Задание

Деталь длиной L состоит из 4 участков соответствующих диаметров D₁, D₂, D₃, D₄ и длинами l₁, l₂, l₃, l₄.

Последовательность расположением участков, величины их диаметров представлены на рис.1.

Рис.1. Чертеж вала

Диаметр ступени D₄ принять равным 2/5 от величины ступени наибольшего диаметра. Длину 1, 2 и 3 участка определяют удвоением соответствующего значения диаметра, длина 4 участка составляет 40 мм.

Цель работы: Изучить основные операции технологического процесса получения поковки из стали методом свободной ковки, произвести расчет кузнечной заготовки и построить технологическую карту.

Исходя из чертежа детали, исходными будут параметры: последовательность расположением участков D₁ - D₃ - D₄ - D₂, сталь – 20Х, D₁ = 155 мм, D₂ = 125 мм, D₃ = 50 мм, D₄ = 155*2/5 = 62 мм.

Следовательно:

l₁ = 2*D₁ = 2*155 = 310 мм.

l₂ = 2*D₂ = 2*125 = 250 мм.

l₃ = 2*D₃ = 2*50 = 100 мм.

l₄ = 62 мм.

L_дет = 310 + 250 + 100 + 62 = 722 мм.

Процесс расчета для удобства разбивается на этапы.

1 Этап. Разработка по чертежу детали чертежа поковки.

Данная поковка относится к типу поковок круглого сечения с буртом.

Назначение основных и дополнительных припусков, а также допусков и напусков на поковку проводим согласно ГОСТ 7829-70 [1].

а) Основные припуски и предельные отклонения на диаметры D₁, D₂, D₃, D₄, назначаем в зависимости от диаметра рассматриваемого сечения и общей длины (L_дет), табл. 1.

на диаметр 155 мм припуск и предельные отклонения 11 ± 3

на диаметр 125 мм припуск и предельные отклонения 11 ± 3

на диаметр 50 мм припуск и предельные отклонения 7 ± 2

на диаметр 62 мм припуск и предельные отклонения 8 ± 2

Таблица 1

Припуски и допускаемые отклонения на сплошные поковки круглого и квадратного сечений с уступами и выемками, мм

Длина детали L, мм	Диаметр детали D или размер сечения В, Н, мм
	до 50	50...70	70...90	90...120	120...160	160...200	200...250	250...300	300...360
	Припуски (d, d1, d2, d3) и предельные отклонения
До 250	5±2	6±2	7±2	8±3	9±3	-	-	-	-
250–500	6±2	7±2	8±2	9±3	10±3	11±3	12±3	13±4	14±4
500–800	7±2	8±2	9±3	10±3	11±3	12±3	13±4	14±4	15±4
800–1200	8±2	9±3	10±3	11±3	12±3	13±4	14±4	15±4	16±4
1200–1700	-	10±3	11±3	12±4	13±4	14±4	15±4	16±5	17±5
1700–2300	-	11±3	12±3	13±4	14±4	15±4	16±5	17±5	18±5
2300–3000	-	-	13±4	14±4	15±4	16±5	17±5	18±5	19±5
3000–4000	-	-	-	15±5	16±5	17±5	18±5	19±5	20±б
4000–5000	-	-	-	16±5	17±5	18±5	19±5	20±6	21±6
5000–6000	-	-	-	-	18±5	19±5	20±6	21±6	22±6

Диаметры отдельных ступеней с учетом основных припусков и предельных отклонений, мм:

D_1пок = (155 + 11) ± 3 = 166 ± 3; D_2пок = (125 + 11) ±3 =136 ± 3;

D_3пок = (50 + 7) ± 2 = 57 ± 2; D_4пок = (62 + 8) ± 2 = 70 ± 2

Рис.2. Припуски и предельные отклонения

Назначим припуск и предельные отклонения на длину уступов и на общую длину детали L, причем длину уступов указываем от единой базы, за которую принимаем наибольший диаметр – 155 мм. Припуски и предельные отклонения представлены на рис.2.

Припуск и предельные отклонения составляют, мм :

на длину 310 мм: 2δ ± 2*∆/2 = 2*11 ± 2*3 = 22 ± 6

на длину 410 мм: 0 ± 1,5*∆/2 = 0 ± 1,5*3 = 0 ± 4,5

на длину 450 мм: 0 ± 1,5*∆/2 = 0 ± 1,5*3 = 0 ± 4,5

на длину 722 мм: 2,5δ ± 2,5*∆/2 = 2,5*11 ± 2,5*3 = 27,5 ± 7,5

Подсчитываем длину отдельных участков поковки l_i и общую длину поковки l_пок :

L_1пок = (310 + 22) ± 6 = 332 ± 6; L_2пок = (410 + 0) ± 4,5 = 410 ± 4,5;

L_3пок = (450 + 0) ± 4,5 = 450 ± 4,5; L_пок = (722 + 27,5) ± 7,5 =749,5 ± 7,5

Таким образом, проведенные расчеты позволили определить припуски и предельные отклонения для данной детали. Чертеж поковки представлен на рис. 3.

Рис.3. Чертеж поковки