Разработка технологического процесса сборки масляного насоса

Министерство образования РФ

Тольяттинский государственный университет

Кафедра «Технология машиностроения»

Курсовой проект

«Разработка технологического процесса сборки масляного насоса и технологического процесса изготовления корпуса »

Студент: Ананченко К.С.

Группа: М - 401

Преподаватель: Михайлов А.В.

Тольятти, 2005

УДК 612.9.65.015.27

Аннотация

Дударева Т.А. Разработка техпроцесса сборки масляного насоса и техпроцесс изготовления корпуса. Курсовой проект. Тольятти:ТГУ, 2005 г.

Расчетно-пояснительная записка - 45 стр.

Графическая часть - технологическая схема сборки изделия, чертеж детали, чертеж заготовки, план изготовления детали, чертежи технологических наладок.

В курсовом проекте проведен анализ служебного назначения изделия и детали. Выполнен размерный анализ сборочных размерных цепей. Определен тип производства. Приведено обоснование организационной формы сборки. Выбраны технологические базы для общей и узловой сборки. Разработан технологический процесс сборки. Выбрана и разработана конструкция заготовки корпуса. Разработан технологический маршрут и план изготовления детали. Выбраны средства технологического оснащения. Приведен расчет операционных размеров. Спроектированы технологические операции. Составлена схема размерной сборочной цепи, технологические карты процесса сборки, маршрутные карты процесса изготовления, операционные карты процесса изготовления.

Введение

Высокого качества производимой продукции можно добиться внедрением в производство нового эффективного оборудования, различных методов технико-экономического анализа и расчетно-аналитических способов решения производственных задач, что обеспечит более эффективное и качественное производство с требуемой производительностью и минимум затрат на изготовление деталей.

Целью курсового проекта является разработка прогрессивной технологии сборки масляных насосов в условиях крупносерийного и разработка технологии изготовления корпуса в условиях массового типа производства с применением высокопроизводительного и экономически выгодного оборудования, приспособлений и инструмента, работающих на прогрессивных режимах резания, обеспечивающих как производительность, так и требуемую точность, и качество производимой продукции.

Содержание

1. Разработка технологического процесса сборки изделия масляный насос

1.1 Анализ служебного назначения изделия и технологичность его конструкции

1.2 Размерный анализ сборочных размерных цепей

1.3 Технологическая схема сборки изделия

1.4 Тип производства. Обоснование организационной формы сборки

1.5 Выбор технологических баз на общей и узловых сборках

1.6 Разработка технологического процесса сборки

2. Проектирование технологического процесса изготовления детали

2.1 Анализ служебного назначения детали. Назначение технических требований

2.2 Выбор заготовки. Разработка конструкции заготовки

2.3 Выбор технологических баз

2.4 Технологический маршрут и план изготовления детали

2.5 Выбор средств технологического оснащения

2.6 Расчет операционных размеров

2.7 Проектирование технологических операций

Литература

Приложение:

- маршрутные карты процесса изготовления

- операционные карты прочеса изготовления

Графическая часть:

- технологическая схема сборки изделия,

- чертеж детали,

- план изготовления детали,

- чертежи технологических наладок.

1. Разработка технологического процесса сборки

1.1 Анализ служебного назначения изделия и технологичность его конструкции

Насос предназначен для подачи масла под давлением в цилиндры подъемника опрокидывающего механизма самосвала.

Привод насоса осуществляется карданным валом от коробки отбора мощности автомобиля. Головка кардана навинчивается на резьбу М24Ч2 ведущего вала 8.

Насос крепят фланцем к корпусу подъемника, в котором имеются отверстия подвода и отвода масла. Ведущий вал 8 вращается в бронзовой втулке 4, запрессованной в корпусе 1. Ведущий вал смазывается тем же маслом, которое накачивает насос. Для смазки ведущего вала насоса в корпусе 1 просверлено два отверстия. Через одно отверстие масло подается к кольцевой канавке втулки 4, через другое - в полость. Из полости масло подается к валу 8 по каналам во втулке 4.

Ведущая шестерня 3 установлена на ведущем валу 8 на сегментной шпонке 15 и зафиксирована от осевого перемещения стопорным пружинным кольцом 2. Ведомая шестерня 9 свободно вращается на оси 11. Для смазки трущихся поверхностей шестерен в них просверлены радиальные и осевые отверстия.

Масло, попадая между зубьями в зоне зацепления, создает между шестернями большое распорное усилие. Для уменьшения этого усилия на опорной поверхности корпуса против зубьев, находящихся в зацеплении, сделано разгрузочное цилиндрическое углубление.

Ведущий вал уплотнен в корпусе 1 сальником 5, сжимаемым втулкой 6

Механизм состоит из следующих основных деталей: корпус 1, шестерня ведущая 3, втулка 4, фланец 7, вал ведущий 8, шестерня ведомая 9, ось ведомой шестерни 11.

Изделие в целом имеет простую компоновку и простое конструктивное решение, не вызывающее затруднение при сборке. Конструкция изделия допускает возможность его сборки из предварительно собранных узлов. Унификация отдельных деталей обусловливает повышение серийности выпуска, а следовательно снижение трудоемкости и себестоимости их изготовления.

Базовая деталь изделия имеет технологическую базу, обеспечивающую его достаточную устойчивость в процессе сборки. Унификация крепежных и других деталей способствует сокращению номенклатуры сборочных инструментов и более эффективному использованию средств механизации сборочных работ. При конструировании изделия обеспечивается возможность свободного подвода высокопроизводительных механизированных сборочных инструментов к местам соединения деталей.

На основании вышесказанного конструкцию изделия можно считать технологичной.

1.2 Размерный анализ сборочных размерных цепей

В данной конструкции изделия можно выявить размерные связи элементов изделия, обеспечивающих служебное назначение насоса - это линейные и радиальные зазоры вокруг шестерен, зазор от несовпадения делительных окружностей шестерен. Например, нам необходимо предусмотреть зазор между зубьями ведомой шестерни 9 и стенки корпуса 1. Для исключения возможного заклинивания шестерни зазор необходимо выполнить точно не менее толщины масляной пленки.

Для размерного анализа выберем линейный размер А_?=ххх±0,х мм от верхней поверхности зубьев ведомой шестерни до стенки корпуса в рабочей полости, точное выполнение которого необходимо для исключения заклинивания шестерни.

Таким образом, данный размер принимаем за исходное звено А_? размерной цепи в горизонтальном направлении. Рассмотрим эту размерную цепь.

А_? = - А₁ + А₂ + А₃ + А₄ + А₅ + А₆

Составляющими звеньями этой цепи будут:

А₁ - радиус окружности выступов шестерни;

А₂ - несовпадение внешней поверхности шестерни и посадочной поверхности шестерни;

А₃ - несовпадение внешней и внутренней поверхностей втулки;

А₄ - несовпадение внутренней поверхности втулки и внешней поверхности вала;

А₅ - несовпадение внешней поверхности вала и поверхности расточки корпуса;

А₆ - радиус расточки корпуса под шестерню.

Обозначим оси:

1 - ось окружности выступов шестерни;

2 - ось окружности посадочной поверхности шестерни;

3 - ось внутренней поверхности втулки, сопрягаемой с валом;

4 - ось сопряг7аемой поверхности вала;

5 - ось поверхности гидрокамеры.

Расчет сборочной размерной цепи.

А_? = 0,05…0,15 ТА_? = 0,10

Для определения отклонения размеров назначаем посадки:

57 19

тогда А₁ = 0,023; А₆ =0,023 А₄ = 0,045.

Остальные отклонения размеров и несоосностей назначаем по 7-ой степени точности:

А₂ = 0,045; А₃ = 0,025; А₅ = 0,040

Проведем проверку величины замыкающего звена методом полной взаимозаменяемости, используя условие:

ТА_??щА_?

где щА_?=

щА_? = 0,023+0,045+0,025+0,045+0,040+0,023=0,201?0,10

Условие не выполняется. Метод полной взаимозаменяемости не позволяет выполнить точность замыкающего звена. Применяем метод неполной взаимозаменяемости:

щА_? =

где t_? = 3 - коэффициент риска (при проценте риска 0,27%);

о_i - передаточное отношение, величина, характеризующая влияние погрешности составляющего звена на замыкающее звено.

л_i - коэффициент относительного рассеяния погрешности щА_i.

л₁ = л₆ =0,408 (нормальное распределение);

л₂ = л₅ =0,351 (эксцентриситеты);

л₃ =0,276 (случайное отклонение);

л₄ =0,24 (беззазорная случайная величина).

<0,10

Рассчитываем величину координаты середины поля рассеяния замыкающего звена.

?₀₆ =0,0125 ?₀₁ = -0,0815

У всех несоосностей ? =0

Тогда

Вывод: при выбранных посадках и допусках на размеры сборочного узла, расчетное значение замыкающего звена не превышает заданного параметра. Следовательно, точность исходного звена обеспечивается частичной взаимозаменяемостью.

1.3 Технологическая схема сборки изделия

Технологическая схема сборки показывает, в какой последовательности необходимо присоединять и закреплять к друг другу элементы, из которых собирается изделие. Такими элементами являются детали, комплекты, узлы, подузлы и сборочные единицы.

Под деталью при составлении сборки понимают первичный элемент изделия (базовая деталь), характерным признаком которого является отсутствие в нем разъемных и неразъемных соединений. Сборочная же единица представляет собой элемент изделия, состоящий из двух или более деталей, соединенных в одно целое, не распадающееся при перемене положения в узле или подузле. Характерным отличительным признаком сборочной единицы является - возможность ее сборки независимо от других элементов изделия.

Для составления технологической схемы сборки все сборочные единицы, входящие в изделие условно разделим на группы и подгруппы. Группой будем считать сборочную единицу, входящую в изделие.

Технологическую схему сборки составляем на основе сборочного чертежа изделия, которая показывает, в какой последовательности необходимо присоединять друг к другу элементы, из которых состоит изделие.

Каждый элемент изделия будем изображать в виде прямоугольника разделенного на три части. В его верхней части дается наименование изделия, в левой нижней части указываем числовой индекс, соответствующий номеру данного элемента на сборочном чертеже и согласно принятой спецификации, в правой нижней части количество присоединяемых элементов.

Порядок составления технологической схемы сборки начинаем с назначения базового элемента. Базовым элементом назовем деталь, с которой начинаем сборку изделия.

При определении последовательности сборки заранее анализируем сборочные размерные цепи. Если изделие имеет несколько размерных цепей, то сборку следует начинать с наиболее сложной и ответственной размерной цепи.

Для более ясного представления о порядке составления технологической схемы сборки указываем необходимые технические требования на сборку. Под техническими требованиями понимаем разные надписи - сноски, поясняющие характер выполнения сборочных работ, когда они не ясны из схемы.

Такой алгоритм составления технологической схемы сборки облегчает последующее проектирование технологического процесса сборки, позволяет оценить технологичность конструкции изделия с точки зрения возможности расчленения сборки на общую и узловую и гарантирует от пропуска деталей, входящих в изделие.

Разработанная технологическая схема сборки приспособления для захвата прутков представлена на листе формата А3 графической части курсового проекта.

Перечень сборочных работ.

Таблица №

№	Содержание основных и вспомогательных переходов	Время, tоп, мин
	1.Узловая сборка ведущего вала.
1.	Установить вал на призмы	0,04
2.	Смазать шпонку машинным маслом	0,09
3.	Запрессовать шпонку	0,1
4.	Снять вал с призм	0,03
5.	Переместить вал на следующую позицию	0,05
6.	Переустановить вал в приспособлении	0,06
7.	Смазать шестерню машинным маслом	0,05
8.	Напрессовать шестерню на вал	0,13
9.	Установить стопорное кольцо	0,03
10.	Снять вал в сборе	0,04
11.	Переместить вал на следующую позицию	0,07
	Итого:	0,61
	2.Узловая сборка ведомой шестерни.
1.	Установить шестерню в приспособлении	0,04
2.	Смазать втулку машинным маслом	0,09
3.	Запрессовать втулку	0,11
4.	Снять шестерню	0,04
5.	Переместить шестерню на следующую позицию	0,07
	Итого:	0,35
	3.Общая сборка насоса
1.	Установить корпус в приспособлении	0,07
2.	Смазать втулку машинным маслом	0,09
3.	Запрессовать втулку	0,13
4.	Сныть корпус	0,04
5.	Переместить корпус на следующую позицию	0,05
6.	Установить ведущий вал в сборе	0,06
7.	Установить набивку сальника	0,08
8.	Установить втулку	0,05
9.	Подтянуть шпильковерт, включить	0,04
10.	Ввернуть шпильки	0,16
11.	Выключить шпильковерт	0,03
12.	Установить фланец	0,05
13.	Навернуть гайки на шпильки предварительно	0,08Ч2
14.	Подтянуть гайковерт, включить	0,04
15.	Навернуть гайки на шпильки окончательно	0,07
16.	Выключить гайковерт, выпустить из рук	0,03
17.	Установить ось ведомую	0,05
18.	Установить шестерню ведомую в сборе	0,08
19.	Контролировать легкость вращения ведущего вала	0,17
20.	Ввернуть пробку	0,08
21.	Снять насос в сборе	0,04
	Итого:	1,47
	Всего ?tоп	2,43

1.5 Выбор технологических баз на общей и узловых сборках

При выборе баз будем руководствоваться общими правилами теории базирования: единства и постоянства баз.

При установке осевых деталей в отверстия корпуса 1 базирование производится по отверстиям в основании корпуса.

Такое базирование обеспечивает возможность ручной, механизированной, автоматизированной сборки в приспособлениях, обеспечивающих точное положение сопрягаемых деталей, удобство и доступность сборки без переустановки.

1.6 Разработка технологического процесса сборки

Последовательность операций определяется на основе технологических схем и общего перечня работ.

Учитывая среднесерийный тип производства, принимаем следующую структуру сборки:

- сборочные узлы собираются стационарно;

- общая сборка представляет собой подвижную поточную сборку с расчленением процесса на операции и регламентированным тактом их выполнения, с передачей собираемого объекта от одной позиции к другой посредством механических транспортирующих устройств.

Технологический маршрут процесса сборки.

Таблица №

№ опе рации	Операция	Содержание операции, переходов	Приспособления, оборудование, инструменты	Время Тшт, мин
		1. Узловая сборка ведущего вала
05	Запрессовать шпонку 15	1 Установить вал на призмы 2 Смазать шпонку машинным маслом 3Запрессовать шпонку 4 Снять вал с призм 5 Переместить вал на следующую операцию		0,31
10	Напрессовать шестерню 3 и установить кольцо	1 Установить вал в приспособление 2 Смазать шестерню машинным маслом 3 Напрессовать шестерню на вал 4 Установить стопорное кольцо 5Снять вал в сборе 6 Переместить вал на следующую позицию		0,38
		2. Узловая сборка ведомой шестерни
15	Запрессовать втулку 10	1 Установить шестерню в приспособление 2 Смазать втулку маслом 3 Запрессовать втулку 4 Снять шестерню 5 Переместить шестерню на следующую позицию		0,35
		3. Общая сборка насоса
20	Запрессовать втулку	1 Установить корпус в приспособлении 2 Смазать втулку маслом 3 Запрессовать втулку 4 Снять корпус 5Переместить на корпус следующую позицию		0,38
25		1 Установить ведущий вал в сборе 2 Установить набивку сальника 3 Установить втулку 4 Подтянуть шпильковерт, включить 5 Ввернуть шпильки 6 Выключить шпильковерт		0,39

2. Проектирование технологического процесса изготовления детали

2.1 Анализ служебного назначения детали. Назначение технических требований

Задача данного раздела - на базе анализа технических требований к детали обеспечить годовую программу выпуска детали «корпус приспособления длая проверки пружин» заданного качества с наименьшими затратами путем разработки оптимального технологического маршрута.

Служебным назначением корпуса является ориентирование всех движущихся деталей относительно друг друга и их относительно внешних/наружных ххххх

Для обеспечения нормальной работоспособности всех узлов приспособления назначаем необходимые технические требования и допуски на шероховатость, которые указываются на чертеже детали.

2.2 Выбор заготовки. Разработка конструкции заготовки

Метод получения заготовки выбираем учитывая необходимые рекомендации и материал детали, согласно чему для заготовки корпусной детали из чугуна с отверстиями и полостями целесообразно использовать в качестве метода получения - литье в землю.

Разработку заготовки выполним по ГОСТ 26645 - 85 «Отливкихххх».

Полученные размеры сводим в таблицу.

Размеры отливки

Таблица №

Размер детали, мм	Припуск на сторону, мм	Размер отливки, мм	Отклонения, мм
20	-1,8	16,4	±1,8
27	-2,1	22,8	±2,1

2.3 Выбор технологических баз

Теоретическая схема базирования представлена на плане обработки и представляет собой схему расположения на технологических базах заготовки с принятой схемой координат станочного приспособления.