Назначение и краткое техническое описание детали

Рассматриваемая в курсовом проекте деталь «Фланец» (рисунок 1) служит для прочного и герметичного соединения труб, СВЧ волноводов и трубопроводной арматуры, присоединения их друг к другу, к машинам, аппаратам и ёмкостям, для соединения валов и других вращающихся деталей (фланцевое соединение). Фланцы могут быть элементами трубы, фитинга, вала, корпусной детали и т. п.

Фланец представляет собой прямоугольное кольцо с равномерно расположенными отверстиями для болтов и шпилек.

Деталь представляет собой совокупность следующих поверхностей:

Æ115 мм - цилиндрическая поверхность длиной 17 мм и цилиндрическая поверхность Æ38 мм длиной 10 мм, выполненные по 12 квалитету, 4 поверхности квадрата длиной 92 мм и шероховатостью Ra=1,6 выполнены по 10 квалитету. Отверстие Æ31 мм и два симметричных отверстия Æ13 мм выполнены с шероховатостью Ra=1,25 по 8 классу точности, а также два симметричных отверстия с внутренней резьбой М12, выполненные по 6 квалитету. Точность остальных поверхностей соответствует 12 квалитету.

 

 

Рисунок 1 – Эскиз детали «Фланец»

Конструктивно-технологический анализ детали

Свойства материала детали

Деталь изготовлена из нержавеющей стали 12Х18Н10Т [1]. Применяется для деталей, работающих до 600°С, сварных аппаратов и сосудов, работающих в разбавленных растворах азотной, уксусной, фосфорной кислот, растворах щелочей и солей и для других деталей, работающих под давлением при температуре от -196 до +600°С, а при наличии агрессивных сред до +350°С.

Химический состав нержавеющей стали 12Х18Н10Т представлен в таблице 1, механические свойства – в таблице 2.

 

Таблица 1 - Химический состав в процентах по ГОСТ 5632-72

Марка стали	С	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu	Ti	Fe
Сталь 12Х18Н10Т	До 0,12	До 0,8	До 2	9-11	До 0,02	До 0,035	17-19	До 0,3	0,6-0,8	Основа

 

Таблица 2 - Механические свойства стали 12Х18Н10Т при Т=20°С

Сортамент	Размер, мм	s­в, МПа	s­Т, МПа	d5, %	y, %	KCU, кДж/м^2	Термообр.
Поковки	До 1000						Закалка 1050-1100°С, вода

 

Модуль упругости при Т=20°С

Е=1,98·10^-5 Мпа.

 

Физические свойства при Т=20°С:

Коэффициент температурного (линейного) расширения

α = 16,6·10⁶ 1/°С;

Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала)

λ = 15 Вт/м·°С;

Плотность материала ρ=7920 кг/м³.

Унификация конструктивных элементов детали

Перед разработкой технологического процесса изготовления детали необходимо оценить технологичность детали и, по возможности, внести предложения по ее повышению.

Технологичность конструкции изделия (детали) – это совокупность свойств, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.

Одним из общих требований к технологичности конструкции детали является то, что конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов или должна быть стандартной в целом.

Технологичность конструкции изделия (детали) можно оценить с помощью одного из показателей технологичности: коэффициента унификации конструктивных элементов K _уэ, который определяется по формуле

, (1)

где Q _уэ – число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов;

Q _э – общее число конструктивных элементов.

К конструктивным элементам детали относятся: линейные размеры, углы, отверстия, радиусы закруглений, конусы, резьбы, фаски и т.п. В соответствии с эскизом детали, представленным на рисунке 1, разобьем ее на конструктивные элементы и проанализируем их размеры путем сравнения с нормальными рядами, взятыми из справочника [2]:

- унифицированных размеров - Q _уэ=11;

- число конструктивных элементов - Q _э=11;

Таким образом,

.

Вывод: из анализа детали видно, что размеры всех конструктивных элементов унифицированы, коэффициент унификации высокий, значит, делаем вывод, что деталь по данному параметру технологична и к ней можно применять известные технологии, оснастку, инструмент и стандартное оборудование.