- •Материаловедение
- •1. Цель, содержание и общие указания по выполнению курсовой работы
- •2. Задания и методические указания по выполнению курсовой работы
- •3. Выбор материала
- •4. Выбор метода получения заготовки
- •5. Проектирование технологического процесса изготовления заготовки
- •Анализ конструкции отливки
- •Разработка чертежа элементов литейной формы
- •Определение величины полного припуска на механическую обработку
- •Высота нижних вертикальных знаков стержней для сырых, сухих и твердеющих в контакте с оснасткой форм
- •Зазоры между знаковыми поверхностями формы и стержня (см. Рис. 2)
- •Определение суммарного сечения питателей
- •Размеры шлакоуловителей
- •Размеры трапецеидальных питателей
- •Основные размеры опок, мм (гост 2133–75)
- •Высота опок (гост 2133–75)
- •Зависимость толщины слоя формовочной смеси на различных участках формы от массы отливки
- •Коэффициент к1 для определения ориентировочной расчетной массы поковки
- •Припуски на сторону на механическую обработку поковок
- •Величина штамповочных уклонов
- •Минимальные радиусы закруглений наружных углов
- •Сортамент круглой, квадратной и шестигранной стали
- •6. Обеспечение заданных механических и эксплуатационных свойств детали
- •7. Маршрутная карта технологического процесса изготовления детали
- •8. Специальный вопрос
- •Литература
Величина штамповочных уклонов
Штамповочное оборудование |
Штамповочные уклоны, град | |
внешние |
внутренние | |
Молоты |
7 |
10 |
Прессы с выталкивателем |
5 |
7 |
Горизонтально-ковочные машины |
5 |
7 |
Радиусы закруглений
Радиусы закруглений служат для уменьшения напряжений в местах сопряжения поверхностей поковки. Минимальные значения радиусов закруглений наружных углов назначаются по таблице 16. Радиусы закруглений внутренних поверхностей в 3…4 раза больше табличных.
Таблица 16
Минимальные радиусы закруглений наружных углов
Масса поковки, кг |
Наименьшие радиусы закруглений R, мм, при глубине полости ручья штампа, мм | |||
до 10 |
10 – 25 |
26 –50 |
свыше 50 | |
до 1,0 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
1,0 – 6,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,5 |
6,1 – 16,0 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
16,1 – 40,0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
40,1 – 100 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
7,0 |
свыше 100 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
8,0 |
Перемычки отверстий
Отверстия или углубления в поковках выполняют при поперечном размере или диаметре больше или равном высоте поковки, но не менее 30 мм. Отверстия делают глубиной до 0,8 их диаметра, оставляя толщину перемычки равной 0,1…0,2 диаметра, и до 3хдиаметров – при изготовлении на горизонтально-ковочных машинах.
е) Уточнение массы поковки
.
Объем поковки (VПОК) определяется по чертежу поковки. Если масса поковки выйдет за пределы значения массы (табл. 14), по которому ранее определялся припуск, необходимо назначить другие припуски и повторно определить массу поковки.
ж) Определение массы и размеров заготовки
Масса заготовки определяется исходя из массы поковки.
,
где К2– коэффициент, учитывающий припуск металла на угар и заусенец.
При открытой штамповке К2≈1,25.
При закрытой штамповке К2≈1,0.
В качестве исходной заготовки под поковку используют прокат круглого, квадратного, прямоугольного или фасонного профиля.
Для поковок, изготавливаемых осадкой диаметр исходной заготовки Dили сторону квадратаА(см) определяют по формулам:
; ,
где m– коэффициент, обозначающий отношениеl/Dилиl/A, принимаем 1,5…2,5.
Если применяют метод вытяжки заготовки, то поперечное сечение заготовки принимают равным максимальному сечению поковки.
Длину цилиндрической или квадратной заготовок определяют по формулам:
; .
Расчитанные размеры заготовок (D илиA) должны соответствовать стандартным размерам проката (табл.17).
Таблица 17
Сортамент круглой, квадратной и шестигранной стали
Номинальный размер, мм |
Круг |
Квадрат |
Шестигранник |
Допуск, мм при точности | |||||
Площадь сечения, мм2 |
Масса 1 м, кг |
Площадь сечения, мм2 |
Масса 1 м, кг |
Площадь сечения, мм2 |
Масса 1 м, кг |
обычной (В) |
повышен-ной (Б,П) |
высокой (А) | |
5 |
19,6 |
0,15 |
25 |
0,20 |
- |
- |
+0,3 -0,5 |
+0,2 -0,5 (+0,1)* (-0,3) |
+0,1 -0,2 |
5,5 |
23,8 |
0,19 |
- |
- |
- |
- | |||
6 |
28,3 |
0,22 |
36 |
0,28 |
- |
- | |||
6,3 |
31,2 |
0,24 |
- |
- |
- |
- | |||
6,5 |
33,2 |
0,26 |
- |
- |
- |
- | |||
7 |
38,5 |
0,30 |
49 |
0,39 |
- |
- | |||
8 |
50,3 |
0,39 |
64 |
0,50 |
55,4 |
0,43 | |||
9 |
63,6 |
0,50 |
81 |
0,64 |
70,1 |
0,55 | |||
10 |
78,5 |
0,32 |
100 |
0,79 |
86,7 |
0,68 |
+0,1 -0,5 |
+0,1 -0,3 | |
11 |
95,0 |
0,75 |
121 |
0,95 |
104,8 |
0,82 | |||
12 |
113,1 |
0,89 |
144 |
1,13 |
124,7 |
0,93 | |||
13 |
132,7 |
1,04 |
169 |
1,33 |
146,3 |
1,15 | |||
14 |
153,9 |
1,21 |
196 |
1,54 |
169,7 |
1,33 | |||
15 |
170,7 |
1,39 |
225 |
1,77 |
194,8 |
1,53 | |||
16 |
201,1 |
1,58 |
256 |
2,01 |
221,7 |
1,74 | |||
17 |
227,0 |
1,78 |
289 |
2,27 |
249,0 |
1,96 | |||
18 |
254,5 |
2,00 |
324 |
2,54 |
280,6 |
2,20 | |||
19 |
383,5 |
2,23 |
361 |
2,82 |
312,6 |
2,45 | |||
20 |
314,2 |
2,47 |
400 |
3,14 |
346,4 |
2,72 |
+0,4 -0,5 |
+0,2 -0,5 (+0,2)* (-0,4) |
+0,2 -0,3 |
21 |
346,4 |
2,72 |
441 |
3,46 |
382,2 |
3,00 | |||
22 |
380,1 |
2,98 |
484 |
3,80 |
419,1 |
3,29 | |||
24 |
452,4 |
3,55 |
576 |
4,52 |
491,6 |
3,86 | |||
25 |
490,9 |
3,85 |
625 |
4,91 |
541,2 |
4,25 | |||
26 |
530,9 |
4,17 |
676 |
5,30 |
584,7 |
4,59 |
+0,4 -0,7
|
+0,2 -0,7
(+0,2)* (-0,6) |
+0,2 -0,5 |
27 |
572,6 |
4,49 |
- |
- |
- |
- | |||
28 |
615,8 |
4,83 |
784 |
6,15 |
679,0 |
5,33 | |||
29 |
660,5 |
5,18 |
841 |
6,60 |
- |
- | |||
30 |
706,9 |
5,55 |
900 |
7,06 |
779,4 |
6,12 | |||
31 |
754,8 |
5,92 |
961 |
7,54 |
- |
- | |||
32 |
804,2 |
6,31 |
1024 |
8,04 |
886,8 |
6,96 | |||
33 |
853,3 |
6,71 |
1089 |
8,55 |
- |
- | |||
34 |
907,9 |
7,13 |
1156 |
9,07 |
1001 |
7,86 | |||
35 |
962,1 |
7,55 |
1225 |
9,62 |
- |
- | |||
36 |
1018,0 |
7,99 |
1296 |
10,17 |
1122 |
8,81 | |||
37 |
1075 |
8,44 |
1369 |
10,75 |
- |
- | |||
38 |
1134 |
8,90 |
1414 |
11,24 |
1251 |
9,82 | |||
39 |
1195 |
9,38 |
1521 |
11,94 |
- |
- | |||
40 |
1257 |
9,86 |
1600 |
12,56 |
1386 |
10,88 | |||
41 |
1320 |
10,36 |
1681 |
13,20 |
- |
- | |||
42 |
1385 |
10,88 |
1764 |
13,85 |
1527 |
11,99 | |||
43 |
1452 |
11,40 |
- |
- |
- |
- | |||
44 |
1520 |
11,94 |
- |
- |
- |
- | |||
45 |
1590 |
12,48 |
2025 |
15,90 |
1754 |
13,77 | |||
46 |
1662 |
13,05 |
2116 |
16,61 |
- |
- | |||
47 |
1753 |
13,75 |
- |
- |
- |
- | |||
48 |
1810 |
14,20 |
2304 |
18,09 |
2000 |
15,66 |
Продолжение таблицы 17
Сортамент круглой, квадратной и шестигранной стали
Номинальный размер, мм |
Круг |
Квадрат |
Шестигранник |
Допуск, мм при точности | |||||
Площадь сечения, мм2 |
Масса 1 м, кг |
Площадь сечения, мм2 |
Масса 1 м, кг |
Площадь сечения, мм2 |
Масса 1 м, кг |
обычной (В) |
повышен-ной (Б,П) |
высокой (А) | |
50 |
1964 |
15,42 |
2500 |
19,62 |
2164 |
16,99 |
+0,4 -1,0 (+0,2)* (-0,9) |
+0,2 -1,0 (+0,2)* (-0,7) |
+0,2 -0,8 |
52 |
2124 |
16,67 |
2704 |
21,23 |
2340 |
18,40 | |||
53 |
2206 |
17,32 |
- |
- |
- |
- | |||
54 |
2248 |
17,65 |
- |
- |
- |
- | |||
55 |
2376 |
18,65 |
3025 |
23,75 |
3620 |
20,58 | |||
56 |
2463 |
19,33 |
- |
- |
- |
- | |||
58 |
2642 |
20,74 |
3364 |
26,40 |
- |
- | |||
60 |
2827 |
22,19 |
3600 |
28,26 |
3118 |
25,50 |
+0,5 -1,1 |
+0,3 -1,1
(+0,3)* (-1,0) |
+0,3 -0,9 |
62 |
3019 |
23,70 |
- |
- |
- |
- | |||
63 |
3117 |
24,47 |
3969 |
31,16 |
3437 |
26,68 | |||
65 |
3318 |
26,05 |
4225 |
33,17 |
3659 |
28,70 | |||
67 |
3526 |
27,68 |
- |
- |
- |
- | |||
68 |
3632 |
28,51 |
- |
- |
- |
- | |||
70 |
3848 |
30,21 |
4900 |
38,46 |
4243 |
33,30 | |||
72 |
4072 |
31,96 |
- |
- |
- |
- | |||
75 |
4418 |
34,68 |
- |
- |
48,71 |
38,24 | |||
78 |
4778 |
37,51 |
5625 |
44,16 |
- |
- | |||
80 |
5027 |
39,46 |
6400 |
50,24 |
- |
- |
+0,5 -1,3 |
+0,3 -1,3 (+0,4)* (-1,2) |
+0,3 -1,1 |
82 |
5281 |
41,46 |
- |
- |
- |
- | |||
85 |
5675 |
44,55 |
7225 |
56,72 |
6257 |
49,12 | |||
90 |
6368 |
49,94 |
8100 |
63,58 |
7015 |
55,07 | |||
95 |
7088 |
55,64 |
9025 |
70,85 |
7816 |
61,36 | |||
100 |
7854 |
61,65 |
10000 |
78,5 |
8660 |
67,98 |
+0,6 -1,7 |
+0,4 -1,7 (+0,5)* (-1,5) |
|
105 |
8659 |
67,97 |
10812 |
84,9 |
| ||||
110 |
9503 |
74,60 |
11866 |
93,1 | |||||
115 |
10387 |
81,54 |
13225 |
103,8 | |||||
120 |
11310 |
88,73 |
14122 |
110,9 |
|
+0,8 -2,0 |
+0,6 -2,0 | ||
125 |
12272 |
96,33 |
15323 |
120,3 | |||||
130 |
13273 |
104,20 |
16598 |
130,3 | |||||
135 |
14314 |
112,36 |
- |
- | |||||
140 |
15394 |
120,34 |
18537 |
145,5 | |||||
145 |
- |
- |
21025 |
164,9 | |||||
150 |
17672 |
138,72 |
22068 |
173,2 | |||||
160 |
20106 |
157,83 |
25357 |
198,8 |
|
+0,9 -2,5 |
Не устанавливается | ||
170 |
22698 |
178,18 |
28596 |
224,2 | |||||
180 |
25447 |
199,76 |
32091 |
251,6 | |||||
190 |
28353 |
222,57 |
35650 |
279,5 | |||||
200 |
31416 |
246,62 |
39553 |
310,1 | |||||
210 |
34636 |
27189 |
Прокат больших размеров поставляется по соглашению сторон |
+1,2 -3,0 | |||||
220 |
38013 |
298,40 | |||||||
230 |
41548 |
326,15 | |||||||
240 |
45239 |
335,13 | |||||||
250 |
49088 |
385,34 | |||||||
* Допускаемые отклонения относятся только к шестиграннику, который изготовляется лишь обычной и повышенной точности |
з) Определение размеров облойной канавки
Поперечное сечение облойной канавки показано на рисунке 2.1. Размеры и площадь сечения облойной канавки определяют по высоте перемычки облойной канавки h3(таблица 18).
Рисунок 6. Форма и размеры облойной канавки
Таблица 18
Размеры облойной канавки
h3, мм |
h1, мм |
R, мм |
b3, мм |
b1, мм |
S3, мм |
0,6 |
3 |
1 |
6 |
18 |
52 |
0,8 |
3 |
1 |
6 |
20 |
69 |
1,0 |
3 |
1 |
7 |
22 |
80 |
1,6 |
3,5 |
1 |
8 |
22 |
102 |
2,0 |
4 |
1,5 |
9 |
25 |
136 |
3,0 |
5 |
1,5 |
10 |
28 |
201 |
4,0 |
6 |
2 |
11 |
30 |
268 |
5,0 |
7 |
2 |
12 |
32 |
343 |
6,0 |
8 |
2,5 |
13 |
35 |
435 |
8,0 |
10 |
3 |
14 |
36 |
601 |
10,0 |
12 |
3 |
15 |
40 |
768 |
Высота перемычки облойной канавки определяется по формулам:
– для поковки произвольной формы в плане
,
где FП– площадь проекции поковки на плоскость разъёма штампа, мм;
– для поковки квадратной в плане
,
где АП – сторона поковки в плоскости разъёма штампа, мм;
– для поковки круглой в плане
,
где DП– диаметр поковки в плоскости разъёма штампа, мм.
При выполнении чертежа чистового ручья штампа изображается только сам ручей без внешних контуров штампа.
и) Назначение режима нагрева заготовок
Температурный интервал горячей обработки давлением для углеродистых нелегированных сталей берётся в пределах:
верхний предел на 150…200°С ниже линии солидус диаграммы состояния;
нижний предел на 30…50°С выше критической точки А1.
Температурный интервал других сталей и сплавов приведён в литературе [7].
Время нагрева Т(час) рассчитывается по формуле:
,
где D– диаметр заготовки, м;
k– коэффициент, равный для углеродистой и низколегированной стали 12,5, а для высоколегированной – 25
После разработки технологии изготовления поковки в курсовой работе описывается последовательность операций технологического процесса получения поковки и применяемое оборудование.