Золотник

Введение.

Машиностроение является важнейшей отраслью промышленности. Его продукция - машины различного назначения поставляются всем отраслям народного хозяйства. Рост промышленности и народного хозяйства, а также темны вооружения их новой техникой в значительной степени зависят от уровня развития машиностроения.

Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкций машин, но и непрерывным совершенствованием технологии их производства. Важно качественно, дешево и заданные плановые сроки с минимальными затратами живого труда изготовить машину, применив высокопроизводительное оборудование, технологическую оснастку, средства механизации и автоматизации процесса. Совершенствование технологии машиностроения определяется потребностями производства необходимых обществу машин. Развитие новых прогрессивных технологических методов способствует конструированию более совершенных машин, снижению их себестоимости и уменьшению затрат на их изготовление.

Массовый выпуск машин стал возможен  в связи с развитием высокопроизводительных методов производства, а дальнейшее повышение быстроходности, точности, мощности, рабочих давлений и температур, коэффициента полезного действия, износостойкости и других показателей работы машин было достигнуто в результате разработки новых технологических методов! и процессов. Общая компоновка и конструктивное оформление машины влияют на технологию ее производства.

Совершенство конструкции машины характеризуется ее соответствием современному уровню техники, экономичностью в эксплуатации, а также тем, в какой мере учтены возможности использования наиболее экономичных и производительных технологических методов её изготовления применительно к заданному выпуску и условиям производства. Конструкцию машины, в которой эти требования учтены, называют технологичной. Улучшая технологичность конструкции, можно увеличить выпуск продукции при тех же средствах производства и сократить себестоимость её изготовления. Недооценка технологичности конструкции часто приводит к корректировке рабочих чертежей изделия после их составления, к удлинению сроков подготовки и дополнительным затратам производства. Недостаточная технологичность конструкции изделий - большое препятствие на пути автоматизации их производства.

Актуальна задача повышение технологического обеспечения качества производимых машин, и в первую очередь их точности. Точность в машиностроении имеет большое значение для повышения эксплуатационного качества машин и для технологии их производства. Повышение точности изготовления заготовок снижает трудоемкость механической обработки, а повышение точности механической обработки сокращает трудоемкость сборки в результате устранения пригоночных работ и обеспечения взаимозаменяемости деталей изделия.. С развитием автоматизации производства задача получения продукции высокого качества становится все более актуальной. Её решение должно базироваться на исследовании технологических факторов, влияющих на точность, а также на применении новых прогрессивных технологических методов и процессов. Установление заданной точности - ответственная задача конструкторов, а ее" технологическое обеспечение при наименьших затратах - основная задача технолога.               Одной из главных задач технологии машиностроения является изучение закономерностей протекания технологических процессов и выявление параметров,   воздействуя   на   которые   интенсифицировать   производство   и

условием рационального проектирования технологических процессов и применения электронных вычислительных машин, обеспечивающих сокращение сроков проектирования, облегчение труда технологов, и получение оптимальных вариантов проектируемых технологических процессов. Лишь на базе этих закономерностей может решаться задача автоматизации производства. В каждом конкретном случае принятый вариант автоматизации должен подтверждаться точным технологическим и экономическими расчетами.

На современном этапе развития технологии трудно сосредоточить всю совокупность непрерывно расширяющихся знаний во всех областях производства машин в рамках одной специальности. Поэтому в машиностроении имеют самостоятельное значение такие специальности, как технология литейного производства, технология ковки и штамповки, технология сварки, технология термической обработки, технология нанесения покрытий.

Создание непрерывных производств с их полной или частичной автоматизацией обуславливает включение в потоки механической обработки и сборки разнородных технологических процессов (литья, обработки давлением, термической обработки и др.). Это определяет комплексность технологии машиностроения и тесную связь различных технологических областей. Нельзя также решать технологические задачи без учета организации и экономики производства.

1 Технологическая часть

1.1 Назначение детали,  условия работы в изделии и

анализ конструкции детали

Редуктор предназначен для снижения давления сжатого воздуха и поддержания постоянств этого давления.

Золотник в редукторе позволяет регулировать давление воздуха. В отверстие диаметром 4мм вставляется шток накатанным концом. В отверстие диаметром 18мм вкладывается прокладка, кромки золотника после этого завальцовывают. Сам золотник вставляют во втулку, которая прикручивается к корпусу.

При поступлении воздуха в нижнюю камеру корпуса редуктора, воздух направляется к отверстию втулки, которое перекрывается вкладышем золотника. Дальнейшее движение воздуха возможно лишь при отводе золотника. Золотник отводится вниз головкой редуктора. При вращении головки пружина давит на мембрану и прогибает ее вниз. При этом мембрана давит на шайбу, отжимая золотник с вкладышем, и открывает отверстие втулки. Давление воздуха зависит от степени открытия отверстия.

Золотник – деталь цилиндрической формы, состоящая из наружных и внутренних поверхностей. Вал с различными участками, с различными диаметрами, с различными отверстиями.

Золотник – деталь цилиндрической формы, состоящая из наружных и внутренних поверхностей. Вал с различными участками, с различными диаметрами, с различными отверстиями

Поверхность 1. Левый торец Ф24 с допуском по h9 T=0-0,05=|-0,05|

и шероховатостью Ra0,63

Поверхность 2. Ф24 с шероховатостью Ra1,6 и с допуском по 9 квалитету, Т=0-0,052=|0,05|.

Поверхность 3. Ф20 с допуском по h10 T=0-0,52=|-0,5| и шероховатостью Ra3.2

Поверхность 4. Правый торец Ф20 с допуском по h10 T=0-0,52=|-0,5|

и шероховатостью Ra=3.2

Поверхность 5. Канавка Ф20 с допуском по h10 T=0-0,52=|-0,5|

и шероховатостью Ra3.2

Поверхность 6. Канавка Ф20 с допуском по h10 T=0-0,52=|-0,5|

и шероховатостью Ra3.2

Поверхность 7. Канавка Ф20 с допуском по h10 T=0-0,52=|-0,5|

и шероховатостью Ra3.2

Поверхность 8.  Паз на всю длину 3х2,5 с допуском по H10

T=0+0,3 и шероховатостью Ra=3.2

Поверхность 9. Отверстие Ф4 на длину 14 с допуском по H14 Т=0+0,43 и шероховатостью Rz10

Поверхность 10. Отверстие Ф18 на длину 5 с допуском по H14 Т=0+0,3 и шероховатостью Rz10

Рассчитаем коэффициент точности:

Tср=/=(10*6+14*2+9*1+7*1)/10=10,4

ni–число размеров чертежа;

Ti–квалитет точности размеров на чертеже;

Тср–средняя величина квалитетов точности;

Рассчитаем коэффициент шероховатости:

Raср=/=(0,63*1+3,2*6+1,6*1+25*2)/10=7,1

Raср – средняя величина шероховатости поверхностей.

ni– число поверхностей на чертеже.

Деталь технологична и может быть изготовлена на металлорежущих станках с применением нормализованного инструмента.                        1.2 Выбор заготовки.

Заготовка - необходимый предмет производства, из которого изменением формы, размеров, шероховатости и свойств материалов изготавливают деталь.

Заготовки получают следующими способами.

1. Литьем (жидкотекучие сплавы, способные к усадке и ликвации). Литые - процесс горячей обработки металла. Сущность литья состоит в заполнении расплавленным сплавом литейной формы с последующим охлаждением => отливка.

2. Ковка (для пластичного материала). В результате обработки давлением улучшается кристаллическая структура металла с повышением физико-механических свойств (прочность, твердость, коррозионная стойкость). Ковка – вид обработки давлением, при котором форма изменяется впоследствии ударов молота (пресса). Ковка: ручная, машинная > поковка.

З. Волочение-протягивание заготовок через постоянно сужающееся отверстие волоки. Процесс волочения в основном осуществляется в холодном виде (редко в горячем). Волочение применятся для калибровки валов, прутков (различного профиля), проволоки.

При волочении металл наклепывается, для удаления наклепа применяется рекристаллизационный отжиг, и изделие протравливается в растворе серной кислоты Н2S04. После промывается и просушивается.

4. Прокатка (позволяет получить заготовки для последующей обработки резанием, ковкой, штамповкой, волочением, а также готовые изделия (трубы, рельсы), обрабатываемые на прокатных станках).

Проанализировав,  виды получения заготовок и чертёж детали принимаем заготовку из круглого проката.

Рассчитываем припуск на максимальный диаметр 24 мм.

Для получения квалитета точности  ?? и шероховатости ?? назначаем следующие виды обработки:

1)             черновое точение – 2,6мм

2)             получистовое точение – 1,0мм

3)             черновое шлифование – 0,3мм

4)             получистовое шлифование – 0,1мм

Диаметр заготовки D= 24+2,6+1,0+0,3+0,1=28мм                                   Расчет припусков на максимальный диаметр – Ф24:

5)             черновое точение – 2,6мм

6)             получистовое точение – 1,0мм

7)             черновое шлифование – 0,3мм

8)             получистовое шлифование – 0,1мм

Диаметр заготовки = 24+2,6+1,0+0,3+0,1=28мм

Расчет припусков на длину 34:

1ый торец:

1)            черновое точение – 2,6мм

2)            получистовое точение – 1,1мм

3)            чистовое точение – 0,3мм

2ой торец:

1)             черновое точение – 2,6мм

2)             получистовое точение – 1,1мм

3)             черновое шлифование – 0,3мм

4)             получистовое шлифование – 0,1мм

5)             чистовое шлифование – 0,05мм

Длина заготовки =

= 34+2,6+1,1+0,3+2,6+1,1+0,3+0,1+0,05=42,15мм

Принимаем диаметр заготовка 28 мм и длину 43мм.

Рассчитаем коэффициент использования металла по формуле

Ким=

где

1) Vз=πR2L=3,14*142*43=26463,9мм3

    mз=p*V=8,5*10-6*26463,9=0,23 кг.

2) Vд=V1+3V2+3V3+V4–V5–V6–V7 = =3,14*(102*13,4+3*122*3+3*102*3+122*2,6-22*9-92*5)–3*34*5 = =3,14*(1340+1296+900+374.4–36–405)–510=10383,92

    mд=p*V=8,5*10-6*10383,92=0,09 кг.

К==

В связи с тем, что золотник имеет очень важную функцию в изделии, то для избежания преждевременного износа и увеличения срока службы детали материал – латунь ЛАЖ60-1-1.

Свойства материала ЛАЖ 60-1-1

Латунь, железисто-алюминевая

60% - Cu; 1% - Al; 1% - Fe; 38% - Zn

Плотность в г/см3              8,5

Температура плавления в 0С              904

Теплопроводность в кал/см*сек*град              0,25

Предел прочности при растяжении в кг/мм2              38-42

Предел текучести в кг/мм2              20-25

Относительное удлинение в %              18-20

Твердость по Бринелю              80-90

Линейная усадка в %              1,7

Жидкотекучесть в см              55

Обрабатываемость резанием в %                                             30

1.3Выбор оборудования

В качестве универсального оборудования для изготовления детали я назначаем следующее металлорежущее оборудование:

1.      Фрезерно-отрезной станок 8В66.

На данном станке можно отрезать детали любой формы.

Характеристики станка 8В66:

1) Ширина стола 350мм;

2) длина стола 1500мм;

4) максимальное вертикальное перемещение стола 420мм;

5) максимальное расстояние от шпинделя до рабочей поверхности стола - З0мм;

6) максимальное расстояние от шпинделя до рабочей поверхности стола - 500мм;

2. Токарно-винторезный станок модели 16К20.

1 - токарный; 6 - винторезный; К - завод изготовитель; 20 - высота центров.

На данном станке можно обрабатывать наружные и внутренние поверхности тел вращения, т.е точение, отрезание, точение канавок, фасок.

Характеристики станка 16К20:

1) Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

- над станиной 400мм;

- над поперечными салазками суппорта 220;

2) Наибольшая длина обрабатываемой заготовки 2000мм;

3) Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, проходящего через отверстие шпинделя (мм): 50;

4) диапазон частот вращения шпинделя 12,5.. .1600 об/мин.

5) Расстояние между центрами (мм): 710, 1000, 1400,2000.

6) Число скоростей шпинделя: 22

7)подача 0,05.. .2,8 (мм/об).

8)мощность электродвигателя главного привода 10 кВт,

Частота вращения (об/мин): 1460.