- •Задание
- •Разработка технологического процесса штамповки шестерни
- •Обоснование выбора метода штамповки
- •Обоснование выбора метода нагрева заготовок
- •Расчет обЪема и веса детали
- •Определение группы металла , группы сложности , группы точности , исходного индекса
- •Назначение припускОв, кузнечных напусков и Допусков
- •Выбор формы перемычки. Ее расчет
- •Выбор облойной канавки
- •Проектирование переходов штамповки
- •Расчет заготовки
- •Расчет усилия резки. Выбор ножниц
- •Расчет усилия штамповки и выбор пресса
- •Расчет усилия обрезки облоя и прошивки отверстия и выбор обрезного пресса
Назначение припускОв, кузнечных напусков и Допусков
Все припуски, напуски и допуски назначаются по ГОСТу 7505-89.
Основные припуски на механическую обработку:
2 – диаметр 210,78 мм;
2,2 – диаметр77 мм;
2,3 – диаметр 56 мм;
1,7 – толщина 34 мм;
2 – диаметр 175 мм;
1,5 – толщина 10 мм;
2 – диаметр 172мм;
1,7 – диаметр 90 мм;
Дополнительные припуски, учитывающие:
смещение по поверхности разъема штампа – 0,3 мм;
отклонение от плоскости – 0,5 мм.
Кузнечные напуски: штамповочные уклоны на наружных поверхностях – 50, штамповочные уклоны на внутренних поверхностях – 70.
Для определения допусков необходимо найти размеры поковки:
диаметр 175 - 2 ∙ (2 + 0,3) = 170,4 ≈ 170,5 мм;
диаметр 172 - 2 ∙ (2+0,3) = 167,4≈167,5 мм;
диаметр 90 + 2 ∙ (1,7 + 0,3) = 94 мм;
диаметр 210,78 + 2 ∙ (2+0,3) = 215,38≈215,5 мм;
диаметр 77 - 2 ∙ (2,2+0,3) = 72;
толщина 10 + 2 ∙ (1,5+0,5) = 14 мм;
толщина 56 + 2 ∙ (2,3+0,5) = 61,6≈61,5 мм;
толщина 34 + 2 ∙ (1.7+0,5) = 38,4≈38,5 мм;
Допускаемые отклонения размеров:
диаметр 170,5 ;
диаметр 167,5 ;
диаметр 94;
диаметр 215,5 ;
диаметр 72;
толщина 14;
толщина 61,5 ;
толщина 38,5 ;
Допуск размеров, не указанный на чертеже поковки, принимается равным 1,5 допуска соответствующего размера поковки с равными допускаемыми отклонениями.
Неуказанные допуски радиусов закругления – 0,5 мм.
Допускаемая величина смещения по поверхности разъема штампа - 0,8 мм.
Допускаемая величина остаточного облоя – 1мм.
Допускаемая величина высоты заусенца на поковке по контуру обрезки облоя не должна превышать 5мм
Размеры поковки и их допускаемые отклонения представлены на чертеже 1.
Выбор формы перемычки. Ее расчет
Выбираем плоскую перемычку, ее толщину S можно определить по формуле (13):
, (13)
где d – диаметр основания, d=72 мм;
h – высота до перемычки сверху.
На рисунке 3 приведена схема перемычки с обозначением всех размеров.
Рисунок 3 – Схема перемычки
Высота до перемычки h находится по приближенной формуле (14):
h = 0,5H. (14)
Подставим известные величины и найдем h и S:
h = 0,5 ∙ 61,5 = 30,75 (мм);
S = = 7 (мм).
Выбор облойной канавки
Выберем основной тип канавки, у которой магазин открыт полностью с одной стороны (рисунок 4):
Рисунок 4 – Схема облойной канавки
Для канавок круглых в плане высоту облойной канавки рекомендуют брать по следующей зависимости (формула (15)):
h = 0,02Dп, (15)
где Dп – наружный диаметр поковки в плане, Dп=215,5 мм.
Получаем:
h = 0,02 ∙ 215,5 = 4,31 мм
Принимаем высоту канавки h равной 4 мм.
Определим другие размеры облойного мостика и магазина:
b = 12 мм,
h1 = 12 мм,
R = 30 мм,
r = 5 мм.
Проектирование переходов штамповки
Для штамповки данной детали необходимо спроектировать три ручья: осадка, черновой и чистовой ручьи. Разработка технологии начинается с проектирования чистового ручья по горячим размерам поковки, которые на 1,5% больше холодных размеров.
По горячим размерам поковки вычерчивается чистовой ручей штампа.
После разработки чистового ручья проектируется черновой ручей. Штамповочные уклоны чернового и чистового ручьев штампа одинаковы. Объем перемычек в чистовом и черновом ручье одинаков. Объем чернового ручья в открытом штампе должен быть примерно на 5 % больше чистового ручья. Свободное вхождение полуфабриката после черного ручья в чистовой достигается уменьшением наружных и увеличением внутренних диаметральных размеров.
Наружные диаметральные размеры полуфабриката после чернового ручья находятся по формуле (16):
Dнчерн = Dчист – Dчист ∙ k ∙ tOC, (16)
где Dчист – соответствующий диаметральный размер в чистовом ручье;
k – коэффициент линейного расширения, k = 12 ∙ 10-6;
tOC – температура штамповки, tOC = 1000OC.
Подставим численные значения и получим:
215,5 – 215,5 ∙ 12 ∙ 10-6 ∙ 1000 = 212,9 мм;
94 – 94 ∙ 12 ∙ 10-6 ∙ 1000 = 92,9 мм.
Внутренние диаметральные размеры полуфабриката после чернового ручья находятся по формуле (17):
Dвчерн = Dчист + Dчист ∙ k ∙ tOC. (17)
Подставим численные значения и получим:
72 + 72 ∙ 12 ∙ 10-6 ∙ 1000 = 72,9 мм;
167,5 + 167,5 ∙ 12 ∙ 10-6 ∙ 1000 = 169,5 мм;
170,5+170,5 ∙ 12 ∙ 10-6 ∙ 1000 = 172,6 мм;
101+101 ∙ 12 ∙ 10-6 ∙ 1000 = 102,2 мм;
Высотные размеры полуфабриката после чернового ручья будем находить из равенства объемов кольцевых частей чистового и чернового ручьев. Кольцевая часть чернового ручья будет несколько выше аналогичной кольцевой части чистового.
Для расчета чернового ручья воспользуемся рисунком 5.
Рисунок 5 – Схема к расчету высот чернового ручья
С помощью формулы (3) рассчитаем объемы колец чистового ручья и затем найдем высоты чернового.
V1 = 0,785 ∙ 38,5 ∙ (215,52 – 167,52) = 555610,44 мм3;
V2 = 0,785 ∙ 61,5 ∙ (942 – 722) = 176309,43 мм3;
V3 = 0,785 ∙ 19 ∙ (151,52 – 1172) = 138161,37 мм3;
V1черн = 0,785 ∙ Х1 ∙ (212,92 – 167,52) = 1,05 V1 => Х1=42,7 мм;
V2черн = 0,785 ∙ X2 ∙(92,9 2 – 72,92) = 1,05 V2 => Х2=67,7 мм;
V3черн = 0,785 ∙ X3 ∙(153,5 2 – 118,22) = 1,05 V2 => Х3 =18,6 мм.