1. Анализ конструкции детали и выбор способа получения поковки.

Деталь (рис 1.), подлежащая изготовлению, представляет собой полый цилиндр.

Материал детали – Сталь 20Х ГОСТ 1050-93.

Производство серийное.

В качестве заготовки используем поковку, штампуемую на кривошипном горячештамповочном прессе - выдавливание.

Нагрев заготовок индукционный.

На рис.1 даны лишь те размеры и некоторые параметры детали, которые будут необходимы при конструировании поковки и разработке графического документа (чертежа) на нее.

Рисунок 1. Деталь «Звездочка»

2. Определение массы детали.

Для установления хотя бы приблизительной массы детали необходимо знать ее объем . Для этого деталь нужно разбить на отдельные геометрические простые части (рис. 2). Для рассматриваемого звездочки такими элементарными частями будут кольца 1 и полый цилиндр 2.

Рисунок 2. Расчетный эскиз детали «Звездочка»

2.1 Кольцо 1. Внутренний диаметр кольца 1 , наружный диаметр , высота кольца . Тогда объем колец 1

2.2 Полый цилиндр 2. Внутренний диаметр цилиндра 2 , наружный диаметр , высота цилиндра . Тогда объем цилиндра 2

Тогда объем детали

Масса детали ,

где плотность материала Сталь 20Х ГОСТ 1050-93.

тогда

3. Конструирование поковки.

Используем методику определения общих припусков, номинальных размеров поковки и допусков на них табличным методом в соответствии с ГОСТ 7505-89. Один из основных факторов, учитываемых при назначении припусков на обработку и допусков на размеры поковок является расчетная масса поковки ( ).

где - расчетный коэффициент /1, см. приложение 3/

тогда

Следовательно, рассматриваемая поковка относится к интервалу масс от 3,2 до 5,6 кг /1, табл.2/.

Поковки в зависимости от их конструктивных характеристик и материала разделяются на несколько категорий/1, табл.1/.

По точности изготовления поковка звездочки , получаемого на прессе, относится к классу Т4 /1, табл.19/.

По материалу (сталь 20Х с содержанием углерода ≤ 0.35%) поковка принадлежит к группе М1.

По конфигурации поверхности разъема штампа(плоская) поковка относится к категории “П”

Степень сложности поковки определяется величиной отношения массы (объема поковки) к массе (объему) геометрической фигуры, в которую вписывается поковка. При определении размеров описывающей поковку фигуры допускается допускается увеличивать в 1,05 раза линейные размеры детали, определяющие положение ее обработанных поверхностей /1/

В качестве описывающей фигуры – цилиндр с диаметром основания ; высота

тогда величина относится группе С2 /1, приложение 2/.

Отсюда исходный индекс корпуса – 12.

3. 2 Припуски на механическую обработку.

Установим допуски для размеров:

а) Основные припуски на обработку цилиндрических поверхностей Звездочки

93 мм (Ra 10) – 1,8 мм;

59 мм (Ra 10) – 1,7 мм;

40 мм (Ra 0,63) – 1,7 мм;

б) Основные припуски на обработку торцов поковки в размер:

70 (Ra 10) – 1,8 мм;

36,7 (Ra 0,63) – 1,6 мм;

в) Дополнительные припуски учитывающие отклонение от плоскостности 0.3 мм /4, табл 4/

г) Смещение от поверхности разъема штампа – 0,3 мм /4, табл 4/

д) Штамповочный уклон /4, табл 8/

на наружной поверхности не более 5 град – примем 3 град.

на внутренней поверхности не более 7 град – примем 5 град.

3. 3 Определение номинальных размеров поковки.

Определение номинальных размеров поковки производится по размерам готовой детали (рис. 1) Округляем линейные размеры поковки с точностью до 0.5 мм.

Диаметральные размеры поковки:

а) Номинальный диаметр детали D₆

мм

б) Диаметр D₃

мм

б) Диаметр D₂

мм

в) Диаметр D₂

мм

г) Минимальный диаметр детали D₆

мм

Линейные размеры поковки:

мм

мм

Рис. 3 Расчетный эскиз поковки.

Толщина обычной плоской перемычки, образующейся при прошивке в полости под отверстие, определяется по эмпирической формуле /1, с. 154/

где тогда

3. 4 Определение допусков на размеры поковки.

Допуск размера не указанный на чертеже поковки, увеличивается в 1,5 раза по сравнению с допуском на этот размер.

95 ;

61 ;

36 ;

; .

4 Расчет исходной заготовки под штамповку.

В качестве исходной заготовки предусматривается использование штучной заготовки из проката обычной точности /13/.

В общем случае исходной заготовки /3. с.341/

,

где К- коэффициент учитывающий угар металла;

- Объем поковки;

- Объем перемычки;

- Объем облоя;

При индукционном нагреве

4.1 Определение объема поковки.

4.1 Кольцо 1. Внутренний диаметр кольца 1 , наружный диаметр , высота кольца . Тогда объем колец 1

4.2 Полый цилиндр 2. Внутренний диаметр цилиндра 2 , наружный диаметр , высота цилиндра . Тогда объем цилиндра 2

Тогда объем детали

тогда

4.2 Определение объема и массы перемычки.

Объем перемычки также определяется по эскизу поковки (рис 3).

тогда масса перемычки

4.2 Определение объема и массы облоя.

При штамповке в открытых штампах наиболее широкое распростране-ние нашли облойные канавки с сечением типа 1/1, с.160/, представлен-ным на рис. 9.

Рис. 9. Сечение облойной канавки типа 1.

Для определения размеров канавки сначала устанавливают высоту мостика /1, с.160/ где - площадь проекции поковки на плоскость разъема штампа.

Для поковки звездочки тогда

Объем облоя

Масса облоя

Объем исходной заготовки под штамповку

Масса исходной заготовки

5. Определение массы падающих частей молота.

Масса падающих частей молота при штамповке заготовки.

где 7 мм – диаметр заготовки.

кг/мм² - предел прочности деформируемого материала при температуре окончания штамповки /1, с.56./