Проектирование и расчет поковки

Проектирование и расчет поковки
скачать (74 kb.)

Доступные файлы (3):

моя ткм.doc	100kb.	22.11.2010 21:29	скачать
Чертеж.bak
Чертеж.cdw

содержание

Расчетно-графическая работа - Проектирование поковки [ расчетно-графическая работа ]
Проектирование технологического процесса изготовления поковки [ документ ]
Расчёт и проектирование ствола. Калибр 152,6 мм [ лабораторная работа ]
проектирование и расчет станочного приспособления на точность [ лабораторная работа ]
Контрольна робота - Виробництво заготовок деталей машин [ лабораторная работа ]
Расчет и проектирование автоподналадчиков технологического оборудования и оснастки [ реферат ]
Проектирование машиностроительного производства [ курсовая работа ]
Проектирование и расчет трикотажного переплетения (жаккард) на машине КЛК-11 [ курсовая работа ]
Башмак для точной установки по уровню тяжелых станков [ документ ]
Голубева Л.В., Глаголева Л.Э., Степанов В.М., Тихомирова Н.А. Проектирование предприятий молочной отрасли с основами промстроительства [ документ ]
Курсовой проект - Проектирование супергетеродинного приемника [ курсовая работа ]
Проектирование и расчет металлорежущего инструмента [ документ ]

моя ткм.doc

Произведем проектирование и расчет поковки для детали «втулка». Исходные данные по детали:

материал - сталь 40 ГОСТ 1050-88;
штамповочное оборудование - КГШП;
штамповка - открытая.

1. РАСЧЕТ ПОКОВКИ

Характеристики материала: сталь 40 - среднелегированная сталь с 0,4 % С, подвергаемая закалке и высокому отпуску. После такой обработки сталь приобретает структуру сорбита, хорошо работает на удар. Закалку производят в масло, отпуск при 550 - 650 ⁰С. Механические свойства после термообработки: _0,2 = 320 Мпа, _В = 500 Мпа,  = 18 %.

Таким образом, после термообработки категория прочности составляет КП 245. Технологические режимы: интервал ковки - 1200…800 ⁰С. Судя по материалу, деталь ответственного назначения, группа испытаний IV.
^

1.1 Определение массы поковки

Первоначально при назначении припусков определяется ориентировочная величина массы поковки М_ппо формуле:

М_п = М_дк_р,

где М_п - расчетная масса поковки, кг;

М_д - масса детали, кг;

к_р - расчетный коэффициент, устанавливаемый в зависимости от конфигурации поковки, к_р = 1,4…1,8. Примем к_р = 1,5.

Масса детали определяется по формуле

М_д = V_дQ,

где V_д - объем детали, г/см³;

Q - плотность материала, г/см³, для стали 40 Q = 7,8 г/см³.

Объем детали подсчитаем как суммарный объем элементарных геометрических фигур. Так как для зубъев не указана конкретная форма, то упростим их, заменив эвольвенту прямой, соединяющей впадину и вершину зуба. Тогда получим:

V_д = V₁ – V₂ – V₃ – V₄ – V₅ – V₆

где:

V₁ =  R²1h1 = 3.14 5² 2.8 = 219.8 см³;

V₂ =2( R²2h2) = 2(3.14 0.525² 2.8) = 4.84659 см³;

V₃ = 4( R²4h4) = 4(3.14 0.525² 2.1) = 7.269885 см³;

V₄ = 4( R²4h4) = 4(3.14 0.85² 0.7) = 6.35222 см³;

V₅ = ( R²5h5) = (3.14 2.5² 1.7) = 33.3625 см³;

V₆ = ( R²6h6) = (3.14 3² 1.1) = 31.086 см³

Получим

V_д = 219.8 - 4.84659 - 7.269885 - 6.35222 - 33.3625 - 31.086 = 136.883 см³.

М_д = 136.8837,8 = 1.068 кг.

Таким образом, масса поковки

М_п = 1.0681,5 = 1.602 кг.
^

1.2 Определение степени сложности поковки К_с

Степень сложности определяется по формуле

К_с = V_п / V_фиг,

где V_фиг - объем фигуры поковки. Поковка вписывается в цилиндр радиуса 50 мм и высотой 28 мм. Таким образом:

К_с = 136.883/ (2.85²) = 0,62.

По значению коэффициента К_с для поковок определяется степень их сложности. Таким образом, данной поковке соответствует степень сложности С₂.
^

1.3 Определение группы стали

При определении группы стали исходят из среднего массового содержания углерода и других легирующих элементов. Так как сталь 40 содержит углерода 0,4 %, то она относится ко второй группе М2.
^

1.4 Определение класса точности поковки

По точности изготовления стальные поковки, согласно ГОСТ 7505 - 89 делятся на 5 классов. Класс точности поковки назначается в зависимости от технологического процесса и оборудования, на котором осуществляется этот процесс. По ГОСТ 7505-89 при открытой штамповке на КГШП классы точности Т4 и Т5. Примем класс точности Т4.
^

1.5 Определение исходного индекса

Исходный индекс определяется в зависимости от массы, марки стали, степени сложности и класса точности поковки и используется для последующего назначения основных припусков, допусков и допускаемых отклонений. Данная поковка имеет исходный индекс 9.
^

1.6 Назначение основных припусков и допусков

Основные припуски на механическую обработку поковок устанавливаются в зависимости от исходного индекса, линейных размеров и шероховатости поверхности детали.

Определим основные припуски и занесём значения в таблицу 1.

Допуски и допускаемые отклонения линейных размеров поковки назначаются в зависимости от исходного индекса и размеров поковки. Найдем значения допусков и занесём в таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п	Размер детали, мм	Шероховатость детали Ra, мкм	Основной припуск, Zосн	Дополнительный припуск, Zдоп	Суммарный припуск Z	Размеры поковки, мм	Допуск на размер поковки
^ Диаметральные размеры
1	100	0,326	1,5	0,3	1,8	103,5	+1,1 -0,5
2	60±0,02	0,5	1,5	0,3	1,8	56.4	+0,9 -0,5
3	50±0,02	0,5	1,5	0,3	1,8	46.4	+0,9 -0,5
^ Длиновые (высотные) размеры
1	28	0,326	1,4	0,3	1,7	31,4	+0,8 -0,4

1.7 Назначение штамповочных уклонов и радиусов закругления

Для облегчения извлечения поковки из ручья на все поверхности, перпендикулярные плоскости разъема, назначаются штамповочные уклоны. Штамповочные уклоны назначаются по ГОСТ 7505-89 на все вертикальные поверхности поковки. Поэтому, в соотвествие с ГОСТ 7505-89, при штамповке в открытых штампах с использованием КГШП, выбираем внешние штамповочные уклоны - 3⁰, внутренние штамповочные уклоны - 5⁰.

Значения радиусов закруглений устанавливаются в соответствие с ГОСТ 7505-89 в зависимости от массы поковки и глубины ручья. В нашем случа

е: внешние радиусы закруглений нижней части штампа R₁ = 2,5 мм, верхней части штампа R₁ = 2.5 мм; внутренние радиусы закруглений нижней части штампа R₁ = 2 мм, верхней части штампа R₁ = 2 мм.
^

1.8 Проектирование углублений и отверстий

Для нашего случая выбираем углубление (наметку) с глухой перемычкой. Наибольший диаметр вычислим по формуле:

d_осн = D - 2 Z = 60 - 21.5 = 57 мм,

где Z - номинальный припуск на обработку.

Радиус закругления у перемычки определяется по формуле

r1 = R_вн + 0,1h_в + 2 мм,

r1 = 2 + 0,1  1.1 + 2 = 5.1 мм.

r2 = R_вн + 0,1h_в + 2 мм,

r2 = 2 + 0,1  1.7 + 2 = 5.7 мм.

Толщина плоской перемычки может быть определена по следующей формуле:

Диаметр прошиваемого отверстия наметки d_отв выбирается меньше требуемого диаметра отверстия детали D с учетом припуска на механическую обработку Z и радиуса закругления у перемычки r, штамповочного уклона β и высоты наметки h:

d_отв= d_осн - 2 [(h-S/2) tg β + r].

где β = 5° при штамповке на КГШП.

d_отв= 57 - 2 [(11-5.14/2) tg 5⁰ + 5.1] = 45.3 мм.

Далее рассчитаем наименьший диаметр наметки d_о во внутренней плоскости разъема штампа по формуле

d_о = d_отв + 2r = 26,589 + 219,75 = 66,089 мм.
^

2. Расчет облоя и проверка условия устойчивости при штамповке на КГШП

Рассчитаем объем поковки V_п.

V_п = V'₁ + V'₂ – V'₃ – V'₄ – V'₅

где:

V'₁= ( (r²+ r₁² + r₁² r²)  h)/3 = 1/3    1.7  (10.38²+10.3978²+10.3810.3978) = 144.007 см³

V'₂= ( (r²+ r₁² + r₁² r²)  h)/3 = 1/3    1.1  (10.38²+10.3978²+10.3810.3978) = 93,196 см³

V'₃= ( (r²+ r₁² + r₁² r²)  h)/3 = 1/3    0,843  (2,82²+2.802²+2.812,802) = 20.84 см³

V'₄= ( (r²+ r₁² + r₁² r²)  h)/3 = 1/3    1.443  (2.32²+2.307²+2.322,307) = 24.25 см³

V'₅=   r²  h =   0.514  2.265²= 8.2799 см³

получим:

V_п = 144,007 + 93,196 - 20,84 - 24,25 - 8,2799 = 183,8331 см³
Для определения объема исходной заготовки необходимо рассчитать материал, идущий на отходы в виде угара, облоя, перемычки и клещевины.

Отход на угар определяем по формуле

V_уг= К_уг V_п/100,

приняв К_уг = 0,5, как для cлучая безокислительного нагрева:

V_уг = (0,5∙183,8331)/100 = 0,92 см³.

Для расчета отхода на облой определяем:

площадь поковки в плане

S_пп= R²= 3,14∙5² = 78,5 см²;

по формуле

вычисляем толщину облоя

;

по формуле

F_м=в_oh_o

вычисляем площадь поперечного сечения мостика облойной канавки, определив по табл. 9 ширину мостика b₀ = 8 мм и зная h₀:

F_м = 0,133 ∙ 0,8 = 0,1064 см²;

по формуле

F_об = z F_м

вычисляем площадь облоя, выбрав коэффициент заполнения для несложной поковки (группы С2) z = 1,75:

F_об = 1,75∙ 0,1064 = 0,1862 см²;

рассчитаем периметр поковки П по ее наружному диаметру (100 мм):

П =  D = 3,14∙10,0 = 31,4 см.

Объем облоя, рассчитанный по формуле

V_об=F_об П

по известным площади облоя F_об и периметру П составит:

V_об = 0,1862∙31,4 = 5,85см³.

Вычислим отход на прошиваемую перемычку (выдру) при диам

етре прошиваемого отверстия d_отв = 45,3 мм и толщине перемычки s = 5,14 мм:

V_пер = (45,3/2)²0,514 = 827,99 см³.

Для поковок, получаемых деформированием в торец, клещевина отсутствует, т. е. V_кл = 0.

Объем исходной прутковой заготовки V_исх вычисляем по формуле:

V_исх= V_п+ V_уг+ V_об+ V_пер+ V_кл

V_исх=183,8831+0,92+5,85+827,99 = 1018,65 см³.

Диаметр исходной заготовки определяем по формуле

Для этого коэффициент устойчивости выбираем К= 2.

По ГОСТ 2590-88 ближайшее большее значение диаметра прутка составляет 80 мм. Для данного диаметра сечение прутка составляет S = 49,63 см².

Длина исходной заготовки определяется как отношение объема поковки на ее сечение:

L _{ис. заг.} = 1018,65/49,63 = 205,2 мм.

Проверяем величину коэффициента устойчивости:

К = Н_заг/D_заг= 205,2/80 = 2,565,

что соответствует рекомендациям для штамповки на КГШП.

Скачать файл (74 kb.)

Проектирование и расчет поковки - файл моя ткм.doc