2.3. Анализ обрабатываемого материала

Анализ материала выполняется в соответствии с [5,6]

Деталь изготавливается из стали 30ХГСА.

В состав стали входят (кроме железа):

Кремний (Si) 0,9 .. 1,2 %

Марганец (Mn) 0,8 .. 1,1 %

Медь (Cu) 0 .. 0,3 %

Никель (Ni) 0 .. 0,3 %

Сера (S) 0 .. 0,025 %

Углерод (C) 0,28 .. 0,34 %

Фосфор (P) 0 .. 0,025 %

Хром (Cr) 0,8 .. 1,1 %

Сталь 30ХГСА обладает повышенными механическими свойствами, имеет удовлетворительную пластичность в отожженном состоянии. Хорошо сваривается дуговой и удовлетворительно всеми остальными видами сварки. Применяется для изготовления сварных, штампованных, клепаных и механически обработанных деталей с пределом прочности до _в=1200 .. 1400 Мпа: деталей шасси, стыковочных соединений, форсунок, полок, болтов, шпилек, трубок и т.д.

Эта сталь имеет неглубокую прокаливаемость, в связи с чем ограничена толщина деталей, изготавливаемых из нее (до 25мм для цилиндра и квадрата, 15мм для труб и плоских деталей).

Температура ковки 350 .. 1150С. Детали из стали 30ХГСА подвергаются термообработке: высокий отжиг, нормализация, закалка. Температура закалки 90010С. Закалочная среда – масло.

Например, один из самых популярных режимов термообработки для стали 30ХГСА - закалка при температуре 88010С и отпуск при 5405С с использованием масла как охлаждающей среды приводит к следующим механическим свойствам материала:

предел прочности _в=1080 МПа;

предел текучести _т=835 МПа ;

удлинение при разрыве =10% ;

модуль упругости Е=2,1*10⁶ кгс/см²;

плотность =7850 кг/м³.

2.4. Выбор заготовки

В принципе, возможны четыре варианта: литье, ковка, штамповка и изготовление из сортового материала (прутка).

1. Литье не подходит, так как сталь 30ХГСА не является литейной.

2. Ковка нежелательна, так как тогда все поверхности придется обрабатывать, причем в два прохода (черновой и чистовой). Кроме того, отходы металла в стружку будут чрезмерно большими.

3. Изготовление из прутка неприемлемо при такой большой программе выпуска деталей.

4. Горячая штамповка. Этот вариант, очевидно, предпочтителен, так как позволяет сократить расход материала и уменьшить объем последующей механической обработки.

Среднестатистические припуски на штамповку следует назначать в соответствии с рекомендациями [2, таб.21, стр.138]. Т.е. 0,6 ..1,2 мм для малогабаритных заготовок (чей размер не превышает 100 .. 150 мм) и 1,2 .. 3,4 мм для крупных заготовок. Штамповочные уклоны принимать 5 .. 15 (чем больше длина, тем больше угол). Для горизонтально-ковочных машин углы можно уменьшать до 1 .. 3, причем на наружных поверхностях следует назначать маленькие углы, а на внутренних – большие. В этом же справочнике приводятся статистические сведения о припусках и для иных заготовок.

Минимум два припуска следует рассчитать аналитическим методом. Методика расчетно-аналитического метода определения припусков приведена в Приложении 4.

На основе данных расчетов вычерчивается чертеж заготовки (Приложение 5).