4 Выбор заготовки и ее проектирование

Правильный выбор заготовки оказывает непосредственное влияние на возможность рационального построения технологического процесса изготовления деталей, способствует снижению удельной металлоемкости деталей и уменьшению отходов.

Наиболее распространенные в машиностроении методы получения заготовок могут быть реализованы разными способами, выбор которых требует технико-экономического обоснования. В курсовом проекте способ получения заготовки определяют на основании чертежа детали, результатов анализа ее служебного назначения, материала, формы и размеров, программы выпуска.

Исходя из необходимости максимального приближения формы и размеров заготовки к параметрам готовой детали, следует применять прогрессивные методы и способы получения заготовок: литье под давлением, штамповка в закрытых штампах, периодический прокат и др., обеспечивающие снижение затрат на механическую обработку и повышение качества продукции [6].

Выбрав тот или иной способ получения заготовки, необходимо определить припуски и допускаемые отклонения на размеры заготовки.

4.1 Проектирование штампованных заготовок

Штампованные заготовки выполняются в соответствии с ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные». Стандарт устанавливает величины припусков, допуски размеров, отклонений формы и наименьшие радиусы закругления углов, которые представлены в приложении А.

Припуски и допуски устанавливают в зависимости от массы и размеров поковки, группы стали, степени сложности, класса точности поковки, шероховатости обработанной поверхности детали (см. приложение А).

Рассмотрим пример проектирования заготовки для шестерни, чертеж которой представлен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Чертеж шестерни

Материал детали – сталь 18 ХГТ.

Штамповочное оборудование – КГШП (кривошипный горячештампованный пресс). Нагрев заготовок индукционный. Штамповка закрытая.

Масса детали G_g= 1,6 кг.

Исходные данные для расчета:

- масса поковки (расчетная) по формуле

G_n=G_gK_p,

где K_p - коэффициент, который определяют по таблице А.3

G_n= 1,61,8 = 2,88 кг;

- класс точности – Т3 (см. таблицу А.1);

- группа стали – М2 (см. приложение А);

- степень сложности по формуле

C=G_n/G_ф,

где G_n - масса поковки;

G_ф - масса фигуры, в которую вписывается форма поковки (см. рисунок А.1). Размеры фигуры (цилиндра), описывающей поковку ‑ диаметр 112×1,05=117,6 мм; высота 38×1,05=39,9 мм.

= 3,14×5,88²×3,99×7,8=3379 г =3,379 кг ~ 3,4 кг.

C=G_n/G_ф = 2,88/3,4 = 0,84

Степень сложности определить по таблице А.2.

Степень сложности – С1.

Конфигурация поверхности разъема штампа – П (плоская).

Исходный индекс (см. таблица А.4) – 9.

Основные припуски на размеры (см. таблицу А.5), мм:

- 1,5 – диаметр 112 мм и шероховатость поверхности R_z 40;

- 1,3 – диаметр 32 мм и шероховатость поверхности R_z 40;

- 1,0 – толщина 38 мм и шероховатость поверхности R_z 80;

- 1,0 – толщина 22 мм и шероховатость поверхности R_z 80;

Дополнительные припуски, учитывающие:

- смещение поверхности разъема штампа – 0,3 мм

(см. таблицу А.6);

- отклонение от плоскостности – 0,3 мм (см. таблицу А.7).

Штамповочный уклон:

- на наружной поверхности – 5°;

- на внутренней поверхности - 7°.

Размеры поковки, мм:

- диаметр 112+(1,5+0,3)×2=115,6, принимаем 115,5;

- диаметр 32-(1,3+0,3)×2=28,8, принимаем 25,5;

- толщина 22+(1,0+0,3)×2=24,6, принимаем 24,5;

- толщина 38+(1,0+0,3)×2=40,6, принимаем 40,5.

Радиус закругления наружных углов – 2,0 мм (см. таблицу А.8), принимаем 3,0 мм.

Допускаемые отклонения размеров (см. таблицу А.9), мм:

- диаметр ;

- диаметр ;

- толщина ;

- толщина .

Допуск размеров поковки, не указанных на чертеже поковки, принимают равным 1,5 допуска соответствующего размера поковки с равномерными допускаемыми отклонениями.

Чертеж штамповки шестерни представлен на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 – Чертеж штамповки шестерни