2. Исходные данные

3. Деталь – Вал

4. Допускаемое напряжение – 300 МПа

5. Годовая программа - 1000

3. Выбор материала и метода получения детали

При выборе материала учитывали:

• условия работы детали

• характер и величину действующей на деталь нагрузки;

• температуру и коррозионное воздействие среды;

• степень и вид изнашивания: под действием сил трения, абразивное, усталостное и др.

Учитывая условия эксплуатации детали и встречающиеся на практике виды разрушений и износа, вал относится к деталям I группы.

Материал должен обладать высокой твердостью и износостойкостью поверхностного слоя при вязкой и достаточно прочной сердцевине. Такие свойства обеспечивают цементуемые низкоуглеродистые и легированные стали, наиболее применяемые марки которых представлены в (табл. 1)

Таблица 1

Термическая обработка и механические свойства улучшаемых сталей

Марки стали	Термическая обработка		Механические свойства
	Закалка, оС; среда	Отпуск, оС; среда	σВ	σ0,2	σ-1	HB
			МПа
35	850; вода	550; вода, масло	700	520	310	1950
45	850; то же	550; то же	800	580	340	2400
40Х	860; масло	500; то же	1000	800	400	2400
50Х	830; то же	520, то же	1100	850	440	2900
40ХН	820; то же	550, то же	1000	800	400	2500
30ХГСА	880; то же	540, то же	1100	850	440	2700
40ХНМА	850; то же	620, то же	1100	950	410	2700

Расчёт необходимых прочностных характеристик:

Основные марки конструкционных материалов стандартизованы, т.е. поставляются с гарантированными свойствами. При расчете деталей на прочность определяют рабочие напряжения [σ]доп.

[σ] < σ _0,2/ 1,6 или < σ _B/ 2,4.

[σ]=300 МПа

σ _0,2 ≥1,6*[σ]=1,6*300=480

σ _0,2≥480 МПа

σ _B ≥2,4*[σ]=2,4*300=720

σ _B ≥720 МПа

Исходя из рассчитанных и табличных данных, можно прийти к выводу, что для изготовления шлицевого вала подходит сталь 45 (σ_0,2=580 МПа, σ_В = 800 МПа).

Материал детали – Сталь 45. В условиях мелкосерийного производства предпочтительным способом получения заготовок для детали типа “вал” является свободная ковка.

Ковка не только изменяет форму и размеры обрабатываемого металла, но и способствует улучшению его структуры и механических свойств. Она измельчает и уплотняет зерна, устраняет внутренние раковины и пузыри. Свободная ковка обычно применяется для получения единичных поковок различной формы и размеров, а также при изготовлении небольших партий поковок.

4. Разработка технологии получения заготовки свободой ковкой.

Порядок выполнения работы:

1. Назначить по ГОСТ 7062-90 припуски, допуски и напуски.

2. Вычертить эскиз поковки.

3. Определить массу поковки.

4. Определить массу заготовки (слитка или проката).

5. Выбрать тип и размеры кузнечного слитка (если исходной заготовкой является слиток).

6. Составить график нагрева заготовки и охлаждения поковки, рассчитать продолжительность нагрева, выбрать режим охлаждение.

7. Определить и изобразить основные, вспомогательные и отделочные операции для получения заданной поковки, последовательность их выполнения.