
- •Технология конструкционных материалов
- •Содержание
- •Введение
- •Лабораторная работа № 1 Машиностроительные материалы
- •Общие сведения
- •Чёрные металлы стали
- •1. Классификация по качеству
- •1.1. Углеродистые стали
- •1.2. Легированные стали (гост 4543-71)
- •2. Классификация по назначению
- •2.1. Конструкционные стали:
- •2.2. Инструментальные стали:
- •2.3. Стали и сплавы с особыми свойствами:
- •Цветные металлы и сплавы Титан и его сплавы
- •Медь и её сплавы
- •Магний и его сплавы
- •Алюминий и его сплавы
- •Примечания
- •Порошковые материалы
- •Контрольные вопросы
- •Варианты заданий
- •Лабораторная работа №2 Механические свойства конструкционных материалов
- •1. Общие сведения
- •1.1 Упругие свойства и упругая деформация
- •1.2 Пластическая деформация. Прочность и пластичность материалов
- •1.3 Вязкость материалов. Определение удельной ударной вязкости
- •1.4 Твёрдость материалов. Испытания на твёрдость
- •2. Контрольные вопросы
- •3. Описание лабораторной установки
- •4. Рекомендации по проведению экспериментов
- •5. Задания
- •Вариант №9
- •6. Составление отчёта
- •Лабораторная работа №3 Технологические испытания материалов
- •Часть I
- •Назначение прибора
- •Техническая характеристика
- •Краткое описание и принцип действия
- •Методика проверки
- •Подготовка прибора к работе
- •Проведение испытаний
- •Содержание отчёта
- •Часть II
- •1. Общие сведения
- •Контрольные вопросы
- •1. Общие сведения
- •2. Методика расчёта припусков на механическую обработку и коэффициентов для детали типа «Палец»
- •Задание№1 к лабораторной работе
- •Пример расчёта
- •5. Методика расчёта припусков на механическую обработку и коэффициентов для детали типа «Кольцо»
- •Задание №2 к лабораторной работе
- •7. Контрольные вопросы
- •Разработка технологического процесса горячей штамповки
- •Разработка технологического процесса горячей штамповки
- •Определение массы и размеров исходной заготовки
- •Выбор штамповочного оборудования
- •Порядок выполнения работы
- •4. Варианты заданий
- •Список литературы
- •164500, Г. Северодвинск,ул. Воронина, 6
2. Методика расчёта припусков на механическую обработку и коэффициентов для детали типа «Палец»
-
Исходной заготовкой является круглый прокат. Сначала определяется количество необходимых технологических операций для получения цилиндрических и торцевых поверхностей, в зависимости от предъявляемых требований к качеству поверхности.
-
Определяется диаметр заготовки Dзаг.
-
Определяется припуск на обработку торцевых поверхностей ΔΣ.
-
При изготовлении заготовок из проката его разрезают на мерные заготовки, поэтому необходимо знать величину потерь металла при разрезании. Она равна ширине реза h и зависит от применяемого метода резания.
-
Из полученных ранее данных находится длина проката по формуле:
(1),
где n – количество деталей, шт, L1 – длина детали, мм.
Необходимо учесть, что заготовки диаметром до 9 мм поставляются в мотках, диаметром свыше 9 мм – в прутках. Стандартные длины прутков: 1) от 3 до 6 м из углеродистой стали обыкновенного качества и низколегированной стали; 2) от 2 до 6 м из качественной углеродистой и легированной стали; 3) от 1,5 до 5 м из высоколегированной стали. Исходя из этого, определяется количество прутков и длина одного прутка.
-
Определяется площадь поперечного сечения (S) и масса 1 м проката (m).
-
Вычисляется масса всего необходимого проката по формуле:
(2),
где L – округлённое до большего целого числа метров значение длины проката.
-
Вычисляется масса детали по формуле:
(3),
где Vдет – объём детали, ρ – плотность материала детали (для стали ρ=7,85 г/см3).
-
Вычисляется масса заготовки по формуле:
(4),
где Vзаг – объём заготовки.
-
Рассчитывается коэффициент использования материала:
(5),
где n – количество выпускаемых деталей.
-
Рассчитывается коэффициент выхода годного:
(6).
-
Рассчитывается коэффициент весовой точности:
(7).
-
Выполняется чертёж заготовки. В графе материал указывается условное обозначение круга по ГОСТ.
Пример условного обозначения: 1) прокат
горячекатаный круглый, диаметром 70 мм,
обычной точности прокатки В по ГОСТ
2590-88, из стали марки 20 по ГОСТ 1050-88, с
качеством поверхности группы б
(предназначен преимущественно для
холодной механической обработки), без
термической обработки:
;
2) прокат круглого сечения, диаметром
30 мм, обычной точности прокатки В по
ГОСТ 2590-88, из стали 38ХС по ГОСТ 4543-71:
.
-
Задание№1 к лабораторной работе
Необходимо произвести расчёт припусков на механическую обработку, определить размеры заготовки, выполнить чертёж заготовки.
Рис. 1. Деталь «Палец»
Таблица 1
Варианты заданий
№ вариан-та |
Марка стали |
Номинальные размеры детали, мм |
Качество поверхностей детали, мкм |
Количество деталей |
||||
D1 |
D2 |
L1 |
L2 |
Ra1 |
Ra2 |
n |
||
1 |
40 |
36 |
16 |
80 |
60 |
3,2 |
1,6 |
100 |
2 |
40Х |
40 |
22 |
100 |
80 |
12,5 |
6,3 |
200 |
3 |
12ХН3А |
38 |
18 |
60 |
30 |
6,3 |
3,2 |
250 |
4 |
60С2 |
34 |
24 |
68 |
50 |
1,6 |
1,6 |
150 |
5 |
30ХГСА |
40 |
30 |
70 |
60 |
12,5 |
12,5 |
300 |
6 |
20 |
56 |
44 |
80 |
50 |
3,2 |
0,8 |
250 |
7 |
40Х |
52 |
45 |
100 |
75 |
3,2 |
3,2 |
300 |
8 |
30ХГСА |
70 |
50 |
120 |
80 |
1,6 |
1,6 |
100 |
9 |
40Х |
60 |
40 |
100 |
80 |
6,3 |
6,3 |
150 |
10 |
20Х |
56 |
48 |
150 |
132 |
12,5 |
3,2 |
180 |
11 |
50 |
70 |
60 |
180 |
140 |
3,2 |
0,4 |
120 |
12 |
20 |
50 |
40 |
130 |
110 |
1,6 |
3,2 |
200 |
13 |
50 |
32 |
18 |
60 |
55 |
1,6 |
0,4 |
250 |
14 |
20Х |
32 |
20 |
60 |
40 |
12,5 |
1,6 |
160 |
15 |
12ХН3А |
34 |
12 |
136 |
86 |
6,3 |
3,2 |
240 |
16 |
60С2 |
42 |
30 |
66 |
26 |
3,2 |
0,8 |
200 |
17 |
30ХГСА |
45 |
25 |
130 |
60 |
6,3 |
1,6 |
180 |
18 |
40 |
36 |
18 |
80 |
60 |
12,5 |
3,2 |
300 |
19 |
20Х |
65 |
40 |
140 |
100 |
1,6 |
0,4 |
150 |
20 |
20 |
34 |
20 |
86 |
40 |
3,2 |
6,3 |
250 |