1. Исходные данные

   0. Чертеж детали «Вал» по варианту №7 - приложение 1.

   1. Материал детали сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

   2. Тип производства - среднесерийное.

2. Описание конструкции детали

   0. Описание конфигурации детали:

Вал ступенчатый, представляет собой тело вращения, относится к типу цилиндров. Деталь средней сложности, цельная.

0. Габаритные размеры:

• максимальный диаметр D_max=34 мм;

• наибольшая длина l_max=268 мм.

0. 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 R_a=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.

0. 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/м^2
784,5	980,7	217 после отжига	10	45	588,4

0. Данные по массе детали:

Расчет массы детали производился в КОМПАС-3D V10 Plus. М_д=1,45 кг.

3. 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