Разработка чертежа горячештампованной заготовки (стр. 1 из 2)

1. Задание на проектирование

По чертежу детали разработать чертеж горячештампованной заготовки – поковки и некоторые разделы технологического процесса изготовления поковки, а именно:

- выбрать материал поковки;

- определить плоскость разъема штампа;

- рассчитать массу поковки по чертежу детали;

- определить конструктивные характеристики поковки;

- определить исходный индекс поковки;

- назначить припуски на механическую обработку;

- определить кузнечные напуски, уклоны, допуски;

- назначить радиусы переходов;

- определить размеры заусенечной канавки;

- рассчитать размеры исходной заготовки;

- назначить температурный интервал горячей объемной штамповки.

2. Основная часть

2.1 Выбор материала поковки

Пользуясь справочной литературой [2], [3] выбираем материал: Ст. 45

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Сталь конструкционная углеродистая качественная. Применяется

для деталей типа вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Химический состав стали:

углерод 0,42-0,5%

кремний 0,17-0,37%

марганец 0,50-0,80%

никель до 0,25%

сера до 0,04%

фосфор до 0,035%

хром до 0,25%

медь до 0,25%

мышьяк до 0,08%

2.2 Определение плоскости разъема штампа

Предварительно принимаем конфигурацию поверхности разъема штампа – П (плоская).

Рис. 1 Плоскость разъема штампа
2.3 Расчет массы поковки по чертежу детали

Расчетная масса поковки определяется исходя из ее номинальных размеров.

Ориентировочную величину расчетной массы поковки (Мп.р) допускается вычислять по

формуле:

Мп.р=Мд*Кр,

где Мп.р – расчетная масса поковки, кг;

Мд – масса детали, кг;

Кр – расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии с ГОСТ 7505-

89 [4], приложение 3, табл.20.

Расчет массы детали:

Для того чтобы вычислить массу детали нам необходимо найти ее объем.

Разделим деталь на зоны, как это представлено на рис. №2.

рис. 2 Разбиение детали на зоны по высоте

Зона I будет иметь в поперечном сечении форму представленную на рис. №3. Площадь оперечного сечения равна: Sпоп.сеч.=2021,025 мм2, следовательно объем зоны I равен:

VI = 2021,025 ĥ 20 = 40420,5 мм3

рис. 3 Площадь поперечного сечения зоны I.

Зона II будет иметь в поперечном сечении форму, представленную на рис. №4. Площадь поперечного сечения будет: Sпоп.сеч.=12189,183 мм2, следовательно объем зоны II равен:

VII = 12189,183 ĥ 5 = 60945,915 мм3

Зона III будет иметь в поперечном сечении форму представленную на рис. №5. Площадь поперечного сечения будет: Sпоп.сеч.=13484,4331 мм2, следовательно объем зоны III равен:

VIII = 13484,4331 ĥ 10 = 134844,331 мм3

Зона IV будет также иметь в поперечном сечении форму представленную на рис. №5. Площадь поперечного сечения будет: Sпоп.сеч.= 12189,183 мм2, следовательно объем зоны III равен:

VIV = 12189,183 ĥ 5 = 60945,915 мм3

рис. 4 Площадь поперечного сечение зоны II.	Рис. 5 Площадь поперечного сечения зоны III.

Общий объем детали будет равен: Vобщ. = VI+VII+VIII+VIV

Vобщ. = 40420,5+60945,915+134844,331+60945,915= 297156,661мм3

Тогда масса детали равна: m = 7826* 0,000297156661=2,236 кг.

Расчетный коэффициент - 1,5

Расчетная масса поковки (Мп.р) равна: Мп.р =2,236*1,5 = 3,354 кг;

2.4 Определение конструктивных характеристик поковки

2.4.1 Класс точности.

Класс точности поковки устанавливается в зависимости от вида оборудования и технологии изготовления, а также от требований к точности размеров.

Оборудование - КГШП (кривошипный горячештамповочный пресс). Его выбрали потому что, по сравнению со штамповкой на молотах, штамповка на КГШП имеет ряд преимуществ. Благодаря наличию выталкивателей в штампах КГШП штамповочные уклоны назначают примерно в два раза меньшими, чем на молотах. Постоянство хода ползуна, большая точность его движения в направляющих станин пресса, применение штампов с направляющими колонками обеспечивают изготовление поковок с меньшими, чем на молотах, припусками, допусками и расходом металла.

Производительность пресса на 30 – 50 % выше. Расход энергии при штамповке значительно меньше. КПД пресса в 2 – 4 раза выше, чем у молотов. Условия труда на прессе значительно лучше и безопаснее. Использование КГШП целесообразно в крупносерийном и массовом производствах.

По ГОСТ 7505-89 [4] приложение 1, таблица 19 определяем класс точности:

оборудование - КГШП (кривошипный горячештамповочный пресс); технологический процесс – открытая (облойная) штамповка, следовательно, класс точности - Т4.

2.4.2 Группа стали.

Группа стали (М1, М2, М3) определяется для М1 по содержанию углерода и суммарной массовой доле легирующих элементов. Для групп М2, М3 – или по содержанию углерода, или по суммарной массовой доле легирующих элементов.

По ГОСТ 7505-89 [14] таблица 1 выбираем – М2.

Степень сложности поковки определяем путем вычисления отношения массы Gп поковки к массе Gф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки. При определении размеров описывающей поковку геометрической фигуры допускается исходить из увеличения в 1,05 раза габаритных линейных размеров детали, определяющих положение ее обработанных поверхностей.

Геометрическая фигура, описывающая поковку – цилиндр.

Объем геометрической фигуры равен 708951,323 мм3 или это равно 0,000708951 м3.

Масса геометрической фигуры (Gф) равна 5,548 кг

Масса поковки (Gп) равна 3,354 кг

Следовательно, отношение Gп /Gф равно 1,654, что соответствует по ГОСТ 7505-89 [4], приложение 2 степени сложности – C1.

2.5 Определение исходного индекса поковки

Исходный индекс для последующего назначения основных припусков, допусков и допускаемых отклонений определяется в зависимости от массы, марки стали, степени сложности и класса точности поковки.

Исходный индекс определяем по ГОСТ 7505 – 89 [4], таблица №2: исходя из того, что: класс точности – Т4, группа стали – М2, степень сложности – С1, масса поковки равна 3,354 кг исходный индекс равен - 11.

1,608 кг исходный индекс равен -10

2.6 Назначение припусков на механическую обработку

Припуск на механическую обработку включает в себя основной и дополнительные припуски, которые учитывают отклонения формы поковки.

Величины припусков назначаются на одну сторону номинального размера поковки.

Основные припуски в зависимости от исходного индекса и шероховатости

поверхности назначаются по таблице №3 ГОСТ 7505 – 89 [4].

Дополнительные припуски устанавливают в зависимости от класса точности Т

по ГОСТ 7505 – 89 [4], таблицы №№ 4-6.

Линейные размеры поковки разрешается округлять до 0,5 мм.

Рис. 6 Эскиз поковки с основными размерами
Основные припуски на размеры (см. рис. №6):

Обозначение размера	Припуск, мм	Основной размер	Шероховатость поверхности
A	1,7	Диаметр 150,26	3,2
B	1,4	Диаметр 130	без обработки
C	1,4	Диаметр 100	12,5
D	1,4	Диаметр 65	12,5
E	1,7	Диаметр 40	1,6
F	1,3	Высота 40	3,2
G	1,2	Высота 20	3,2
H	1,2	Глубина 10	без обработки
I	1,2	Глубина 5	без обработки
J	1,2	Глубина 5	без обработки

Дополнительные припуски, учитывающие:

- смещение по поверхности разъема штампа … 0,4 мм;

- отклонение плоскостности и прямолинейности … 0,4 мм.

2.7. Определение кузнечных напусков, уклонов, допусков

Все размеры напусков, уклонов и допусков определяем по ГОСТ 7505 – 89 [4].

Штамповочные уклоны:

- на наружной поверхности … 5°;

- на внутренней поверхности … 7°.

2.8. Назначение радиусов переходов

Минимальная величина радиусов закруглений наружных углов поковок

выбирается по таблице П.23 Методических указаний и заданий к выполнению курсовой работы [9], в зависимости от массы поковки и глубины полости ручья штампа:

- масса поковки 3,354 кг;

- глубина полости ручья штампа 30 мм

r=2,5 мм

Внутренние радиусы (R) заготовки можно определить по формуле: R = 2,5r +

0,5, мм.

Минимальная величина радиусов закруглений: