2. Вариант изготовления поковки горячей объемной штамповкой (гост 7505-89)

Пример 2. Деталь «Фланец» (рис.1)

Штамповочное оборудование - кривошипный горячештамповочный пресс (КГШП)

Нагрев заготовок – пламенный газовый

1. Исходные данные по детали

   1. Материал – Сталь45 (ГОСТ 1058-88), табл.2.

   2. Масса детали – G_дет=1,95 кг

2. Исходные данные для расчета

2.1. Масса поковки (расчетная) – М_п.р

М_п.р=М_д*К_р,

Где М_д= G_дет, кг

К_р – расчетный коэффициент

Согласно Приложению 3 ГОСТ 7505-89 деталь «Фланец» по своей форме относится к группе 2.2 - квадратные, прямоугольные, многогранные.

Для этой группе К_р=1,3-1,7. Выбираем К_р=1,5.

М_п.р=1,95*1,5=2,92 кг

КОНСТРУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКОВКИ:

2.2. Класс точности – Т4 (см. Приложение 1 стандарта)

Классы точности Т1…Т5 обусловлены видом штамповочного оборудования, способами штамповки и нагрева заготовок.

В данном примере рассматривается открытая (областная) штамповка на КГШП и нагрев в камерной печи.

2.3. Группа стали – М2 (см. табл.1 стандарта)

Всей номенклатуре сталей соответствуют группы М1…М3

М2 – сталь с массовой долей углерода свыше 0,35 до 0,65 % включительно или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2,0 до 5,0 % включительно.

Сталь 45 (табл.2) входит в группу М2.

2.4. Степень сложности – С1 (см. Приложение стандарта).

Степень сложности определяют путем вычисления отношения массы (объема) поковки G_пок=М_п.р к массе (объему) G_ф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки (рис.6)

Рис. 6. Геометрическая форма поковки

Иногда исходят из увеличения в 1,05 раза габаритных размеров детали.

Степеням сложности поковок соответствуют следующие численные значения G_пок(М_п.р)/G_ф:

С1 – св. 0,63

С2 – св. 0,32 до 0,63 включительно

С3 – св. 0,16 до 0,32 включительно

С4 – св. 0,16

G_ф=H*B*L*γ=3,32

Итак, отношению 2,92/3,32=0,88 отвечает – С1.

2.5. Конфигурация поверхности разъема штампа – плоская П (см. табл. 1 стандарта)

2.6. Исходный индекс (ИИ) – 11 (см. табл. 2 стандарта)

ИИ – условный показатель, учитывающий в обобщенном виде сумму конструктивных характеристик поковки (класс точности, группу стали, степень сложности, конфигурацию поверхности разъема штампа) и массу поковки.

Табл. 2 ГОСТ 7505-89, исходя из массы поковки, позволяет определить ИИ по выполненным нами расчетам:

М_п.р=2,92 кг; М2; С1: Т4 => ИИ = 11

3. Припуск и кузнечные напуски

3.1. Основные припуски на размеры (см. табл. 3), мм:

1,6 – диаметр Ø 75 мм и шероховатость 6,3 мкм

1,6 – Ø 52 и 6,3. Сквозные отверстия выполнимо, т.к. Ø 52>30 (регламент.), а толщина 47 мм соизмерима с диаметром отверстия.

Напуск – Ø 60 и 6,3  Ø 52

1,7 – толщина 47 мм и 6,3

1,6 – ширина 75 мм и 6,3

1,7 – длина 120 мм и 6,3

1,6 – толщина 32 мм и 6,3

Размер конструктивный  глубина 16 мм и 6,3

3.2. Дополнительный припуск, учитывающий отклонения от плоскостности – 0,4 мм (табл. 5)

3.3. Дополнительный припуск, учитывающий смещение по поверхности разъема штампа – 0,3 мм (табл. 4)

3.4. Штамповочный уклон –

на внутренней поверхности - 10⁰

на наружной поверхности - 7⁰

4. Размеры поковки и их допускаемые отклонения (см. рис. 7)

4.1. Размеры поковки (Разрешается округлять линейные размеры с точностью до 0,5 мм), мм:

Ø75+(1,6+0,3)*2= Ø 78,8 принимается Ø 79

Ø52-(1,6+0,3)*2= Ø 48,2 принимается Ø 48

Ø65  Ø 52  напуск

47+(1,7+0,4)*2=51,2 принимается 51

75+(1,6+0,4)*2=79

120+(1,7+0,4)*2=124,2 принимаем 124

32+(1,6+0,4)*2=36

16  высота знаков нижнего и верхнего штампов для данного случая выбрана 22 мм

4.2. Радиусы закруглений наружных углов поковок – 2,0 мм (табл. 7)

Допуск радиусов закруглений – 1,0 мм (табл. 17)

4.3. Допускаемые отклонения размеров (табл. 8), мм:

Ø79

Ø48

51

79

124

36

4.4. Допуск размеров, не указанный на чертеже поковки, принимается равным 1,5 допуска соответствующего размера с равными допускаемыми отклонениями, т.е. для глубины 22 мм будет 22 .

4.5. Допускаемая величина остаточного облоя устанавливается в зависимости от массы поковки, конфигурации поверхности разъема штампа и класса точности – 0,8 мм (табл. 10)

Рис. 7 Чертеж штампованной поковки

4.6. Допускаемые отклонения от концентричности пробитого отверстия относительно внешнего контура поковки – 0,8 мм (табл. 12).

4.7. Допускаемая величина высоты заусенца на поковке по контуру обрезки облоя – 3 мм (см. 5.10)

Коэффициент весовой точности штампованной поковки

Естественно, что по К_в.т штампованные поковки превосходят поковки, изготовляемые ковкой. Поэтому окончательное принятие решения по выбору поковки для детали «Фланец» возможно лишь после экономического анализа.