2 Розробка креслення поковки при гарячій об’ємній штамповці

Шестерня

Штампувальне обладнання – молот

Нагрів заготівлі – разовий

2.1 Початкові данні для деталі:

2.1.1 Матеріал – сталь 30ХН (ДСТ 4543 - 71).

Хімічний склад:

С = 0,24 – 0,32 %;

Si = 0,17 – 0,37 %;

Mn = 0,5 – 0,8 %;

Ni до 1 %;

S до 0,035 %;

P до 0,035 %;

Cr = 0,8 – 1,1 %;

Cu до 0,3 %.

2.1.2 Маса деталі = 4,01 кг

2.2 Вихідні дані для розрахунків.

2.2.1 Маса поковки - 7,18 кг (розрахункова):

Розрахунковий коефіцієнт К_р=1,8 [3]

М_п=Мд· К_р= 4,01x1,8 = 7,218

2.2.2 Клас точності - Т4 [3]

2.2.3 Група сталі - М2 [3, таблиця 1]

Середня масова частка вуглецю в сталі 30ХН 0,3%; сумарна масова частка легуючих елементів – 3,15 %.

2.2.4 Ступінь складності - С1

Розмір фігури, що описує кування (циліндр), мм : Діаметр 134,4 (128x1,05)

Висота 47,25 (45x1,05) ( де 1,05 - коефіцієнт).

Маса фігури, що описує ( розрахункова) - 6,75 кг.

М_п/М_оп = 7,2/6, 75 = 1, 066

2.2.5 Конфігурація поверхні рознімання штампа - плоска.

2.2.6 Вихідний індекс – 12 [3]

2.3 Припуски й ковальські напуски.

2.3.1 Основні напуски на розміри, мм

2,5 - діаметр 128 мм і чистота поверхні 6,3;

2,0 - діаметр 30 мм і чистота поверхні 6,3;

2,2 - товщина 45 мм і чистота поверхні 1,6;

2,2 - товщина 36 мм і чистота поверхні 6,3.

2.3.2 Додаткові припуски, що враховують:

Зсув по поверхні рознімання штампа - 0,3 мм [3, таблиця 4].

Відхилення від площинності - 0,4 мм [3, таблиця 5].

2.3.3 Штампувальний ухил:

На зовнішній поверхні - не більш 5°, приймаємо 5°;

На внутрішній поверхні - не більш 7°, приймаємо 7°.

2.4 Розміри поковки та допустимі відхилення (див. граф. частину)

2.4.1 Розміри поковки, мм:

Діаметр 128 + (2,5+ 0,3)х2 = 133,6 приймаємо 134 мм;

Діаметр 30 - (2+0,3)х2 = 25,4 приймаємо 25 мм;

Товщина 45 + (2,2+0,4)х2 = 50,2 приймаємо 50,5 мм;

Товщина 36 + (2,2 +0,4)х2 = 41,2 приймаємо 41,5 мм.

2.4.2 Радіус закруглень зовнішніх кутів - 3 мм.

2.4.3 Допустимі відхилення розмірів, мм [3, таблиця 8]:

Ø 134

Ø 25

50,5

41,5

2.4.4 Незазначені граничні відхилення розмірів [3, п. 5.5].

2.4.5 Незазначені допуски радіусів закруглень [3, п. 5.23].

2.4.6 Допустима величина залишкового облоя – 1,0 мм.

2.4.7 Допустиме відхилення від площинності – 0,8 мм.

2.4.8 Допустимі відхилення від концентричності пробитого отвору відносно зовнішнього контуру поковки – 1,0 мм.

2.4.9 Допустимий зсув по поверхні рознімання штампа – 0,8 мм.

2.4.10 Допустима величина висоти заусенця – 5,0 мм.

3 Розрахунок технологічного процесу листової штамповки стакана

3.1 Аналіз технологічності конструкції деталі.

Під технологічністю необхідно розуміти таку сукупність властивостей і конструктивних елементів, які забезпечують найбільш просте і економічне виготовлення деталі при дотриманні технологічних і експлуатаційних вимог до неї.

Основними показниками технологічності листових холодно штампованих деталей являються:

1) найменші витрати матеріалу;

2) найменша кількість і низька працеємність операцій;

3) відсутність послідуючих механічних операцій;

4) найменша кількість необхідного обладнання і виробничих операцій;

5) найменша кількість оснастки при скороченні витрат і строків підготовки виробництва;

6) збільшення виробництва окремих операцій і цеху у цілому.

Загальним результативним показником технологічності є найменша собівартість штампованих деталей. Одним із важливих питань, які передують технологічним розрахункам, являється встановлення ступені здатності металу виконати штамповану операцію і визначення його відносної штампованості. Під штампованістю розуміють здатність металу підвергатись різноманітним операціям штамповки. Штампованість залежить від ряду показників: механічних властивостей, пластичності, модуля пружності, структури металу і хімічного складу.

Задана деталь являється тілом простої форми, пола, товщина стінки 1,4 мм, матеріал – сталь 08кп. Враховуючи ці фактори і механічні властивості матеріалу, приходимо до висновку, що вони відповідають вимогам такої штампувальної операції, як витяжка.

3.2 Визначення форми і розмірів заготівлі.

Існує три методи розрахунку: аналітичний, графічний і графоаналітичний.

Аналітичний метод оснований на виконанні рівності поверхонь штампованої деталі і заготівлі. Для деталей типу тіл обертання заготівля має форму круга, діаметр якої пов'язаний з поверхнею готової деталі наступною залежністю:

де - діаметр заготівлі без урахування потоншення стінок деталі;

– сума площ окремих дільниць поверхні деталі, побудованої з урахуванням припуску на обрізання.

Пр = 2,5 мм [4].

Розрахунок ведемо по середній лінії

91мм

3.3 Розрахунок переходів

Коефіцієнти витягування визначаємо за [4, таблиця 53]

= 0,53

0,72 – 0,74 приймаємо = 0,73

Кількість переходів визначаємо за формулою:

діаметр готової деталі

– діаметр заготівлі

коефіцієнти витягування на першому і другому переходах

= 0,53 91 = 48 мм

= 48/91 = 0,53

Знаходимо висоти:

3.4 Розкрій листового матеріалу.

Вихідні дані:

форма деталі – кругла;

діаметр заготівлі – 91 мм;

величина перемичок : а = 2,3 мм, b = 1,9 мм [5, таблиця 1]

T = + b = 91+ 1,9 = 92,9 мм

91 + 22,3 = 95,6 мм

Лист 12003000

Поздовжній розкрій

КИМ = 0,693 = 69,3 %

Поперечний розкрій

КИМ = 0,671 = 67,1 %

3.5 Визначення зусилля штампування

1) Операція №1 різання

Визначаємо зусилля різання листа:

2) Операція №2 вирубка

Визначаємо зусилля вирубки:

= 91 мм – діаметр заготівлі, що вирубають

S = 1,4 мм – товщина заготівлі, що вирубають

K = 1,25

Визначаємо зусилля зняття заготівлі з пуансона

де = 0,08 – коефіцієнт зняття зусилля

- зусилля вирубки

= 10,32 кН

3) Витягнення проектуємо з притисненням, так як відносна товщина мала:

(S/D)100% = 1,4/91100 = 1,5 2

= 32 Н/мм

кг = 60,279 кН

Визначаємо зусилля притиснення при витяжці