Материаловедение (куча курсачей) / ПРОИЗВОДСТВО ЗАГОТОВОК

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования - «Оренбургский государственный университет»

Индустриальнопедагогический колледж

Утверждаю Зам. директора Терентьев А.А

«__»_____________200_ г.

Задание на семестровую работу по дисциплине «Проектирование заготовок»

Студенту_______________________группа _______

Тема проекта: разработать заготовку (поковку) для изготовления детали

«шестерня»_____________________________________________

Исходные данные:

Задание на специальную разработку:____нет_____________________

_____________________________________________________________

Содержание расчетно-пояснительной записки: ___________________

________в соответствии с алгоритмом

________________________________________________

Перечень графического материала:

чертеж детали – А4_________________________________________

чертеж поковки – А3_________________________________________

___________________________________________________________

Срок сдачи законченного проекта «__»________200_ г.

Руководитель проекта_____________________________

Задание принял к исполнению «__»________200_ г.

Студент_________________________________________

Лист.

Содержание

Лист.

Введение

Способы обработки металлов давлением делят на три группы: ковка, объемная штамповка и специализированные процессы.

Для массового производства поковок следует применять объемную штамповку, производительность которой в десятки раз больше, чем свободной ковки, а требуемая необходимая квалификация рабочих значительно ниже. Кроме того, при штамповке достигается значительно большая, чем при свободной ковке, точность размеров и ниже шероховатость поверхности поковки.

Основными методами штамповки являются объемная и листовая штамповка, штамповка также бывает горячей и холодной.

При горячей объемной штамповке формообразование поковок осуществляется в специальной оснастке – штампах. Рабочие полости штампов (ручьи), допускают течение деформируемого металла только в определенном направлении и до определенных пределов, в результате чего обеспечивается принудительное получение заданной формы и размеров поковки по трем взаимно перпендикулярным осям.

Горячей объемной штамповкой изготовляют поковки различной формы и размеров из различных марок сталей, цветных металлов и сплавов.

Общий технологический процесс горячей объемной штамповки складывается из разделки проката на мерные исходные заготовки, их нагрева, собственно штамповки, обрезки и зачистки заусенцев, термической обработки, правки и калибровки.

Штамповка может быть осуществлена в открытых и закрытых штампах. При штамповке в открытых штампах поковка получается с заусенцем – некоторым избытком металла в исходной заготовке, вытесненным на заключительной стадии процесса штамповки в канавку для заусенца.

Штамповка в закрытых штампах является штамповкой без облоя (заусенца), но она требует высокой точности исходных заготовок по массе, поэтому ее использование составляет менее десяти процентов от общего количества объемной штамповки.

Лист.

1. Конструирование поковки

По чертежу детали рассчитать и сконструировать поковку, получаемую методом открытой штамповки. Нагрев заготовок – пламенный.

1.2 Выбор штамповочного оборудования

В качестве штамповочного оборудования выбираем кривошипный горячештамповочный пресс (КГШП), т.к. штамповка в открытых штампах на КГШП обеспечивает изготовление относительно точных поковок без сдвига в плоскости разъема, с малыми припусками и с повышенной по сравнению с молотами производительностью.

Vд = (735 + 201 + 201) 10 6 = 1137 10 −6 м3 mд = 1137 10 −6 7850 ≈ 8,925кг

3 Исходные данные для расчета

3.1 Определение массы поковки

mп = mд K p

где Kp – расчетный коэффициент для определения ориентировочной расчетной массы поковки (для круглых деталей Кр= от 1,5 до 1,8) /1, 4/.

Принимаем Кр = 1,5, так как поковка простой формы и небольших размеров

mп = 8,925 1,5 =13,387 ≈13,4 кг

3.2 Выбор класса точности поковки

По /1/ для КГШП при открытой штамповке рекомендуются из пяти классов точности Т4 или Т5; принимаем класс точности – Т4, с целью получения более точной поковки.

3.3 Определение группы стали

Средняя массовая доля углерода в стали Б Ст 2 пс 0,12 % C; суммарная массовая доля легирующих элементов – 0,525 % (0,375 % Mn, 0,15 % Si).

По /1, 4/ сталь с массовой долей углерода до 0,35 % и суммарной массовой долей легирующих элементов до 2 % включительно относится к группе М1.

3.4 Определение степени сложности проводим по отношению объемов (масс) поковки к описанной фигуре.

Описывающая поковку фигура цилиндр и его размеры:

диаметр 160 1,05 =168мм высота 80 1,05 = 84мм ,

где 1,05 – коэффициент, учитывающий увеличение размеров поковки, по сравнению с размерами детали.

объем фигуры: р 0,168 2 0,084 ≈ 1862 10 −6 м3 4

Лист.

Масса описывающей фигуры: mф = 1862 10 −6 7850 ≈ 14,617 кг

тогда соотношение составит

mп = 13,387 =0,92 mф 14,617

mп

По /1, 4/ при mф свыше 0,63 принимается степень сложности – C 1

3.5Конфигурацию поверхности разъема штампа принимаем плоскую – П.

3.6Исходный индекс по номограмме в соответствии с ранее определенными параметрами (Н=7, М=1, С=1 и Т=4) составил – 13, проверяем расчетом по формуле

И=Н+М+С+2(Т-1) -2 И=7+1+1-2+2(4-1)=13,

так как значения исходного индекса совпали, следовательно он определен верно.

4 Определение размеров поковки

4.1Основные размеры поковки и их допускаемые отклонения сведены

втаблицу 1

Таблица 1

Лист

4.2 Другие размеры поковки 4.2.1 Штамповочные уклоны:

на наружной поверхности – не более 5о, принимается 5о; на внутренней поверхности – не более 7 о, принимается 5 о 4.2.2 Радиус закругления

Радиус закругления наружных углов – 3 мм (минимальный) принимаем

4 мм.

4.2.3Допускаемая величина остаточного облоя – 1,2 мм.

4.2.4Допускаемое отклонение от плоскостности – 0,8 мм.

4.2.5Допускаемое смещение по поверхности разъема штампа – 0,8 мм.

4.2.6Допустимая величина высоты заусенца – 5 мм.

По определенным параметрам строим чертеж холодной поковки (А3) с учетом правил /2/.

5Определение размеров исходной заготовки

Размеры исходной заготовки определяют исходя из ее объема равному объему поковки с заусенцем и др. отходами.

V из = Vп + Vоб + Vпер + Vуг = к(V из = Vп + Vоб + Vпер) = πD4 2 H ,

где V из , Vп , Vоб , Vпер , Vуг- объемы исходной заготовки, поковки, облоя, перемычки и угара, соответственно, м3;

к – коэффициент, учитывающий величину угара, при электрическом нагреве принимаем равным 1,01, а при пламенном – 1,03, т.е. 3 или 1 %, так как нагрев пламенный то принимаем 1,03;

D и H – диаметр и высота исходной заготовки, м;

5.1 Определение объема поковки осуществляем также как и детали, но с учетом полученных размеров.

V1′ = π4 (0,1642 − 0,12 ) 0,064 ≈849 10−6 м3

V2 = π4 (0,12 − 0,0632 ) 0,04 = 201 10 − 6 м3

V3′ = π4 (0,0632 − 0,0342 ) 0,085 ≈120 10−6 м3

Vп = (849 + 201 +120)·106 =1170 10−6 м3

5.2 Объем заусенца определяется по формуле:

Vоб = Sк ξ Pпок

Лист