tor / п3 ТП курс

4.Оформление чертежа заготовки.

4.1. Выбор способа получения заготовки.

Для изготовления фланца, целесообразно использовать заготовку в форме прутка, т.к. сам фланец является телом вращения. В качестве способа получения выбрана штамповка.

4.2. Характеристика штамповок.

Группа стали.

Химический состав в % материала 40Х13-С-Г-Н ГОСТ 5949-75

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr
0.35-0.44	до 0.6	до 0.6	до 0.6	до 0.025	до 0.03	12-14

Стали М3-сталь с массовой долей углерода >0,65% или суммарной долей легирующих элементов >5,0%. Определяющими легирующими элементами являются Si, Mn, Cr, Ni, Mo, W, V.

Сталь 40Х13 имеет Cr – 12-14%, массовую долю углерода 0.35-0.44 (Cr12,0-14,0% > 5%.), то её можно отнести к группе стали M3 [1, c 630].

Степень сложности.

Степень сложности поковки определяется отношением толщины к диаметру, если h/d≤0,2, то поковка относиться к степени сложности С4. Для данной детали 12/64=0,1875<2; Окончательно отнесём к С4 степени сложности.[1, c 631].

Масса поковки.

Ориентировочную величину массы поковки определяем по формуле:

M_п.р.= М_д∙К_р

,где M_п.р.- расчетная масса поковки, кг.

М_д. – масса детали.

К_р. – расчетный коэффициент. [1, c 634, табл. 8.29].

Определяем К_р., деталь фланец с отверстиями, углублениями, поднутрениями, не оформляемыми а поковки, при штамповке, относится к 5 группе, коэффициент

К_р = 1,8−2,2, примем его равным 2, тогда:

M_п.р.= 0,09∙2 = 0,18 кг

Выбор способа получения поковки.

Поковку с такой массой можно реализовать с помощью нескольких способов:

1. Горячая штамповка на молотах.

2. Горячая штамповка на механических прессах.

Но данные способы не удовлетворяют требованиям типа поковок

[1, c 560-565, табл. 8.1-8.2].

По типу поковок подходят поковки типа колец (H/D≤0,7).

Данные поковки штампуются на ГКМ [1, c 626, табл. 8.26].

По технологическим особенностям [1, c 664-665, табл. 8.43], подходит горячая штамповка на ГКМ.

Горячую штамповку и калибровку используют в массовом производстве, у нас принято, что производство серийное. Данная деталь изготавливалась для гироскопов, количество выпуска данных приборов не достаточно для массового производства.

Штамповка выдавливанием на гидравлических прессах и ковка не подходят по технологическим особенностям:

Для выдавливания на гидравлических прессах не подходит материал поковок и масса поковок, а для ковки не подходит масса поковок и форма, обычно на них изготавливаются более простые конструкторские формы деталей. [1, c 664-665, табл. 8.43].

Преимущества и недостатки при штамповке на ГКМ.

При сопоставлении штамповки на ГКМ со штамповкой на молотах и прессах, необходимо учитывать, что номенклатура резко ограничена, масса их сравнительно небольшая

(30-50кг), невысокая стойкость штампов. Стоимость ГКМ в 1,5 раза дороже, чем стоимость кривошипных прессов той же мощности. Однако коэффициент использования металла выше, возможность получения более сложных и точных поковок, исключение предварительной операции резки прутков на штучные заготовки, делают способ экономически целесообразным. [1, c 662-663, рис 8.32], [4, c 13-14].

К преимуществам относятся:

-Возможность получения специфичных для ГКМ поковок, поковок с полостями и штампуемых из труб, которые на другом оборудовании получить невозможно или трудно изготовить рационально;

-Экономия металла и трудозатрат на механическую обработку ввиду широкого использования штамповки в закрытых штампах, а так же незначительных штамповочных уклонов;

-Возможность штамповки непосредственно от прутка, что позволяет регулировать объём деформируемого металла, снижает или исключает необходимость предварительной разделки заготовок;

-Безударные и относительно безопасные условия работы ГКМ;

-Относительно высокая производительность;

-Возможность механизации и автоматизации;

Недостатками являются:

-Ограниченные номенклатура и масса (до 150кг) штампуемых поковок;

-Необходимость применения в качестве исходного материала проката, как правило, повышенной точности, а иногда калиброванного;

-При колебаниях объёма исходной заготовки из-за допуска на размеры сечения проката обычной точности штамповка в закрытых и открытых ручьях является невозможной или практически не рациональной. [1, c 628-629].

В зависимости от типа штампа:

-Для ГКМ в основном штамповка производится в закрытых штампах, они не создают заусенца и уменьшают расход металла, так же подходят для тел вращения, но создают внутренние перенапряжения, что может негативно сказаться на размерах изделия.

Открытый штамп так же применяется на ГКМ, не создаёт внутренних перенапряжений, но оставляет заусенец, т.к. все поверхности детали будут в дальнейшем обрабатываться, это не существенно. Прочность поверхности будет меньше, но данная поверхность, на которой образуется заусенец, работает на сжатие и это позволяет пренебречь данным фактором.

Выбираем открытый штамп. С плоской поверхностью разъёма.

В зависимости от установки заготовки в штампе:

-Выбираем осадку в торец (или высадка), т.к. деталь типа колец.

Точность.

В следствии того, что все поверхности в дальнейшем будут обрабатываться, значение точности не является первостепенным при штамповке поковки. Но при выборе класса точности на один выше, мы сэкономим на металле и уменьшении механической обработки детали. Поэтому выбираем класс точности Т4 для ГКМ. [1, c 630, табл. 8.27].

Определение исходного индекса [1, c 635, рис. 8.22].

Для данной детали с группой стали М3, степенью поковки С4 и классом точности Т4, исходный индекс будет 12.

Основные припуски на размеры поковки [1, c 636-637, табл. 8.30].

1.7мм – диаметр 64 мм и чистота поверхности 3,2 мкм;

1.9 мм– диаметр 45 мм и чистота поверхности 0,8 мкм;

1.6мм – диаметр 3 мм и чистота поверхности 3,2 мкм;

1.8мм – диаметр 3 мм и чистота поверхности 0,8 мкм;

1.6мм – диаметр 35 мм и чистота поверхности 3,2 мкм;

1.8мм – диаметр 30 мм и чистота поверхности 0,8 мкм;

1.7мм– диаметр 40 мм и чистота поверхности 3,2 мкм;

1.6мм– толщина 12 мм и чистота поверхности 3,2 мкм;

1.6мм – диаметр 2,5 мм и чистота поверхности 3,2 мкм;

Дополнительные припуски, учитывающие:

Смещение поковки по поверхности штампа – 0,1 мм [1, c 638, табл. 8.31].

Изогнутость отклонения от плоскости и прямолинейности [1, c 638, табл. 8.32],

Для диаметра 64 – 0,3 мм;

диаметр 64+(1,7+0,1+0,3)x2=68,2мм принимается 68мм;

диаметр 45+(1,9+0,1+0,3)x2=49,4мм принимается 49,5мм;

толщина 3+(1,6+0,3)+(1,6+0,1+0,3)=7,1мм принимается 7мм;

толщина 12+(1,6+0,1+0,3)x2=16мм;

размер 2,5+(1,6+0,3)-(1,6+0,1+0,3)=2,4 принимается 2,5мм;

диаметр 40+(1,7+0,1+0,3)x2=44,2мм принимается 44мм;

диаметр 35+(1,6+0,1+0,3)x2=39мм;

диаметр 30-(1,8+0,1+0,3)x2=25,6мм принимается 25,5мм;

Радиус закругления наружных углов [1, c 646, табл. 8.39].

Минимальный радиус наружных углов R1=1мм, следовательно, минимальные значения внутренних радиусов R2=3мм [ГОСТ 7505-89]. Принимаем для наружных R1=1,3мм, а для внутренних R2=4мм.

Допускаемые отклонения размеров поковки [1, c 640-641, табл. 8.34].

Диаметр 68мм, с допуском будет

Неуказанные допуски радиусов закругления выбираются по таблице 8.40 [1, c 646].

По ГОСТу 7505-89 Допускаемая величина высоты заусенца на поковке по контуру обрезки облоя не должна превышать: 2,0 мм - для поковок массой до 1,0 кг включ.; Принимается равным 1,0 мм.

Допускаемое отклонение по изогнутости, от плоскостности и от прямолинейности принимается равным 0,6 мм [1, c 643, табл. 8.37].

Допускаемая величина смещения по поверхности разъёма штампа 0,3 мм [1, c 643, табл. 8.36].

Максимальные штамповочные уклоны на наружной поверхности 5°, на внутренней 7°.

Примем на наружной поверхности 3°, на внутренней 5°.