Двухрядная звездочка из стали 20Х2Н4А с поковкой горячей штамповки

Деталь2.m3d

Чертеж отливки .cdw

1. Материал - сталь Сталь 20Х2Н4А ГОСТ 4543
Гр 2 - 132 182HB ГОСТ 8479-70
Группа стали М1 по ГОСТ 7505 89
Степень сложности - С1
*Размеры для справок
Неуказанные радиусы закруглений не более - R3 мм
Исходный индекс - 15
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
Звездочка двухрядная
ГОСТ 3.1105-84 Форма 3

Чертеж отливки.cdw

1. Материал - сталь Сталь 20Х2Н4А ГОСТ 4543
Гр 2 - 132 182HB ГОСТ 8479-70
Группа стали М1 по ГОСТ 7505 89
Степень сложности - С1
*Размеры для справок
Неуказанные радиусы закруглений не более - R3 мм
Исходный индекс - 15
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
Звездочка двухрядная
ГОСТ 3.1105-84 Форма 3

Чертеж3 .cdw

Сталь 10 ГОСТ 1050-88

вариант 3.docx

1. Анализ конструкции детали и выбор способа получения поковки.
Деталь (рис 1.) подлежащая изготовлению представляет собой двухрядная звездочка.
Материал детали – Сталь 20Х2Н4А ГОСТ 4543.
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 «Звездочка»
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 рассматриваемой двухрядной звездочки такими элементарными частями будут цилиндры 123 и усеченный конус 2.
Рисунок 2. Расчетный эскиз детали «Звездочка»
1 Цилиндр 1. Наружный диаметр D4=178 мм высота цилиндра примем h2=112 мм. Тогда объем цилиндра 1
V1=D4 24 h2=17824 112=278 708 мм3
2 Цилиндр 2. Наружный диаметр D3=145 мм высота цилиндра h4=154 мм . Тогда объем цилиндра 2
V2=D3 24 h4=14524 154=254 300 мм3
3 Цилиндр 3. Наружный диаметр D2=100 мм высота цилиндра примем h1=10 мм
Тогда объем цилиндра 3
V3=D2 24 h1=10024 10=78 539 мм3
4 Усеченный конус 4. Диаметр основания D1=47 мм диаметр D5=42 мм высота примем hк=278 мм
Тогда объем кольца 1
V4=(D1 2+D1 D5 +D5 2)34 hк=(472+4742+422)34 278=43 282 мм3
Vд=V2+2V1-V3-V4=2278 708+254300-78539-43 282=689895 мм3=6898 см3
где ρ=7850кгм3=785гсм3 плотность материала Сталь 20Х2Н4А ГОСТ 4543. тогда Мд=7856898=5408 г=54 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=54 16=864 кг
Следовательно рассматриваемая поковка относится к интервалу масс от 56 до 10 кг 1 табл.2.
Поковки в зависимости от их конструктивных характеристик и материала разделяются на несколько категорий1 табл.1.
По точности изготовления поковка звездочки получаемого на прессе относится к классу Т4 1 табл.19.
По материалу (Сталь 20Х2Н4А с содержанием углерода ≤ 0.22%) поковка принадлежит к группе М1.
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 допускается увеличивать в 105 раза линейные размеры детали определяющие положение ее обработанных поверхностей 1
В качестве описывающей фигуры – цилиндр с диаметром основания Dф =178105=1869 мм; высота hф =378105=3969 мм
Мф=ρVф=ρ(Dф 2)4hф=785(1782)4396910-6 =8753 кг
тогда величина МпрМф=8648753=097 относится группе С1 1 приложение 2.
Отсюда исходный индекс корпуса – 15.
2 Припуски на механическую обработку.
Установим допуски для размеров:
а) Основные припуски на обработку цилиндрических поверхностей корпуса
8 мм (Ra 100) – 18 мм;
5 мм (Ra 100)– 18 мм;
0 мм (Ra 100)– 17 мм;
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 7 град – примем 5 град.
на внутренней поверхности не более 10 град – примем 5 град.
3 Определение номинальных размеров поковки.
Определение номинальных размеров поковки производится по размерам готовой детали (рис. 1) Округляем линейные размеры поковки с точностью до 0.5 мм.
Диаметральные размеры поковки:
а) Номинальный диаметр детали D3
D4=178+18+032=1822 мм
б) Минимальный диаметр детали D1
Линейные размеры поковки:
h1=10+(16+05)2=142 мм
h2=112+(16+05)2=154 мм
h4=154+(17+05)2=252 мм
Рис. 3 Расчетный эскиз поковки.
Толщина обычной плоской перемычки образующейся при прошивке в полости под отверстие определяется по эмпирической формуле 1 с. 154
где D1=43 мм h=318 мм тогда
S=43-0.25318-5+0.6318)=886 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.
8-08+14 ; 142-08+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 Цилиндр 1. Наружный диаметр D4=1822 мм высота цилиндра примем h=418 мм. Тогда объем цилиндра 1
V1=D4 24 h=182224 418=853 572 мм3
3 Внутренний цилиндр 2. Наружный диаметр D2=96 мм высота цилиндра примем h1=10 мм
V3=D2 24 h1=9624 142=102 730 мм3
4 Усеченный конус 4. Диаметр основания D1=43 мм диаметр D5=37 мм высота конуса примем hк=318 мм
V4=(D1 2+D1 D5 +D5 2)34 hк=(432+4337+372)34 318=40 035 мм3
Vд=V1-V3-V4=853 572-102730-40 035=610807 мм3=7108 см3
где ρ=7850кгм3=785гсм3 плотность материала Сталь 20Х2Н4А ГОСТ 4543. тогда Мд=7857108=5909 г=59 кг.
Таким образом расчет подтвердил что выбор интервала масс 56 до 10 кг был сделан правильно.
2 Определение объема и массы перемычки.
Объем перемычки Vпер также определяется по эскизу поковки (рис 3).
Vпер=D1 24886=43 24886=12859 мм3
тогда масса перемычки
mпер=1286886=0113 кг
Определение массы падающих частей молота.
Масса падающих частей молота при штамповке заготовки.
ММ=1010-0.005Dп11+2Dп(075+0.001Dп2)Dпв
где Dп=1822 мм – диаметр заготовки.
в=6 кгмм2 - предел прочности деформируемого материала при температуре окончания штамповки 1 с.56.
ММ=1010-0.00518211+21822075+0.00118221246=11668кг=1167 тонны.

Чертеж3.cdw

Сталь 10 ГОСТ 1050-88