Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Отчёт по практике,НКМЗ,КПЦ.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
07.11.2019
Размер:
117 Кб
Скачать
☆

4. Индивидуальное задание

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОВКИ ДЕТАЛИ «ВАЛ»

Исходные данные:

чертеж детали «Вал»;

величина укова не менее 2,5;

материал – сталь 20Г.

4.1 Проектирование чертежа поковки

Данная деталь имеет более двух уступом, следовательно, за основное принимаем сечение наибольшего диаметра ( =900мм)

На рис. 4.1 представлена расчетная схема детали «Вал».

Рисунок 4.1 – Расчетная схема детали «Вал»

Таблица 4.1 – Сводная таблица принятых обозначений

Обозначение

размера на детали

D1

D2

D3

D4

D5

D6

–

Величина, мм

1000

800

900

800

500

600

–

Обозначение

размера на детали

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L

Величина, мм

500

400

400

300

600

800

3000

Чертеж поковки получим по чертежу готовой детали для чего необходимо по ГОСТ 7062-79* назначить припуски и предельные отклонения на соответствующие размеры детали.

Расчетная схема поковки детали «Вал» приведена на рис. 4.2.

Рисунок 4.2 – Расчетная схема поковки детали «Вал»

4.1.1 Назначение припусков и предельных отклонений на диаметры детали

Для D1=1000 мм – δ1/2=3211 мм.

Для D2=800 мм – δ1/2=3011 мм.

Для D3=900 мм – δ1/2=3111мм.

Для D4=800 мм – δ1/2=3011 мм.

Для D5=500 мм – δ1/2=2610 мм.

Для D6=600 мм – δ1/2=2810 мм.

Основным сечением будет являться ступень диаметром D3, следовательно на диаметр D1, D2, D4, D5, D6, необходимо назначить дополнительный припуск: δд1=0 мм, δд2=4 мм, δд4=8 мм, δд5=14 мм, δд6=12 мм.

4.1.2Назначение диаметра поковки (расчетного)

Для D1п= D1+δд1+ δ1/2=1000+0+3211=1032 11 мм.

Для D2п= D2+δд2 + δ1/2=800+4 +3011=834 11 мм.

Для D3п= D3 + δ1/2=900+3111=93111 мм.

Для D4п= D4+δд4+ δ1/2=800+8+3011=83811 мм.

Для D5п= D5+ δд5+ δ 1/2=500+14+2610=54010 мм.

Для D6п= D6 +δд6+ δ1/2=600+12+2810=64011 мм.

Назначение диаметра поковки (округленного)

Для D1п= 103211 мм.

Для D2п=83411 мм.

Для D3п=93111 мм.

Для D4п=83811 мм.

Для D5п=54010 мм.

Для D6п=640 11 мм

4.1.3 Назначение припусков и предельных отклонений на длины детали

На длину L1=500мм.

(1,5δ1+0,75δ1)1,51/2=(1,532+0,7532)1,511=7216,5 мм.

Окончательно принимаем 7016,5 мм.

На длину L2=400мм

(-0.75δ2-0,75δ1)1,51/2=-0.7530-0.75321,511=-47.2516,5 мм.

Окончательно принимаем -4516,5 мм.

На длину L3=400мм

(0.75δ2+0.75δ2)1,51/2=0.7531+0.75311,511=46.516.5мм.

Окончательно принимаем 4516.5мм.

На длину L4=300мм.

(0.75δ2-0.75δ3)1,51/2=0.7530-0.75311,511=-0.7516.5мм.

Окончательно принимаем 16.5мм.

На длину L5 =600мм.

(-0.75δ3+0.75δ4)1,51/2=-0.7531+0.75301,511=-1.516.5мм.

Окончательно принимаем 16.5мм.

На длину L6=800мм.

(-0.75δ4+1,5δ5)1,51/2=-0.7530+1,5261,511=19.516.5мм.

Окончательно принимаем 2016.5мм.

На длину L=3000мм.

(1,5δ1+1,5 δ5)1,5(1/2+5/2)=( 1,532+1,526)1,5(11+10)/2=9015.75мм.

Окончательно принимаем 9016мм.

4.1.4 Проверим выполнимость уступа на поковке

Для выполнимости уступа должно выполняется два условия:

(Dп-dп)/2 > hтабл,

L > Lтабл,

где Dп, dп – наибольший и наименьший диаметр уступа соответственно, мм;

hтабл – минимально допустимая высота уступа, мм;

L–длина шейки вала, мм;

Lтабл–минимально допустимая длина шейки вала, мм.

D1п= 103211мм.

D2п=83411мм.

hтабл=31мм.

Получим: (1032-935)/2=48.5 мм > 35 мм, следовательно, уступ выполним.

D2п=83411 мм.

D3п=93111 мм..

hтабл=33мм.

Получим: (834-931)/2=48.5 мм > 33 мм, L2п =255 мм, Lтабл =610 мм, следовательно, уступ не выполним.

D3п=93111 мм.

D4п=83810 мм.

hтабл=35мм.

Получим: (931-838)/2=46.5 мм > 35 мм, L4п =500 мм, Lтабл =550 мм, следовательно, уступ не выполним.

D4п=83810 мм.

D5п=54010 мм.

hтабл=30мм.

Получим: (838-540)/2=149 мм > 30 мм, L5п =500 мм, Lтабл =510 мм, следовательно, уступ не выполним.

D5п=54010 мм.

D6п=640 11 мм

hтабл=28мм.

Получим: (640-540)/2=50 мм > 28 мм, L6п =850 мм, Lтабл =410 мм, следова-

тельно, уступ выполним.

Расчетные размеры поковки сведем в виде табл. 4.2.

Таблица 4.2 – Окончательные размеры поковки вала

Обозначение

размера на детали

D1п

D2п

–

Величина, мм

103011

834 11

–

Обозначение

размера на детали

L1п

L2п

Lп

Величина, мм

220016.5

87016

309015

На основании данных табл. 4.2 выполним чертеж поковки вала (рис. 4.3).

4.1.5 Определение массы поковки вала

Определим массу напуска на торцевом скосе для диаметра D1

Согласно [имеем:

Мс1=0,2810-6D1п3=0,2810-610303=307,75кг.

Рисунок4.3 – Чертеж поковки детали «Вал»

Определим массу напуска на торцевом скосе для диаметра D6

Согласно имеем:

Мс2=0,2810-6D6п3=0,2810-66403=73.4 кг.

Определим массу напуска между уступами (галтель)

Согласно имеем:

Мн1=0,1810-6[D1п-D2п]2[D1п+D2п]=0,1810-6[1030-640]2[1030+640]=75,3 кг

4.1.6 Определим объем поковки без учета торцевых скосов и галтели

Vпок/=0,785(D1п2L1п+D2п2L2п);456.45

Vпок =0,785(103022200+6402870)=2111910620 мм3.

Тогда масса поковки составит:

Мпок=стVпок/+( Мс1+ Мс2+ Мн1)=7,8510-6 2111910620+(307,75+73.4+75.3)=17034.9кг,

где ст=7,8510-6 кг/мм3 – плотность материала поковки.

4.1.8 Определим массу слитка

Мсл=(Мпок+Мотх)/КВГ,

где Мпок – масса поковки, кг;

Мотх – масса кузнечных отходов, кг;

Мотх=Мпр+Мдч+Муг,

Мпр – масса отходов с прибыльной части слитка, кг;

Мдч – масса отходов с донной части слитка, кг;

Муг – масса отходов на угар, кг;

КВГ – коэффициент выхода годного.

В табл. 4.3 приведены допустимые значения КВГ при получении поковок из обычных слитков.

Таблица 4.3 – Допустимые значения КВГ

Масса поковки, т

до 20

20-30

30-50

>50

Углеродистая,

низколегированная

0,695

0,69

0,68

0,68

Среднелегированная

0,685

0,68

0,675

0,675

Высоколегированная

0,675

0,675

0,67

0,67

Принимаем КВГ=0,685

4.1.7Определим массу кузнечных отходов

Мотх=стVотх=7,8510-688218880 =692.5 кг,

Vотх=0,16Dб3=0,168203=88218880 мм3,

где Dб =820 мм – диаметр биллета (принять ориентировочно).

Получим:

Мсл=(17035+692.5)/0.685=18045,9 кг.

4.1.8 Назначаем параметры слитка

Принимаем стандартный слиток со следующими параметрами:

масса слитка – Мсл=19200 кг;

масса тела слитка – Мтела=0.785Мсл=0.78519200=15072 кг;

масса донной части – Мд.ч=0.031Мсл=0.03119200=595.2 кг; масса прибыльной части – Мпр=0.184Мсл=0.18419200=3532,8 кг.

После биллетировки размеры слитка принять следующими (рис. 4.4):

диаметр биллета – Dб =980мм;

тогда длина биллета составит – Lб =Vсл/(0,785Dб2)=(Мсл/ст)/(0,785Dб2)= =(19200106/7,85)/(0,78510302)=2936.9 мм;

диаметр цапфы – dц = 500 мм;

длина цапфы – lц = 950 мм

Рисунок 4.4 – Слиток после биллетировки

4.1.9 Рассчитаем коэффициенты экономичности

Коэффициент выхода годного

КВГ=Мпок/Мсл=17034.9/19200=0.89.

Коэффициент весовой точности

КВТ=Мдет/Мпок=14428.3/17034.9=0.85.

где Мдет – масса детали, определяемая по формуле:

Мдет=стVдет=7,8510-61838000000=14428.3 кг,

гдеVдет=0,785(D12L1+D22L2+D32L3+D42L4+D52L5+D62L6) – объем детали.

Vдет=0,785(10002500+8002400+9002400+8002500+5002600+6002800)=

=1838000000мм3

Коэффициент использования материала

КИМ=Мдет/Мсл=14428 /19200=0.75.

Рассчитаем баланс металла

Найдем массу годного остатка Мг.ост. При этом следует учесть потери на угар слитка Муг. Согласно при нагреве слитков в методических газовых печах потери металла на угар составят 2%.

Муг=0,02Мсл=0,0219200=384 кг.

Тогда масса годного остатка составит:

Мг.ост=Мсл-Мд.ч-Мпр-Мпок-Муг=19200-595,2-3532,8-17034.9-384=1888.86 кг.

Составляющие баланса металла сведем в виде табл. 4.4.

Таблица 4.4 – Баланс металла слитка

Составляющие

Масса, кг

Масса, %

Слиток

19200

100

Поковка

17827.7

64,6

Годный остаток

1888,86

10,2

Прибыль

5393,04

19,54

Донная часть

938,4

3,4

Угар слитка

552

2

4.2 Разработка технологического процесса ковки вала

4.2.1 Определим необходимость операции осадка

Операция осадка не нужна, если выполняется следующее условие:

Урасч=Fб/Fпокmax > Узад,

где Урасч – расчетное значение укова; Fб – площадь сечения биллетированного слитка, мм2; Fпокmax – площадь сечения поковки по наибольшему диаметру, мм2.

Fб=0,785Dб2=0,78511202=984704 мм2;

Fпокmax=0,785D2п2=0,78510302=836042,84 мм2;

Узад=2,5 (см. исходные данные).

Получим: Урасч=984704/836042,84 =1.18 < Узад=2,5, следовательно, операция осадки необходима.

4.2.2 Определим количество нагревов заготовки и температурный интервал ковки

Согласно рекомендациям назначаем I нагрев для следующей (примерной) схемы ковки: подкатка прибыли (цапфы), обкатка слитка (биллетировка), осадка, протяжка, отделка в меру.

Согласно рекомендациям назначаем следующий температурный интервал ковки:

температура начала ковки – 1300С;

температура окончания ковки – 700С.

4.2.3 Определение времени нагрева слитка под ковку

Согласно рекомендациям для слитка массой 27600 кг назначаем следующее время нагрева:

температура печи при посадке слитка – 1300С;

время нагрева до ковочной температуры –2 ч;

время минимальной выдержки при ковочной температуре – 4 ч;

время максимальной выдержки при ковочной температуре –7 ч;

общее время нагрева слитка с выдержкой – 6 ч.

4.2.4 Описание технологической схемы ковки