крепежных изделий с  диаметром резьбы до 48 мм и материалы  для их производства регламентируются ГОСТ 1759—70. Для болтов установлены три группы материалов: углеродистые и легированные стали; коррозионно-стойкие, жаропрочные, жаростойкие и теплоустойчивые стали; цветные сплавы.

В основном применяют  болты из углеродистых и легированных сталей; болты, изготовленные из материалов второй и третьей группы, применяют в специальных случаях при жестких требованиях к жаропрочности, коррозионной стойкости, габаритам и весу соединений.

Болты изготавливают  как из спокойных, так и из кипящих  сталей. Учитывая, что кипящие стали  более склонны к хладноломкости, чем стали спокойной выплавки, их применение для крепежных изделий ограничено.

Из углеродистых и легированных сталей в ГОСТ 1759—70 предусмотрено изготовление болтов двенадцати классов прочности, из коррозионно-стойких, жаропрочных и жаростойких сталей шести групп и цветных металлов также шести групп материалов.

Классы прочности  охватывают диапазон временного сопротивления  от 30 до 160, кгс/мм2. Под классом прочности понимается комплекс механических свойств, включающий временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение после разрыва, твердость, напряжение от пробной нагрузки, а для ряда классов — ударную вязкость.

 Временным  сопротивлением о-в называется  отношение максимальной нагрузки  Р_mах, которую выдерживает материал (болт) в момент наступления разрушения, к первоначальному поперечному сечению F_o.

Предел текучести. Он представляет собой наименьшее напряжение, при котором деформация материала происходит без заметного увеличения растягивающей нагрузки Рт.

Предел текучести  определяется на специальных образцах. Часто при растяжении образцов действующая нагрузка изменяется вплоть до момента разрушения, при этом пользуются значением условного предела текучести.

Ударная вязкость материала характеризуется полной работой, затраченной на деформацию и разрушение специального призматического образца с односторонним надрезом (выточкой), деленной на площадь сечения в надрезе. Образцы вытачиваются из болтов с удалением резьбы.

Относительное удлинение — это отношение  увеличения длины образца после  разрыва к его начальной длине. Класс прочности болтов обозначается двумя числами. Первое число, умноженное на 10, определяет величину минимального временного сопротивления (кгс/мм²). Второе число, умноженное на 10, определяет отношение предела текучести к временному сопротивлению (%), а произведение чисел определяет величину минимального предела текучести (кгс/мм²). Введение классов прочности облегчает выбор и расчет резьбовых соединений, позволяет регламентировать усилия предварительной затяжки, что значительно повышает надежность и долговечность соединении. Группы материалов обозначаются двузначным числом, первая цифра которого указывает вид материала, а вторая цифра — прочность. При оформлении заказов на продукцию, а также в различной конструкторской документации болты обозначаются по условной схеме. Условное обозначение болтов включает: наименование детали, исполнение, диаметр резьбы, шаг резьбы, поле допуска резьбы, длину болта, класс прочности или группу, марку стали или сплава, обозначение вида покрытия, толщину покрытия и номер размерного стандарта.

Для упрощения  обозначения часто применяемых  деталей в условной схеме не указываются  крупный шаг резьбы, поле допуска 8g, исполнение 1, марка углеродистой стали и цветного сплава. Дополнительно  в условном обозначении может отмечаться применение спокойной (буквой С) или автоматной (буквой А) сталей. Например, болт по ГОСТ 7796—70 исполнения 2, имеющий диаметр резьбы 1Й мм с шагом 1,25 мм и поле допусков 6 g, при длине 60 мм и классе прочности 5.8 (записывается без точки) с цинковым покрытием (вид покрытия 01) толщиной, 9 мкм обозначается: болт 2М 12Х1,25—6 ХбО.58,019 ГОСТ 7796—70.

ГОСТ 1759—70 рекомендует  технологию изготовления болтов в зависимости  от их класса прочности. В производственных условиях болты изготавливаются холодной или горячей штамповкой и точением без термической обработки или с термической обработкой после получения крепежных изделий одним из перечисленных выше способов. Болты, изготовляемые холодной штамповкой без термической обработки, имеют пониженные пластические свойства вследствие наклепа, полученного при холодной деформации. Величина предела текучести материала болтов при этом приближается к величине временного сопротивления и составляет в большинстве случаев 0,8— 0,9 Gs. Поэтому указанным методом можно изготовлять только болты классов прочности 4.8, 5.8, 6.9 и в ряде случаев 8.8.