Деталь Гайка из стали 40 с технологией горячей штамповки

Чертеж отливки .cdw

1. Материал - сталь Сталь 40 ГОСТ 1050-93
Гр 2 - 156 229HB ГОСТ 8479-70
Группа стали М2 по ГОСТ 7505 89
Степень сложности - С1
*Размеры для справок
Неуказанные радиусы закруглений не более - R3 мм
Исходный индекс - 11
Высота заусенца не более 3 мм.
Смещение по плоскости разъема штампа не более 0.7 мм
Допускаются поверхностные дефекты глубиной раковины
не более 0.5 величины фактического припуска на обработку
на необрабатываемых поверхностях - не более 15 мм.
Маркировать: шифр курсового
Остальные технические требования по ГОСТ 84-79-70
ГОСТ 3.1105-84 Форма 3

Чертеж отливки.cdw

1. Материал - сталь Сталь 40 ГОСТ 1050-93
Гр 2 - 156 229HB ГОСТ 8479-70
Группа стали М2 по ГОСТ 7505 89
Степень сложности - С1
*Размеры для справок
Неуказанные радиусы закруглений не более - R3 мм
Исходный индекс - 11
Высота заусенца не более 3 мм.
Смещение по плоскости разъема штампа не более 0.7 мм
Допускаются поверхностные дефекты глубиной раковины
не более 0.5 величины фактического припуска на обработку
на необрабатываемых поверхностях - не более 15 мм.
Маркировать: шифр курсового
Остальные технические требования по ГОСТ 84-79-70
ГОСТ 3.1105-84 Форма 3

Чертеж.cdw

ргр .docx

1. Анализ конструкции детали и выбор способа получения поковки.
Деталь (рис 1.) подлежащая изготовлению представляет собой полый цилиндр.
Материал детали – Сталь 40 ГОСТ 1050-93.
Производство серийное.
В качестве заготовки используем поковку штампуемую на кривошипном горячештамповочном прессе - выдавливание.
Нагрев заготовок индукционный.
На рис. 1 даны лишь те размеры и некоторые параметры детали которые будут необходимы при конструировании поковки и разработке графического документа (чертежа) на нее.
Рисунок 1. Деталь «Гайка»
Определение массы детали.
Для установления хотя бы приблизительной массы детали MД необходимо знать ее объем VД. Для этого деталь нужно разбить на отдельные геометрические простые части (рис. 2). Для рассматри-ваемой гайки такими элементарными частями будут полый цилиндр 1 и полая призма 2.
Рисунок 2. Расчетный эскиз детали «Гайка»
1 Полый цилиндр 1. Внутренний диаметр кольца 1 D1=32 мм наружный диаметр D2=72 мм высота цилиндра h2=60 мм. Тогда объем полого цилиндра 1
V1=(D2 2-D12)4 h2=(722-322)4 60=196 035 мм3
2 Полая призма 2. Внутренний диаметр призмы 2 D1=32 мм наружный размер квадрата h3=46 мм высота призмы h= h2- h1=70-60=10 мм. Тогда объем полой призмы 2.
V2=h3 2h-D1 24 h=46210-3224 10=13 117 мм3
Vд=V1+V2=196 035+13 117=209 152 мм3=2091 см3
где ρ=7840кгм3=784гсм3 плотность материала Сталь 40 ГОСТ 1050-93.
тогда Мд=7842091 =1 6393 г=1 64 кг.
Конструирование поковки.
Используем методику определения общих припусков номинальных размеров поковки и допусков на них табличным методом в соответствии с ГОСТ 7505-89. Один из основных факторов учитываемых при назначении припусков на обработку и допусков на размеры поковок является расчетная масса поковки (Мпр).
где Кр=16 - расчетный коэффициент 1 см. приложение 3
тогда Мпр=МдКр=1 64 13=213 кг
Следовательно рассматриваемая поковка относится к интервалу масс от 18 до 32 кг 1 табл.2.
Поковки в зависимости от их конструктивных характеристик и материала разделяются на несколько категорий1 табл.1.
По точности изготовления поковка гайка получаемого на прессе относится к классу Т4 1 табл.19.
По материалу (сталь 40 с содержанием углерода ≤ 0. 65%) поковка принадлежит к группе М2.
По конфигурации поверхности разъема штампа(плоская) поковка относится к категории “П”
Степень сложности поковки определяется величиной отношения массы Мпр (объема поковки) к массе МФ(объему) геометрической фигуры в которую вписывается поковка. При определении размеров описывающей поковку фигуры допускается увеличивать в 105 раза линейные размеры детали определяющие положение ее обработанных поверхностей 1
В качестве описывающей фигуры – цилиндр с диаметром основания Dф =72105=756 мм; высота hф =70105=735 мм
Мф=ρVф=ρDф 24hф=784·7562473510-6 =259 кг
тогда величина МпрМф=213259=081 относится группе С1 1 приложение 2.
Отсюда исходный индекс корпуса – 11.
2 Припуски на механическую обработку.
Установим допуски для размеров:
а) Основные припуски на обработку цилиндрических поверхностей колеса
б) Основные припуски на обработку торцов поковки в размер:
в) Дополнительные припуски учитывающие отклонение от плоскостности 0.3 мм 4 табл 4
г) Смещение от поверхности разъема штампа – 03 мм 4 табл 4
д) Штамповочный уклон 4 табл 8
на наружной поверхности не более 5 град – примем 4 град.
на внутренней поверхности не более 7 град – примем 5 град.
3 Определение номинальных размеров поковки.
Определение номинальных размеров поковки производятся по размерам готовой детали (рис. 1) Округляем линейные размеры поковки с точностью до 0.5 мм.
Диаметральные размеры поковки:
а) Номинальный диаметр детали D6
D5=D2+205h1tg4°=76+20.5740.069=8117 мм
б) Диаметр детали D2
в) Диаметр детали D1
в) Минимальный диаметр D4
D4=D1-205h1tg5°=28-20.5740.087=215 мм
Линейные размеры поковки:
h1=70+(17+05)2=74 мм
h2=60+(16+05)2=64 мм
h3=46+(16+05)2=50 мм
Рис. 3 Расчетный эскиз поковки.
Толщина обычной плоской перемычки образующейся при прошивке в полости под отверстие определяется по эмпирической формуле 1 с. 154
S=045D1-0.25h1-5+0.6h1)
где D1=28 мм h1=74 мм тогда
S=04528-0.2574-5+0.674)=61 мм
4 Определение допусков на размеры поковки.
Допуск размера не указанный на чертеже поковки увеличивается в 15 раза по сравнению с допуском на этот размер.
-08+14 ; 64-08+14 ; 50-08+14 .
Расчет исходной заготовки под штамповку.
В качестве исходной заготовки предусматривается использование штучной заготовки из проката обычной точности 13.
В общем случае исходной заготовки 3. с.341
где К- коэффициент учитывающий угар металла;
VПЕР - Объем перемычки;
При индукционном нагреве K=1 01
1 Определение объема поковки.
1 Полый цилиндр 1. Внутренний диаметр кольца 1 D1=28 мм наружный диаметр D2=76 мм высота цилиндра h2=64 мм. Тогда объем полого цилиндра 1
V1=(D2 2-D12)4 h2=(762-282)4 64=250 925 мм3
2 Полая призма 2. Внутренний диаметр призмы 2 D1=28 мм наружный размер квадрата h3=50 мм высота призмы h= h2- h1=74-62=12 мм. Тогда объем полой призмы 2.
V2=h3 2h-D1 24 h=50212-2824 12=22 611 мм3
Vд=V1+V2=250 925+22 611=273 536 мм3=2735 см3
тогда Мд=7842735 =2 1445 г=2 1 кг.
Таким образом расчет подтвердил что выбор интервала масс от 18 до 32 кг был сделан правильно.
2 Определение объема и массы перемычки.
Объем перемычки Vпер также определяется по эскизу поковки (рис 3).
Vпер=D1 24S=28 2461=3 756 мм3
тогда масса перемычки
mпер=78437=29 г=0029кг
3 Определение объема и массы облоя.
При штамповке в открытых штампах наиболее широкое распростране-ние нашли облойные канавки с сечением типа 11 с.160 представлен-ным на рис. 9.
Рис. 9. Сечение облойной канавки типа 1.
Для определения размеров канавки сначала устанавливают высоту мостика 1 с.160 h3=0.015Fп где Fп=D П24 - площадь проекции поковки на плоскость разъема штампа.
Для поковки шкива h3=0.0138117=10552 тогда
V0=K1PПS3=0.55255 86=12 061 мм3=12 см3
где K1=055 - коэффициент заполнения облойной канавки.
S3=86 мм2 – площадь поперечного сечения облойной канавки
PП=D5=8117=255 - периметр поковки по линии образца облоя.
Масса облоя М0=ρV0=78512 =94 г=0094 кг
Объем исходной заготовки под штамповку
V3=1.0112+3756+2735=29214 см3
Масса исходной заготовки
М3=1.010094 +0029+2 1=22452 кг
4 Расчет размеров исходной заготовки.
Диаметр исходной заготовки:
где m1=LDзаг - коэффициент принимаемый в пределах от 15 ( лучший для штамповки) до 25 ( лучший для резки заготовки).
L – длина исходной заготовки.
Dзаг=108329214 23=543 мм
По сортаменту 13 выбирают заготовку ближайшего большего диаметра :
Длина исходной заготовки:
где F3=D заг24 – площадь поперечного сечения заготовки.
Преобразуем формулы и получим выражение:
L=4 V3 Dзаг 2=429214 102=37 мм
Допуск на длину нарезаемых заготовок зависит как от размеров заготовки так и от способа резки. Величина его может составлять от 05 до 1 % номинального длины заготовки. При диаметре заготовки 10 мм и длине 5 мм при резке заготовок дисковой пилой примем допустимые отклонения длины заготовки ± 09
Следовательно окончательно имеем: L = 5± 09 мм.
Определение массы падающих частей молота.
Масса падающих частей молота при штамповке заготовки.
ММ=1010-0.005Dп11+2Dп(075+0.001Dп2)Dпв
где Dп=76 см – диаметр заготовки.
в=6 кгмм2 - предел прочности деформируемого материала при температуре окончания штамповки 1 с.56.
ММ=1010-0.0057611+2762075+0.001762766=6818 кг=68 тонны.