- •Курсовой проект
- •Пояснительная записка
- •Аннотация
- •Оглавление
- •Введение
- •Общие сведения о процессе свободной ковкой
- •Исходные данные
- •3. Выбор материала и метода получения детали
- •4. Разработка технологии получения заготовки свободой ковкой.
- •4.1. Назначение припусков, допусков и напусков.
- •4.2. Определение последовательности кузнечных операций.
- •5. Выбор вида и расчёт режимов предварительной термической обработки
- •6. Черновая механическая обработка
- •7. Чистовая механическая обработка
- •8. Выбор вида и расчёт режимов упрочняющей термической или химико-термической обработки
- •Библиографический список
Исходные данные
Деталь – Вал шлицевой
Допускаемое напряжение – 180 МПа
Годовая программа - 250
Чертеж исходной детали представлен на чертеже 1.
3. Выбор материала и метода получения детали
При выборе материала учитывали:
условия работы детали
характер и величину действующей на деталь нагрузки;
температуру и коррозионное воздействие среды;
степень и вид изнашивания: под действием сил трения, абразивное, усталостное и др.
Учитывая условия эксплуатации детали и встречающиеся на практике виды разрушений и износа, вал относится к деталям I группы.
Материал должен обладать высокой твердостью и износостойкостью поверхностного слоя при вязкой и достаточно прочной сердцевине. Такие свойства обеспечивают цементуемые низкоуглеродистые и легированные стали, наиболее применяемые марки которых представлены в (табл. 1)
Таблица 1
Свойства цементуемых сталей после, цементации, закалки и низкого отпуска
Марки стали |
Прокалива-емость, Dкр, мм |
Механические свойства |
||||||
Вода/масло |
σВ |
σ0,2 |
σ-1 |
σ |
Ф |
Твердость |
||
МПа |
% |
Сердце-вины |
Поверх-ности |
|||||
HB, МПа |
HRC |
|||||||
10 |
5-10/- |
400 |
250 |
200 |
25 |
55 |
1370 |
56-62 |
25 |
12-10/- |
620 |
380 |
230 |
17 |
40 |
1700 |
54-62 |
20Х |
-/8-20 |
800 |
650 |
330 |
11 |
40 |
2500 |
54-62 |
18ХГТ |
30/20-40 |
1000 |
900 |
400 |
9 |
50 |
3000 |
62 |
12ХН3А |
80/70 |
1000 |
850 |
400 |
12 |
55 |
3000 |
56-62 |
18Х2Н4МА |
100/95 |
1150 |
850 |
460 |
12 |
50 |
4200 |
58-62 |
Расчёт необходимых прочностных характеристик:
Основные марки конструкционных материалов стандартизованы, т.е. поставляются с гарантированными свойствами. При расчете деталей на прочность определяют рабочие напряжения [σ]доп.
Согласно [σ] < σ 0,2/ 1,6 или < σ B/ 2,4.
[σ]=180 МПа
σ 0,2 ≥1,6*[σ]=1,6*180=288
σ 0,2≥228 МПа
σ B ≥2,4*[σ]=2,4*180=432
σ B ≥432 МПа
Исходя из рассчитанных и табличных данных, можно прийти к выводу, что для изготовления шлицевого вала подходит сталь 25 (σ0,2=380 МПа, σВ = 620 МПа).
Материал детали – Сталь 25. В условиях мелкосерийного производства предпочтительным способом получения заготовок для детали типа “шлицевой вал” является свободная ковка.
Ковка не только изменяет форму и размеры обрабатываемого металла, но и способствует улучшению его структуры и механических свойств. Она измельчает и уплотняет зерна, устраняет внутренние раковины и пузыри. Свободная ковка обычно применяется для получения единичных поковок различной формы и размеров, а также при изготовлении небольших партий поковок.