КОНТРОЛЬНАЯ

РАБОТА

НА ТЕМУ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ШТАМПОВКИ

ВАРИАНТ 20

СОДЕРЖАНИЕ

1. ЗАДАНИЕ 3

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ШТАМПОВКИ 4

3. РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ПОКОВКИ 6

4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ШТАМПА 13

ЛИТЕРАТУРА 15

Приложение 16

1. Задание

Спроектировать технологический процесс штамповки заготовки для детали типа «фланец» (рис. 1) на молоте в закрытом штампе. Разработать чертеж поковки и профиль рабочей полости штампа.

 85

 160_-0,1

 50^+0,062

22_-0,13

27

Неуказанные предельные отклонения размеров: Н14, h14, .

Рис. 1. Чертеж детали.

Исходные данные
Наименование детали	Фланец
Материал, вид заготовки	Сталь 20 ГОСТ 1050-88 горячекатаная круглая  105 мм
Масса детали	3,30 кг
Группа поковки	Поковка II группы
Штамповочное оборудование	Молот
Способ штамповки	Закрытый
Способ нагрева заготовки	Индукционный



2. Разработка технлогического процесса штамповки

Исходя из заданного оборудования (молот) и типа штампа (закрытый), выбираем следующую последовательность операций технологического процесса штамповки (рис. 2).

а б в

г д

Рис. 2. Операции технологического процесса штамповки:

1 – штамп, 2 – поковка.

1. Резка проката заданного диаметра ( 105 мм) на мерные заготовки (рис. 2, а) с помощью дисковой или ленточной пилы. Длину отрезаемых заготовок определим далее.

2. Нагрев заготовки в индукторе.

3. Осадка заготовки и наметка углубления за один ход верхнего бойка молота (предварительный технологический переход) (рис. 2, б).

4. Формообразование поковки за один ход верхнего бойка молота (основной технологический переход) (рис. 2, в).

5. Пробивка перемычки за один ход круглого верхнего бойка молота (отделочный технологический переход) (рис. 2, г).

6. Плоскостная калибровка за один ход плоского верхнего бойка молота (отделочный технологический переход) (рис. 2, д).

7. Очистка поковки от окалины на дробеструйной машине.

8. Термическая обработка для снятия внутренних напряжений.



3. Разработка чертежа поковки

1. Исходя из заданного оборудования (молот) и типа штампа (закрытый), по справочной таблице выбираем класс точности поковки Т4.

2. Расшифровываем заданную марку стали.

Сталь 20 – конструкционная, низкоуглеродистая сталь, содержащая 0,17…0,24 % углерода.

В зависимости от содержания углерода и суммарного содержания легирующих элементов по справочной таблице принимаем группу стали М1.

3. Для определения степени сложности поковки определяем массу фигуры (рис. 3) по формуле:

4,23 кг,

где ρ = 7800 кг/м³ – плотность стали.

Рис. 3. Эскиз для определения массы фигуры:

D = 160 мм = 0,16 м; Т = 27 мм = 0,027 м.

Определяем отношение заданной массы детали (m_д = 3,30 кг) к массе фигуры:

m_д / m_ф = 3,30 / 4,23 = 0,78.

В зависимости от вычисленного отношения по справочной таблице определяем степень сложности поковки С1.

4. Определяем расчетную массу поковки по формуле:

m_рп = m_д К_р = 3,30 х 1,5 = 4,95 кг,

где К_р = 1,5 – коэффициент, зависящий от формы поковки.

5. При помощи рис. 4, используя параметры m_рп =4,95 кг, М1, С1, Т4, определяем исходный индекс поковки - 12.

Рис. 4. Определение исходного индекса поковки.

6. По справочной таблице определяем основные припуски на механическую обработку и сводим их в табл. 1.

Таблица 1

Основные припуски на механическую обработку

Размер на чертеже детали	Припуск на сторону	Размер на чертеже поковки
Диаметральные размеры
Отверстие  50 мм	1,9 мм	Отверстие  46,2 мм
Вал  85 мм	-	Вал  85 мм
Вал  160 мм	1,7 мм	Вал  163,4 мм
Линейные размеры
22 мм	1,6 мм снизу	23,6 мм
27 мм	1,6 мм снизу	28,6 мм

7. По справочной таблице определяем дополнительный припуск 0,3 мм на вал  163,4 мм из-за смещения поверхности разъема штампов. Следовательно, этот размер для чертежа поковки увеличится на величину данного припуска и составит  163,7 мм.

8. По справочной таблице определяем дополнительный припуск 0,4 мм на отклонение от плоскостности для линейных размеров. Следовательно, эти размеры для чертежа поковки увеличатся на величину данного припуска и составят:

23,6 + 0,4 = 24 мм;

28,6 + 0,4 = 29 мм.

9. В зависимости от заданного закрытого штампа и заданного типа оборудования (молот) совмещаем поверхность разъема штампа с нижней плоскостью детали и назначаем штамповочные уклоны (рис. 5):

• α = 7°;

• β = 10°;

• z для внешнего уклона = 24 х tg 7° = 2,9 мм;

• D_п = 163,7 + 2 х 2,9 = 169,5 мм;

• z для внутреннего уклона = (29 / 2) х tg 10° = 2,6 мм;

• d_п = 46,2 - 2 х 2,6 = 41,0 мм.

Рис. 5. Штамповочные уклоны.

10. Определяем толщину перемычки в отверстии (рис. 6) по формуле:

4,7 мм,

где d_осн = 41 мм;

Т = 29 мм;

h’ = 0,5Т – 2 = 0,5 х 29 – 2 = 12,5 мм.

Рис. 6. Перемычка в отверстии.

11. По справочной таблице, в зависимости от расчетной массы поковки и ее высоты, определяем радиусы закруглений:

• внешние радиусы – 2,5 мм;

• внутренние радиусы – 5 мм (в 2 раза больше).

12. По справочной таблице, в зависимости от исходного индекса 12, принимаем допуски на размеры поковки, подлежащие дальнейшей механической обработке, и сводим их в табл. 2.

Таблица 2

Допуски на размеры поковки

Размер на чертеже детали	Номинальный размер на чертеже поковки	Размер на чертеже поковки с предельными отклонениями
Диаметральные размеры
Отверстие  50 мм	 46,2 мм
Вал  85 мм	 85 мм
Вал  160 мм	 169,5 мм
Линейные размеры
22 мм	24 мм
27 мм	29 мм

13. В зависимости от класса точности поковки Т4 по справочной таблице принимаем:

• допускаемую величину смещения по поверхности разъема штампа - 0,7 мм;

• допускаемую величину остаточного облоя по контуру отверстия - 0,9 мм (Г и Ф на рис. 7);

• допускаемую высоту заусенца при пробивке отверстия - 4 мм (К2 на рис. 8);

• допускаемую высоту заусенца по разъему штампа - 5 мм (К3 на рис. 8);

• отклонение от концентричности – 1,5 мм (С_м на рис. 9);

• отклонение от плоскостности – 0,8 мм.

Рис. 7. Допускаемый остаточный облой по контуру отверстия.

Рис. 8. Допускаемые заусенцы.

Рис. 9. Отклонение от концентричности.

14. Оформляем чертеж поковки (см. приложение).

15. Определяем объем поковки следующим образом:

V_п = Объем усеченного конуса ( 169,5 /  163,7 / 24) +

+ Объем усеченного конуса ( 95 /  85 / 5) –

- 2 х Объем усеченного конуса ( 46,2 /  41 / 12,1) –

- объем цилиндра ( 41 / 4,7) =

= 523233 + 31841 – (2 х 18087) – 6205 = 512695 мм³ = 5,13 х 10^-4 м³.

Определяем массу поковки по формуле:

m_п = ρ V_п = 7800 х 5,13 х 10^-4 = 4,00 кг.

Определяем потери металла на угар в индукторе как 0,5 % от V_п:

V_у = 0,005 V_п = 0,005 х 5,13 х 10^-4 = 2,56 х 10^-6 м³.

Определяем объем заготовки как сумму объема поковки и потерь металла на угар:

V_з = V_п + V_у = 5,13 х 10^-4 + 2,56 х 10^-6 = 5,14 х 10^-4 м³.

Определяем массу заготовки по формуле:

m_з = ρ V_з = 7800 х 5,14 х 10^-4 = 4,01 кг.

Определяем длину заготовки из круглого проката при его заданном диаметре d = 105 мм по формуле:

0,059 м = 59 мм.

