- •«Разработка конструкции и технологического процесса изготовления заготовки детали - «Вал»
- •Содержание:
- •Введение
- •Исходные данные
- •Описание конструкции детали
- •Обоснование выбора вариантов заготовки
- •Определение припусков на механическую обработку, допусков и размеров заготовки
- •Штамповка на гкм
- •Штамповка на кгшп
- •Расчет массы заготовок
- •Расчет технико-экономических показателей заготовок
- •Для поковок, получаемых на кгшп:
- •Для поковок, получаемых на гкм:
- •Выбор оборудования и оснастки
- •Разработка технологического процесса изготовления заготовки детали «Блок зубчатых колес»
- •Использованная литература
Исходные данные
Чертеж детали «Вал» по варианту №7 - приложение 1.
Материал детали сталь 40Х ГОСТ 4543-71.
Тип производства - среднесерийное.
Описание конструкции детали
Описание конфигурации детали:
Вал ступенчатый, представляет собой тело вращения, относится к типу цилиндров. Деталь средней сложности, цельная.
Габаритные размеры:
максимальный диаметр Dmax=34 мм;
наибольшая длина lmax=268 мм.
Конструктивные особенности и элементы детали:
На торцах вала располагаются центрирующие отверстия: В4 ГОСТ 14034-74 и фаски, слева 1х45°, справа 1,6х45°. Торцы изделия обрабатываются с шероховатостью поверхности Ra=6,3 мкм.
Вал крепится одной стороной в подшипник, этот конец длиной 15 мм. и диаметром 25 мм. имеет шероховатость 0.63 мкм. Другой конец имеет резьбу М24 и шпоночный паз для стопорения резьбового соединения, а также гладкую поверхность диаметром 25 мм. с шероховатостью 0.63 мкм., отделенную от резьбы переходной канавкой., длина которой 4 мм.
Большую часть вала составляют шлицы длиной 221.5 мм. и диаметром 34 мм. с шероховатостью 3.2 мкм. Их 6. Они отделяются от концов переходными канавками, длиной по 3 мм каждая.
Данные по материалу детали.
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71 конструкционная, легированная, улучшаемая хромистая. Плотность ρ=7850 кг/м3.
Таблица 2.1
Химический состав стали 40Х
Содержание элементов, % |
||||||||
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
S |
N |
Cu |
P |
0,36 -0,44 |
0,17 - 0,37 |
0,50 - 0,80 |
0,80 - 1,10 |
0 - 0,3 |
0 - 0,35 |
0 - 0,008 |
0 - 0,3 |
0 - 0,035 |
Таблица 2.2
Механические свойства стали 40Х
Предел текучести σТ, МПа |
Временное сопротивление разрыву σВ, МПа |
Твердость НВ, МПа |
Относительное удлинение δ, % |
Относительное сужение поперечного сечения ψ, % |
Ударная вязкость аК, КДж/м2 |
784,5 |
980,7 |
217 после отжига |
10 |
45 |
588,4 |
Данные по массе детали:
Расчет массы детали производился в КОМПАС-3D V10 Plus. Мд=1,45 кг.
Обоснование выбора вариантов заготовки
Ориентируясь на свойства материала детали (сталь 40Х - не является литейной), принимаем метод обработки металлов давлением. С учетом того, что производство среднесерийное, целесообразно получить заготовку горячей объемной штамповкой, т.к. она характеризуется более высокой производительностью и меньшей трудоемкостью, чем свободная ковка. Кроме того.
Как вариант, рассмотрим получение поковки на горизонтально-ковочных машинах. ГКМ применяются в условиях серийного производства для штамповки высадкой и прошивкой поковок массой до 30 кг, близких по форме к телам вращения. Преимущества этого вида штамповки: высокая производительность, исключение из технологического процесса операции резки исходной заготовки при работе с прутковым материалом, сравнительные значения припусков, напусков и штамповых уклонов, возможность автоматизации процесса.
Кроме того, для изготовления заготовки детали «Вал» можно применить штамповку на кривошипных горячештамповочных прессах. КГШП применяются в условиях серийного производства для штамповки поковок близких по форме и размерам к готовым деталям. КГШП отличаются высокой производительностью, меньшими значениями припусков на механическую обработку, большей точностью размеров поковок, чем при штамповке на молотах. Деформация заготовки производится за один удар