Технико-экономическое обоснование выбора заготовки.
Существуют следующие способы получения заготовок: из проката, методом пластической деформации, литьем и сваркой.
Так как материал детали – легированная конструкционная сталь 40Х, то отлить или сварить мы ее не сможем.
Так как максимальный диаметр заготовки – Ø400 мм, а максимальный диаметр проката – 200…250 мм, то данную деталь мы не сможем получить из проката.
Таким образом, метод получения заготовки – метод пластической деформации,а именно – объёмная штамповка, так как применение объемной штамповки оправдано при серийном и массовом производстве. При использовании этого способа значительно повышается производительность труда, снижаются отходы металла, обеспечиваются высокие точность формы изделия и качество поверхности. Штамповкой можно получать очень сложные по форме изделия, которые невозможно получить приемами свободной ковки. Существует 2 варианта получения заготовок методом объёмной штамповки: штамповка в открытых штампах и штамповка в закрытых штампах. Штамповка в открытых штампах позволяет получить более точную заготовку, но на неё уйдёт несколько большее количество металла, так как этот метод получения заготовок подразумевает вытеснять избыток металла в облой (заусенец), в то же время штамповка в закрытых штампах позволяет сократить расход металла на получение заготовки. Так как я не предъявляю особых требований к точности заготовки, моим методом получения заготовки будетштамповка в закрытых штампах на горячештамповочных автоматах.
Масса поковки:
Мп.р.= Мд * Кр
где,
Мп.р - расчетная масса поковки, кг;
Мд – масса детали, кг;
Кр - расчетный коэффициент, установленный в соотношении с приложением [15].
Кр=1,5
Мп.р = 38,5·1,5 = 57,75 (кг).
Определяем класс точности поковки.
Учитывая что поковку получаем на горячештамповочном автомате определяем класс точности – Т3 [15].
Определяем группу стали40Х ГОСТ 4543-78.
Средняя массовая доля углерода в стали 40Х составляет 0,4% и до 1% хрома. Группа стали М2 [15].
Определяем степень сложности.
где, Мфиг - масса фигуры, в которую вписана поковка, кг.
где, ρ – плотность стали 40Х, г/см3, ρ =7,8 г/см3
V – объем фигуры в которую вписана поковка, см3.
где, Dфиг - диаметр фигуры, см;
Lфиг – длина фигуры, см.
Dфиг= Dдет *1,05= 40*1,05=42 (см).
Lфиг = Lдет *1,05=14,5*1,05= 15,2(см).
(см3).
(кг).
.
Так как полученное значение С=0,35, то принимаем степень сложности С2 [15].Определяем конфигурацию поверхности разъединения штампа.
Принимаем поверхность разъема штампа П – плоская.
Определяем выходной индекс.
Для Мп.р. =57,75 кг, М2, С2,Т3, выходной индекс – 15 [15].
Определение коэффициента использования материала:
Vпок=V1+V2-V3-V4;
.
Определение размеров заготовки
По исходному индексу и номинальным поверхностям детали назначаем припуски и допуски на размеры заготовки и сводим их в таблицу 5.
Таблица 5
Размер поверхности, мм |
Шероховатость, мкм |
Припуск на сторону, мм |
Дополнительный припуск, мм |
Общий припуск на размер, мм |
Размер заготовки с допуском |
Æ400 |
6,3 |
3,0 |
0,5+0,5=1 |
(3,0+1)·2=8,0 |
Æ408+3,3-1,7 |
Æ380 |
6,3 |
3,0 |
0,5+0,5=1 |
(3,0+1)·2=8,0 |
Æ372+3,0-1,5 |
145±0,1 |
1,6 |
2,5 |
0,5+0,5=1 |
(2,5+1)·2=7,0 |
152+2,4-1.2 |
85 |
6,3 |
2,3 |
0,5+0,5=1 |
2,3+1=3,3 |
91,8+2,1-1,1 |
60 |
6,3 |
2,3 |
0,5+0,5=1 |
2,3+1=3,3 |
60,2+2,1-1,1 |
Дополнительный припуск на смещение по поверхности разъема штампа 0,5мм [15].
Дополнительный припуск на вогнутость и отклонение от плоскостности 0,5мм [15].
Величина радиусов скругления: внутренние R=5мм, внешние R=5мм.
Величина штамповочных уклонов: внутренние1º, внешние 2º.
Рис. 1 – Эскиз заготовки