Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Проектирование и расчет поковки - файл моя ткм.doc


Проектирование и расчет поковки
скачать (74 kb.)

Доступные файлы (3):

моя ткм.doc100kb.22.11.2010 21:29скачать
Чертеж.bak
Чертеж.cdw

содержание

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 Мп по формуле:

Мп = Мдкр,

где Мп - расчетная масса поковки, кг;

Мд - масса детали, кг;

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

Масса детали определяется по формуле

Мд = VдQ,

где Vд - 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:

Vд = 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

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

Мд = 136.8837,8 = 1.068 кг.

Таким образом, масса поковки

Мп = 1.0681,5 = 1.602 кг.
^

1.2 Определение степени сложности поковки Кс


Степень сложности определяется по формуле

Кс = Vп / Vфиг,

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

Кс = 136.883/ (2.852) = 0,62.

По значению коэффициента Кс 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 случае: 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:

dосн = D - 2 Z = 60 - 21.5 = 57 мм,

где Z - номинальный припуск на обработку.

Радиус закругления у перемычки определяется по формуле

r1 = Rвн + 0,1hв + 2 мм,

r1 = 2 + 0,1  1.1 + 2 = 5.1 мм.

r2 = Rвн + 0,1hв + 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 dотв 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:

dотв = dосн - 2 [(h-S/2) tg β + r].

где β = 5° при штамповке на КГШП.

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

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

dо = dотв + 2r = 26,589 + 219,75 = 66,089 мм.
^

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


Рассчитаем объем поковки Vп.

Vп = 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:

Vп = 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

Vуг = Куг  Vп/100,

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

Vуг = (0,5∙183,8331)/100 = 0,92 см3.

Для расчета отхода на облой определяем:

  1. площадь поковки в плане

Sпп= R2= 3,14∙52 = 78,5 см2;

  1. по формуле



вычисляем толщину облоя

;

  1. по формуле

Fмoho

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

Fм = 0,133 ∙ 0,8 = 0,1064 см2;

  1. по формуле

Fоб = z Fм

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

Fоб = 1,75∙ 0,1064 = 0,1862 см2;

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

П =  D = 3,14∙10,0 = 31,4 см.

Объем облоя, рассчитанный по формуле

Vоб=Fоб П

по известным площади облоя Fоб и периметру П составит:

Vоб = 0,1862∙31,4 = 5,85см3.

Вычислим отход на прошиваемую перемычку (выдру) при диаметре прошиваемого отверстия dотв = 45,3 мм и толщине перемычки s = 5,14 мм:

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

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

Объем исходной прутковой заготовки Vисх вычисляем по формуле:

Vисх = Vп + Vуг + Vоб + Vпер + Vкл

Vисх=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 = Нзаг/Dзаг= 205,2/80 = 2,565,

что соответствует рекомендациям для штамповки на КГШП.


Скачать файл (74 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации