Анализ технологичности и выбор метода изготовления детали "первичный вал" (стр. 2 из 4)

1,8 - диаметр 40 мм и чистота поверхности - 0,32

1,6 - диаметр 60,44 мм и чистота поверхности - 2,5
1,8 - диаметр 64 мм и чистота поверхности - 0,5

1,8 - диаметр 50 мм и чистота поверхности - 0,5

1,8 - длина 203,1 мм и чистота поверхности - 5,0

1,8 - длина 164,1 мм и чистота поверхности - 5,0

1,8 - длина 46,45 мм и чистота поверхности - 0,5

1,6 - длина 21 мм и чистота поверхности - 1,25

1,6 - длина 35 мм и чистота поверхности - 1,25

1,6 - длина 10 мм и чистота поверхности - 1,25

1,6 - длина 46 мм и чистота поверхности - 5,0

1,5 - длина 9 мм и чистота поверхности - 5,0

1,6 - длина 31 мм и чистота поверхности - 0,32

1,6 - длина 26,4 мм и чистота поверхности - 0,5

1,6 - длина 37,5 мм и чистота поверхности - 0,5

Дополнительные припуски учитывающие: отклонения от плоскостности, изогнутости и прямолинейности-0,5;

Смещение по поверхности разъёма штампа-0,4.

3.3 Размеры поковки и их допускаемые отклонения

Размеры поковки, мм.

Диаметр29: +(1,5+0,4+0,3)*2=33,4 мм принимается 33,5мм

Диаметр22: 22+(1,5+0.4+0,3)*2=26,5 мм принимается 27 мм

Длина: 203,1+(1,8+0,4)* 2=207,5 мм принимается 207,5 мм

Рабочие закругления наружных углов- 3 мм

Допускаемые отклонения размеров диаметры:

; ; ;

длина:

; ; ; .

Неуказанные предельные отклонения размеров±0,8 Неуказанные радиусы закруглений 2мм.

Рис.3. Эскиз поковки

4.Определение объема и массы поковки и заготовки, размеров исходной заготовки

Объём поковки:

V1=3.14*3,9^{^}2* 1,35=22,32 (см³) V2=3.14*1,7^{^}2*5=45,37 (см³) V3=3.14*1,7^{^}2*1,3=11,72(см³) V4=3,14*l,35^{^}2*7,l=40,63 (см³) V5=3.14*2,25^{^}2*3.5=55.64 (см³) V6=3.14*3,25^{^}2*3.1=102,82 (см³) V7=3.14*3,45^{^}2*1,1=41,11 (см³) V8=3.14*2,75^{^}2*0,9=21,37 (см³)

V9=3,14^*l/3*l,8(2^{^}2+l,2^{^}2+2*l,2)+3,14*l,2^{^}2*1.2=19,7(см³)

V=V I+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8-V9=22,32+45,37+l 1,72+40,63+55,64+102,82+41,11+21,37-19,7=321,28(см³)

Масса поковки:

G_n = V*ρ= 321,28*7,85 = 2.5кг

Определяем размеры заготовки:

1_Ш = (4·

)(π·d ) = (4·321280)/(3,14·30²) = 479 мм.

Принимаю 1_ЗАГ = 479 мм.

5. Раскрой сортового проката. Определение нормы расхода металла

Наиболее распространенным способом получения заготовок для горячей штамповки из прутков и штанг сортового проката является резка на пресс-ножницах, как наиболее дешевая и производительная.

На машиностроительные предприятия сортовой металлопрокат поставляется в основном интервальной, кратной и мерной длины.

Прутки стали горячекатаной (ГОСТ 2590-71) поставляют длиной: от 3 до Юм из углеродистой обыкновенного качества и низколегированной стали; от 2 до 6м из качественной углеродистой и легированной стали; от 1,5 до 6м из высоколегированной стали.

5.1 Раскрой интервального проката

Поставляемые партии проката могут иметь значительные колебания длин штанг.

При резке такого проката на заготовки образуется торцевые (концевые) отходы, которые связаны с наличием металлургических дефектов (заусенцев) на концах штанг и отход, образующийся из-за колебаний длин штанг, который называется некратностью.

1Т.	L3	L3	L3	L3	L3	L3	Lh
Lpu

Рис.4. Схема раскроя металлопроката кратной длины

L₃- длина заготовки;

L_H- длина некратности;

LТ - длина на торцевую обрезку. Если торцы не зачищены, то

L_r = 0,5D₃ при D₃ < 50 мм ; L_T = 0 при D₃ > 50 мм ,

где D₃- диаметр заготовки.

1_Т=0,5·30 = 15 мм.

Длину некратности принимаю равной половине длины заготовки: L_H= 0,5 · L₃ = 0,5 · 479 = 239,5 мм .

Расчетная интервальная длина штанг для качественной стали конструкционного назначения принимаю L_РИ=3692 мм .

Расчетное количество отрезаемых заготовок при этом составляет:

N = (L_РИ - L_T) / L3 = (3692 -15) / 479 = 7,6 ; Принимаю 7 заготовок.

Раскройный коэффициент:

К= (L_РИ - L_r -L_H)I L_РИ= (3692 -115 - 239,5) / 3692 = 0,9 .

5.2 Раскрой кратного проката

Штанги кратного проката могут иметь различную длину в определенном интервале размеров. Однако, они должны удовлетворять условию двойной кратности: быть кратными величине длины отрезаемых заготовок L₃с учетом доли отхода на торцевой обрезок L_Ти кратными длине L_K, которая не должна быть меньше L_mm(минимально допустимая длина штанги интервального проката), определяемой по прейскуранту (для горячекатаной качественной стали всех сечений L_mm =2000( мм).

Рис.5. Схема раскроя металлопроката кратной длины

Кроме торцевой обрезки, учитываются потери металла, связанные с положительным отклонением длин штанг от номинальных размеров. Они составляют Д_тах - предельное отклонение по длине проката (ГОСТ 2590 - 88), мм:

Δ_мах =+30 при L_T <4м

Δ_мах = +50 при 4 < L_T < 6м;

Δ_мах= +70при L_T > 6 м.

Длина кратной штанги: L_K =N·L_KP,

где N- число заготовок;

L_T=15 мм;

Принимаю 4 шт.

L_KP - длина расчетной кратной заготовки;

L_KP = L_3AГ+

₌ 479 + = 482,75 мм ;

L_K=N·L_KP=5· 482,75 = 1931 мм;

Согласно ГОСТ должно соблюдаться условие:

Lmin≤ Lk≤ Lmax;

так как L_K < L_min, то N принимаем равным 5

L_KP = L_3AГ+

=482мм

L_K=N- L_KP = 5 * 482 = 2410 мм ;

Теперь условие соблюдается

Раскройный коэффициент:

К_Р =(L_K-Δ_max-L_T)/L_K=(2410-30-15)/2410 = 0,98.

5.4 Раскрой мерного проката

Штанги мерного проката также кратны длине отрезаемой заготовки, но в отличие от интервального проката имеют одну и ту же длину:

L_m =N-L₃+L_T=12-479 + 15 = 5763мм

где N - число заготовок при раскрое штанги длиной L_max на отрезкиL3.

L3	L3	L3	L3	L3	L3	L3
Lm

Рис.6. Схема раскроя мерного металлопроката.

N = (L_max-L_T)/L_заг;

N = (6000 -15) /479 = 12,4;

Принимаю N = 12 шт. Раскройный коэффициент: К_Р=(5763-15)/5763 = 0,99.

5.5 Расчет нормы расхода металла на поковку

где Q_3AГ - масса заготовки;

Кр- раскойный коэффициент;

Наиболее рентабельным с точки зрения экономии материала является раскрой мерного металлопроката, при котором Qm=2.5кг.

6. Установление режима нагрева заготовок и выбор типа нагревательной установки

Температурный интервал штамповки является одним из самых основных является одним из основных термомеханических параметров, без знания которого невозможна разработка рационального технологического процесса штамповки. Температурный интервал имеет верхний и нижний пределы. Нагрев металла сопровождается изменением структуры и механических свойств металла: снижение прочностных свойств, а следовательно и снижение сопротивления деформированию; уменьшение требуемой мощности оборудования.

Температурный интервал штамповки зависит от: массы заготовки, химического состава металла, металлургической технологии, степени деформации. Необходимо различать допустимый и рациональный интервал штамповки. Рациональный интервал штамповки. Рациональный интервал устанавливается на основе допустимого интервала и опыта освоения технологического процесса.

Температурный интервал определяют по диаграмме состояния стали,

пластичности и рекристаллизации. Для стали 20ХГНМ температурный интервал составляет:

- max температура нагрева металла перед штамповкой - 1230°С;

- min температура окончания штамповки — 900°С. [1]

При выборе типа нагревательного устройства необходимо учитывать следующие требования:

- должна быть обеспечена требуемая температура;

- равномерный нагрев по поверхности и по сечению;