1. Описание детали

Деталь «Винт» представляет собой в целом цилиндрическое тело с наибольшими габаритными размерами: диаметром ∅20 мм и длиной 66 мм. Деталь имеет три ступени: первая ступень представляет собой цилиндрическое тело длиной 52 мм, на котором нарезана резьба М12-8q на длину 27 мм, также выполнена фаска 1х45°; вторая ступень представляет собой цилиндрическое тело ∅20 мм длиной 3 мм, на котором выполнена фаска 1х45°; третья ступень представляет собой цилиндрическое тело ∅14 мм длиной 11 мм, на котором профрезерованы четыре грани в размер 10 мм на глубину 10 мм.

Неуказанные предельные отклонения размеров соответствуют 14-ому квалитету точности.

Шероховатость большинства поверхностей детали составляет мкм; шероховатость торца ∅20 мкм.

Деталь предположительно служит в качестве крепежного элемента в каком-либо приспособлении.

После механической обработки деталь подвергают химическому оксидированию.

Масса детали – 0,07 кг.

2. Выбор заготовки и характеристика материала детали

Деталь «Винт» имеет несложную форму. Материалом детали «Винт» является сталь 45 по ГОСТ 1050-88. Выбираем заготовку исходя из задания, что деталь изготавливаем в условиях, приближенных к мелкосерийному производству. Поэтому поковку выбирать нецелесообразно, так как стоимость штампа значительно удорожит себестоимость детали.

Штамповка - процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Существуют два основных вида штамповки - листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист-до 6 мм). В противном случае штамповка называется объёмной. Для процесса штамповки используются прессы - устройства, позволяющие деформировать материалы с помощью механического воздействия.

Поковка - это заготовка или готовое изделие, получаемое свободной ковкой или штамповкой. Такие заготовки, как исходный материал для дальнейшего изготовления различных деталей, широко применяются на производстве. Готовые изделия сразу после изготовления могут использоваться в качестве деталей и узлов машин.

Исходя из того, что наибольший размер детали ∅20 мм и припусков в качестве заготовки выбираем пруток горячекатаный круглого сечения ∅25 мм обычной точности по ГОСТ 2590-88. Это обеспечит меньший расход материала.

Таким образом заготовкой является круглый прокат, обозначение которого:

Круг .

Обозначение материала детали – сталь 45 ГОСТ 1050-88 (сталь углеродистая качественная конструкционная).

Физические свойства [5, с. 101]:

а) плотность стали

б) теплопроводность составляет .

в) температурный коэффициент линейного расширения .

г) примерная температура плавления .

Химический состав и свойства стали 45 [6, с. 65]:

а) Углерод С = 0,42…0,5 %;

б) Марганец Mn = 0,5…0,8 %;

в) Кремний Si = 0,17…0,37 %;

г) Хром Cr < 0,25 %;

д) Никель Ni < 0,25 %.

Так как в материале детали находится менее 0,25 % хрома, то данная сталь относится к некоррозионностойким.

Механические свойства стали 45 в состоянии поставки [4, с. 67]:

а) Временное сопротивление разрыву σ_в = 620 МПа;

б) Напряжение при котором остаточная деформация равна 0,2% σ_0,2=340 МПа;

в) Предел текучести σ_т = 355 Н/мм²;

г) Относительное удлинение δ = 20%;

д) Относительное сужение ψ = 45%;

е) Ударная вязкость КСU = 0,5 МДж/м ²

ж) Твердость 207 НВ.

Технологические свойства:

Обрабатываемость давлением и сваркой – удовлетворительная.

Обрабатываемость режущим инструментом – хорошая.

Склонность к ТО – средняя, но прокаливаемость невелика.

Сталь 45 не подвергается литью.

Эксплуатационные свойства:

Материал является дешёвым, в связи с тем, что в его составе нет легирующих элементов: хрома, ванадия, титана, вольфрама; при этом он не является жаропрочным, жаростойким, то есть при высоких температурах будут ухудшаться механические характеристики, и появится окалина, приводящая к разрушению металла.

Коэффициент использования материала определяем по формуле:

, (2.1)

где M_Д – масса детали, кг; М_Д = 0,07 кг.

M_З – масса заготовки, кг.

Массу заготовки определяем по формуле:

М_З = ρ · V_З, (2.2)

где ρ – плотность материала детали, кг/м³;

V_З – объем заготовки, м³.

,

г.

.