Разработка технологии изготовления узла «Электромагнит» КЭГ 20.00.000 и детали «ЯкорьКорпус» КЭГ 20.00.001

ВВЕДЕНИЕ 6
1 Назначение и проектирования электромагнита и анализ его чертежа 8
1.1 Устройство электромагнита 10
1.2 Анализ технологичности и ремонтопригодности конструкции объекта 11
2 Изготовление узла 13
2.1 Разработка технологического процесса сборки 14
3 Установление технологического режима и расчет нормы времени на одну операцию сборки 16
4 Назначение детали «Якорь» 18
5 Анализ чертежа и конструкции детали 19
5.1 Марка и химический состав материала, из которого изготовлена деталь 19
5.2 Классификация поверхностей детали 20
5.3 Технические требования чертежа 20
5.4 Основные требование к точности поверхностей и размеров данной заготовки 21
6 Анализ заводского технологического процесса 22
7 Изготовление исходной заготовки 25
8 Разработка технологического процесса изготовления детали. 26
8.1 Разработка маршрутного технологического процесса 26
8.2 Разработка операционной технологии 27
9 Оборудование 28
10 Приспособление 30
10.1 Описание конструкции и порядок работы приспособления 30
11 Средства измерения 32
12 Описание операции обработки механической обработки. 33
12.1 Разработка фрагмента маршрутной технологии. 33
12.2 Составление фрагмента карты маршрутной технологии. 33
12.2.1 Расчет режимов резания для токарной операции 34
12.2.2 Расчет режима резания на фрезерную операцию 48
13 Нормирование операций для фрезерной обработки 50
14 Нормирование операций для токарной обработки 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 56
ПРИЛОЖЕНИЕ А 58
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 59
ПРИЛОЖЕНИЕ В 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 61
ПРИЛОЖЕНИЕ А…………..……………………………..…………………….20
ПРИЛОЖЕНИЕ Б………………………………….…………………………….21

Весь текст будет доступен после покупки

Важнейшей задачей, стоящей перед нашей промышленностью, является освоение и выпуск новых видов продукции, в том числе и товаров народного потребления, обладающих высокими потребительскими качествами и конкурентоспособностью на внешнем рынке. К таким товарам относится узел «Электромагнит» и деталь «Якорь» входящие в электромагнитный клапан, изготавливаемый на КрЭМЗ.
Технологический процесс изготовления якоря имеет ряд недостатков, обусловленных использованием морально устаревшего оборудования и ориентацией на сравнительно небольшой объём выпуска изделий. Поэтому, исходя из перспективы существенного увеличения объёма выпуска изделий, следует признать актуальной и важной разработку нового усовершенствованного варианта технологического процесса изготовления электромагнитного клапана в условиях серийного производства. Такая разработка является целью данной работы.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Назначение узла «Электромагнит» и разработка его сборочного чертежа
Электромагнит – это один из самых нужных узлов для любого производственного устройства. Электромагниты очень широко используются в промышленности, медицине, быту, электронике в качестве компонентов различных двигателей, генераторов, реле, аудиоколонок, устройств магнитной сепарации, подъемных кранов и др.

Рисунок 1.1 – Электромагнит.
Принцип действия
При протекании тока через проводник, вокруг него создается магнитное поле. Это магнитное поле можно усилить, если придать проводнику форму катушки. Но все же это еще не электромагнит. Вот если в эту катушку поместить сердечник из ферромагнитного материала (например, железа), тогда он станет электромагнитом.
Когда ток протекает по обмотке электромагнита (Рисунок 2), он создает магнитное поле, линии которого пронизывают сердечник, то есть ферромагнитный материал. Под действием этого поля, в сердечнике, мельчайшие области, которые обладают миниатюрными магнитными полями, называющиеся доменами, принимают упорядоченное положение. В результате, их магнитные поля складываются, и образуется одно большое и сильное магнитное поле, способное притянуть большие предметы. Причем, чем сильнее ток, тем сильнее магнитное поле, которое образуется электромагнитом. Но так будет происходить только до магнитного насыщения. Затем при увеличении тока, магнитное поле будет увеличиваться, но незначительно.
Если ток в электромагните убрать, то домены снова примут безупорядоченное положение, но часть их все же останется направленными одинаково. Эти оставшиеся направленными домены, будут создавать небольшое магнитное поле. Это явление называется магнитным гистерезисом.

Рисунок 1.2 – Электромагнит.
1.1 Устройство электромагнита
Простейший электромагнит представляет из себя катушку с сердечником из ферромагнитного материала. В нем также присутствует якорь, который служит для передачи механического усилия. Например, в реле, якорь притягивается к электромагниту, и одновременно замыкает контакты.
Так как линии магнитного поля замыкаются на якоре, это еще больше усиливает это магнитное поле.
Электромагниты по способу создания магнитного потока делятся на три вида
• Электромагниты переменного тока
• Нейтральные электромагниты постоянного тока
• Поляризованные электромагниты постоянного
• Сверхпроводящий электромагнит
В электромагнитах переменного тока, магнитный поток изменяется, как по направлению, так и по значению, разница только в том, что изменяется он с удвоенной частотой тока.
В нейтральных электромагнитах постоянного тока, направление магнитного потока не зависит от направления тока.
В поляризованных электромагнитах постоянного тока, как вы уже поняли, направление магнитного потока зависит от направления тока. При этом эти электромагниты обычно состоят из двух. Один – постоянный магнит, создает поляризующий магнитный поток, который нужен при отключении основного, рабочего электромагнита.
Отличие сверхпроводящего электромагнита от обычного в том, что в его обмотке, вместо обычно проводника, используется сверхпроводник. При этом его обмотка охлаждена с помощью жидкого гелия до очень низких температур. Его преимущество в том, что ток в нем достигает очень больших значений благодаря тому, что у сверхпроводника, практически отсутствует сопротивление. Поэтому магнитное поле приобретает большую силу. Эксплуатация таких электромагнитов обходится дешевле, так как в них отсутствуют тепловые потери в обмотке. Сверхпроводящие магниты используются в аппаратах МРТ, ускорителях частиц и в другом научном оборудовании.
1.2 Анализ технологичности и ремонтопригодности конструкции объекта
Таблица 1 – Анализ технологичности и ремонтопригодности
Показатели (критерии) надежности
1 2
возможность сборки из отдельно подсобранных составных частей и сокращение длительности цикла общей сборки за счет осуществления параллельной сборки и испытания этих составных частей; +
использование стандартных деталей и узлов (что снижает себестоимость изготовления изделия и упрощает снабжение и комплектование); +
нормализация крепежных и других деталей (что позволяет сократить номенклатуру сборочных инструментов); +
1 2
возможность удобного подвода механизированного сборочного инструмента к местам соединений; +
удобство и доступность сборки без применения сложных приспособлений, путем использования простых движений; ±
несложность проведения регулировочных работ; +
отсутствие или сокращение до минимума пригоночных работ; ±
легкая отделяемость быстроповреждающихся сопряжений (что позволяет организовать узловой метод ремонта); ±
наличие компенсаторов, регулировочных устройств и легкосменных деталей (втулок, колец, вкладышей), снижающих трудоемкость ремонтных операций. +

На приведенном чертеже (Рисунок 2) приведены следующие требования:
1. Размеры для справки.
2. Выводы катушки завести через отверстие 6H14 в кожухе поз. 3.
3. Пайка бескислотная припоем ПОС-61 ГОСТ 21931-76.
4. Требования к электромонтажу по ГОСТ В 23584-79.
5. Кольцо поз. 2 установить на герметике УТ 32 ТУ 38-1051386-80, регулируя взаимную соосность кальца поз. 2 и кожухв поз. 3 с помощью технологического имитатора.
6.Установку соединителя поз. 8 на кожухе поз. 3 произвести крепежом из комплекта
соединителя поз.4 и поз. 5.
7. Остальные ТТ по ТУ 4859-001=07535649-2010 и ОСТ 4 ГО.070.015

2 Изготовление узла

Изучив сборочный чертеж и уяснив конструкцию собираемого объекта, необходимо расчленить его на составные части - детали и узлы.
Деталь – это изделие (составная часть изделия), изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций, но с использованием при необходимости защитных или декоративных покрытий. Характерный признак детали
отсутствие в ней разъёмных и неразъёмных соединений. Деталь – это первичный сборочный элемент каждого изделия.
Сборочная единица (узел) - это изделие, составные части которого подлежат соединению между собой сборочными операциями (свинчиванием, сочленением, клепкой, сваркой, пайкой, запрессовкой, развальцовкой, склеиванием, сшивкой). В узел могут входить не только детали, но и подузлы, подгруппы. Характерный признак узла - возможность его обособленной сборки.
Основные принципы, которыми следует руководствоваться технологу при разбивке изделия на сборочные единицы и разработке схем сборки следующие:
- сборочная единица не должна быть слишком большой по размерам и массе и состоять из значительного количества деталей и сопряжений, но в то же время излишнее дробление на сборочные единицы также нерационально;
- сборочная единица должна быть выделена в особую, если в процессе её сборки требуется проведение испытаний, обкатка, специальная слесарная доработка, пригонка и т.п.;
- сборочная единица при последующем монтировании её в машине не должна подвергаться разборке (если этого избежать нельзя, то разборочные работы необходимо предусмотреть в технологии);
- сборочные единицы должны включать также детали крепления, резьбовые соединения с тем, чтобы сократить количество отдельных деталей, подаваемых непосредственно на общую сборку;
- сборочные единицы должны быть примерно одинаковыми по трудоемкости;
- сборку следует начинать с установки на рабочем месте (стенде, конвейере) базовой детали или базовой сборочной единицы, к которой последовательно будут присоединяться остальные детали и сборочные единицы;
- сборку следует начинать с деталей, имеющих размеры, входящие в качестве составляющих звеньев в ту размерную цепь, при помощи которой решается наиболее ответственная задача;
- последовательность сборки определяется возможностью и удобством присоединения деталей;
- каждая ранее смонтированная деталь или сборочная единица не должна мешать последующей сборке;
- детали или сборочные единицы, выполняющие наиболее ответственные функции или которые являются общими звеньями в параллельно связанных размерных цепях, желательно монтировать в первую очередь;
в процессе сборки необходимо обеспечить минимальное количество переустановок.
2.1 Разработка технологического процесса сборки
В состав технологического процесса включаются при необходимости подготовительные, пригоночные, регулировочные, контрольные и др. работы (операции и переходы).
Технологические процессы оборки фиксируют в маршрутных и операционных картах, оформляемых в соответствии со стандартами ЕСТД.
Таблица 2 – Маршрутно-технологический процесс сборки редуктора
№
операции Наименование операции
Содержание операции и переходов
1 2 3

005 Сборочная Сборка электромагнита
010 Регулировочная Проверка электрической прочности изоляции
015 Монтажная Отвертывание винтов, присоединение контактов
020 Контрольная Проверка качества и правильность сборки и монтажа


3 Установление технологического режима и расчет нормы времени на одну операцию сборки
Расчет нормы времени на операцию 05 – сборки электромагнита.
Тип производства – среднесерийный
Таблица 3 – Перечень деталей, входящих в узел
№ п/п Наименование Количество
1 2 3
1 Катушка 1
2 Кольцо 1
3 Кожух 1
4 Шпилька 1
5 Винт М2,5 ГОСТ 7473-80 2
6 Винт М4-6gx8.36.016 ГОСТ 17473-80 2
7 Шайба 4 65Г.016 ГОСТ 6402-70 2
8 Соединитель GDA3LV90881 1

Таблица 4 – Нормирование работ операции 05
№ п/п Содержание работы № карты, позиции Оперативное время, мин
1 2 4 5
1 Вставить катушку в кожух Карта 40 0,35
2 Установить соединитель в кожух и закрепить собственным крепежом соединителя Карта 18 0,2
1 2 4 5
3 Установить кожух с катушкой в имитатор сборки Карта 32 0,5
4 Надеть на винты шайбы Карта 40 0,85
5 Вставить винты и шайбы в отверстия кожуха Карта 40 0,24
6 Закрепить кольцо Карта 40 0,42
7 Снять подсборку кожуха и катушки с имитатора Карта 40 0,029*2=0,058
Итого 2,618
Время на организационно-техническое обслужива-ние рабочего места Карта 1 4%
Время на отдых и личные потребности Карта 4 6%

Тшт=Топ+Тто+Тотд=2,618+0,04*2,618+0,06*2,618= 2,88 мин [2]

4 Назначение детали «Якорь»
Деталь «Якорь» является ответственной деталью «Клапана электромагнитного» (Рисунок 1.1), который служит для распределения, регулирования, отсечения рабочей среды в котлах, газовых колонках, трубопроводах и в другом газовом оборудовании. Внутри втулки перемещается подпружиненный якорь с клапаном , который перекрывает подачу газа. На втулке при помощи стопорной шайбы закреплена катушка. При подаче питания в цепь катушки открывается якорь и газ поступает в якорь. Затем газ очищается, проходя через фильтр. На дне отстойника помещен постоянный магнит для сбора металлических загрязнений, поступающих с окалиной из баллонов.


Рисунок 4.1– «Клапан электромагнитный»





5 Анализ чертежа и конструкции детали
5.1 Марка и химический состав материала, из которого изготовлена деталь
Заводской чертеж детали «Якорь» (Рисунок 5.1) содержит все сведения, дающие полное представление о конструкции детали, т.е. все необходимые проекции, разрезы, четко и однозначно показывающие ее конфигурацию, а также сведения о материале и способе получения заготовки для детали.

Рисунок 5.1– «Якорь»

Деталь выполнена из Сталь 3сп5 ГОСТ 535-2005.
Таблица 5 - Химический состав материала детали
Углерод
Марганец
Кремний
Никель
Медь Хром Мышьяк Фосфор
Сера
0,14-0,22% 0,4-0,65% 0,05-0,17% до 0,3% до 0,3% до 0,3% 0,08% 0,04% до 0,05%




Таблица 6 - Механические свойства материала детали
Классификация Предел текучести ?T,
МПа Временное сопротивление ?в,
МПа Относительное удлинение ? % Относительное сужение ? % Ударная вязкость КСU кДж/м2
не менее
Конструкционную углеродистую сталь 215 325-410 33 40 880


5.2 Классификация поверхностей детали
Исполнительными поверхностями являются поверхности, которые выполняют служебное назначение. Такими поверхностями детали служит наружная цилиндрическая поверхность и отверстия
Под основными поверхностями понимают поверхности, при помощи которых определяется положение данной детали в изделии. Этой поверхностью является цилиндрическая поверхность O21f9 с шероховатостью Ra 0,8 и паз с размерами 1+0,5x3±0,5.
Вспомогательными называют поверхности детали, определяющие положение всех присоединяемых деталей относительно данной. Такими поверхностями служат отверстия O12H12 и O9H12.
5.3 Технические требования чертежа
1.* Размеры и шероховатость поверхностей после покрытия
2. Покрытие Ч12
3. Остальные технические требования по ТУ 4859-001-07535649-2010
5.4 Основные требование к точности поверхностей и размеров данной заготовки детали «Якорь»
На поверхности круга не допускаются трещены, плены, рванины и закаты.
Контролировать материал согласно СО 447-2017.
Недопустимые дефекты на поверхности металлопродукции должны быть удалены пологой вырубкой или зачисткой, ширина которой должна быть не менее пятикратной глубины. Допускается удалять дефекты сплошной обточкой. Качество поверхности и требования по обрезке концов калиброванной металлопродукции должны соответствовать ГОСТ 1051 для групп Б и В, со специальной отделкой поверхности - ГОСТ 14955 для групп В, Г и Д.
Шероховатость Ra0,8, Ra1,6, Ra3,2 проверять по образцам шероховатости ГОСТ 9378-93.





6 Анализ заводского технологического процесса
Заготовкой является круглый прокат O25х1000.
Коэффициент использования материала: Ким=mд/ mо=0,77.
При запуске материала в производство руководствоваться СО 447-2017, перечнем проверки материалов 02021.25300.30449.
Порядок проведения входного контроля согласно СТО 484-2016. Контроль состояния всех видов средств измерения производить согласно СТП 436-2007.
Проверка оборудования на технологическую точность производить в соответствии с СТП 472-2011.
Транспортирование, слесарно-сборочные и контрольные операции производить в перчатках вязаных технического назначения ТУ 17 РСФСР 21.1-178-5975-90.
Действующий технологический процесс соответствует условиям серийного производства и обеспечивает эффективное изготовление детали по точности и шероховатости.
Заводской технологический процесс был предоставлен в виде нескольких маршрутных карт, далее приведены несколько примеров.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Атрошенко А.П. и др. Прогрессивная технология штамповки на молотах и прессах. ? М.: Машиностроение, 1964. 120 с.
2. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. Т. 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил.
3. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник.-7-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1979. 303 с.
4. Общемашиностроительные нормативы времени и режимы резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многооперационных станках с числовым программным управлением: В 2 ч.– М.: Экономика, 1990.– Ч. 2. Нормативы режимов резания.– 473 с.
5. Общемашиностроительные нормативы времени и режимы резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многооперационных станках с числовым программным управлением: В 2 ч.– М.: Экономика, 1990.– Ч. 1. Нормативы времени.– 207 с.

Весь текст будет доступен после покупки