Вместо использования газовых, пламенных печей и других нагревательных устройств в большинстве случаев вполне целесообразно и оправданно применение индукционных нагревательных установок. Такая замена позволяет, в конечном итоге, снизить себестоимость продукции. Основное и главное преимущество индукционного нагрева заключается в следующем. В любой неиндукционной нагревательной установке металл, помещенный в область воздействия температур, нагревается за счет теплопередачи. Таким образом, осуществляется, по сути, "косвенный" нагрев. В индукционных нагревательных установках, магнитный поток, созданный током генератора, пронизывает металл, находящийся в индукторе. Под действием магнитного потока, в металле (заготовке) протекают индуцированные токи, непосредственно воздействуя на структуру металла, и как следствие, нагревая его. Интенсивность нагрева пропорциональна мощности источника тока, рабочей частоте (частоте изменения магнитного поля) и зависит от физических свойств металла.Оперативно изменяя мощность преобразователя частоты, изготавливая индукторы специальной конструкции, оказывается возможным регулирование температуры нагрева заготовок. Выбор рабочей частоты генератора позволяет управлять глубиной прогрева, что широко используется в индукционных закалочных установках.В итоге выбираем обычный индукционный нагрев, продолжительностью 325 секунды, и частотой тока 500 Гц [2].

3. расчет обЪема и веса детали

На рисунке 1 приведена схема разбивки детали на элементарные объемы. Объем детали будет равен алгебраической сумме элементарных объемов. Рисунок 1 – Схема разбивки детали на элементарные объемыРассмотрим элемент, объем которого мы можем найти по формуле (1)V_Ι = V₁-V_А-V_В- V_С-V_Д-V_Е-V_Ж V_З , (1)где объем V₁ - объем полого цилиндра:V_{пол. цил.} = 0,785 ∙ h ∙ (D² – d²), (2)V₁=0,785∙ 34 ∙ (192,776² – 97²)=740743,22 мм³объем V_А – объем четверти тора:V_А=2,47r²(D-0,848r), (3)V_А=2,47∙10²((97+20)-0,848∙10)=26804,44мм³объем V_В - объем четверти тора:V_В=2,47r²(D+0,848r), (4)V_В

---

=2,47∙10²((172-20)+0,848∙10)=39638,56мм³
объем V_С – объем полового цилиндра, находим по формуле (2)
V_С=0,785∙10²(152²-117²)= 73907,75 мм³
объем V_Д – объем восьми отверстий, имеющих форму цилиндра:
V_цил. = 0,785∙h∙D², (5)
V_Д=8∙0,785∙7∙9²=3560,76 мм³
объем V_Е – объем восьми отверстий, имеющих форму усеченного конуса:
V_Е= H(D²+Dd+d²), (6)
V_Е = ∙3(15²+15∙9+9²)=2769,48мм³
объем V_ж- объем полового цилиндра, находим по формуле (2)
V_ж=0,785∙14(175²+113²) = 6237,44 мм³
объем V_з – объем четверти тора, находится по формуле (4)
V_з = 19596,58 мм³
V_Ι = 378228,20 мм³
Рассмотрим второй элемент, объем которого мы можем найти по формуле (6)
V_ΙΙ = V₂-V_К-V_{И ,} (7)
где объем V₂- объем цилиндра, находим по формуле (5)
V₂ = 0,785∙97²∙56=413619,64 мм³
объем V_К- объем цилиндра, находим по формуле (5)
V_К = 0,785∙77²∙56=260638,84 мм³
объем V_И- объем двух конических кольца:
V_И = 0,524(3D-2d)dH , (8)
V_И = 2∙0,524(3∙97-2∙3,5)3,5∙11=11458,83 мм³
V_ΙΙ=141521,97 мм³
Рассмотрим третий элемент объем, которого V_ΙΙΙ – это объем зубьев колеса, и он равен объему полого цилиндра (формула (2)), умноженному на коэффициент, равный 0,55:
V_ΙΙΙ =∙0,55 0,785∙34(210,78² – 192,78²) = 106655,70мм³, (9)
Складывая объемы трех этих элементов найденные по формулам (1), (7), (9) получим объем всей детали:

V_Д = V_Ι+V_ΙΙ+V_ΙΙΙ , (10)
где V_Д - объем детали;

V_Ι ,V_ΙΙ,V_ΙΙΙ – объемы, получаемые по формулам (1,7,9).
V_Д= 626405,87 мм³ = 626,406 см³
Теперь, зная объем детали, найдем массу детали по формуле (11):
М_Д = V_Д ∙ ρ, (11)
где ρ - плотность материала, =7,8 г/см³.
М_Д = 626,406 ∙ 7,8 = 4917,29 г

4. определение группы металла , группы сложности , группы точности , исходного индекса

Расчет ведем по ГОСТ 7505-89.Группа стали назначается, исходя из среднего массового содержания углерода или легирующих элементов. Материал – Cталь 20ХН3А ГОСТ 4543-71, суммарная массовая доля легирующих элементов 4%, а значит группа стали М2.Степень сложности определяется путем вычисления следующегоотношения (11):С_i =

---

, (12)
где V_ПОК – объем поковки;

V_Ф - объем геометрической фигуры, в которую вписывается форма детали (рисунок 2).



Рисунок 2 – Геометрическая фигура, в которую вписывается форма детали
Для данной детали описанной фигурой будет являться цилиндр, размеры которого увеличены на 1,05. Найдем объем этого цилиндра по формуле (2):
V_Ф = 0,785 ∙ 58,8 ∙ 221,32² = 2260936,19 (мм³).
Объем поковки на данном этапе находится по формуле (13):
V_ПОК = V_Д ∙ К_Р, (13)
где К_Р – расчетный коэффициент, К_Р = 1,7.
V_ПОК =626405,87 ∙ 1,7 = 1064889,97 (мм³).
С_i = = 0,47.
По расчету получаем степень сложности поковки С₂.

Класс точности поковки устанавливается в зависимости от технологического процесса и оборудования для ее изготовления, а также исходя из предъявляемых требований к точности размеров поковки. Согласно ГОСТ 7505-89 выбираем
4-й класс точности – Т4.

Массу поковки найдем по формуле, аналогичной формуле (11):

М_ПОК = 1064,889 ∙ 7,8 = 8306,1 г

Исходный индекс для последующего назначения основных припусков, допусков и допускаемых отклонений определяется в зависимости от массы, марки стали, степени сложности и класса точности поковки по ГОСТ 7505-89.
В данном случае исходный индекс 14.

5. НАЗНАЧЕНИЕ припускОВ, кузнечных напусков и Допусков

Все припуски, напуски и допуски назначаются по ГОСТу 7505-89.Основные припуски на механическую обработку:2 – диаметр 210,78 мм;2,2 – диаметр77 мм;2,3 – диаметр 56 мм;1,7 – толщина 34 мм;2 – диаметр 175 мм;1,5 – толщина 10 мм;2 – диаметр 172мм;1,7 – диаметр 90 мм;Дополнительные припуски, учитывающие:

1. 
   смещение по поверхности разъема штампа – 0,3 мм;
   
2. 
   отклонение от плоскости – 0,5 мм.
   

Кузнечные напуски: штамповочные уклоны на наружных поверхностях – 5⁰, штамповочные уклоны на внутренних поверхностях – 7⁰.Для определения допусков необходимо найти размеры поковки:

---

диаметр 175 - 2 ∙ (2 + 0,3) = 170,4 ≈ 170,5 мм;диаметр 172 - 2 ∙ (2+0,3) = 167,4≈167,5 мм;диаметр 90 + 2 ∙ (1,7 + 0,3) = 94 мм;диаметр 210,78 + 2 ∙ (2+0,3) = 215,38≈215,5 мм;диаметр 77 - 2 ∙ (2,2+0,3) = 72;толщина 10 + 2 ∙ (1,5+0,5) = 14 мм;толщина 56 + 2 ∙ (2,3+0,5) = 61,6≈61,5 мм;толщина 34 + 2 ∙ (1.7+0,5) = 38,4≈38,5 мм;Допускаемые отклонения размеров:диаметр 170,5 ;диаметр 167,5 ;диаметр 94 ;диаметр 215,5 ;диаметр 72 ;толщина 14 ;толщина 61,5 ;толщина 38,5 ;Допуск размеров, не указанный на чертеже поковки, принимается равным 1,5 допуска соответствующего размера поковки с равными допускаемыми отклонениями.Неуказанные допуски радиусов закругления – 0,5 мм.Допускаемая величина смещения по поверхности разъема штампа - 0,8 мм.Допускаемая величина остаточного облоя – 1мм.Допускаемая величина высоты заусенца на поковке по контуру обрезки облоя не должна превышать 5ммРазмеры поковки и их допускаемые отклонения представлены на чертеже 1.

6. выбор формы перемычки. Ее расчет

Выбираем плоскую перемычку, ее толщину S можно определить по формуле (13):, (13)где d – диаметр основания, d=72 мм;h – высота до перемычки сверху.На рисунке 3 приведена схема перемычки с обозначением всех размеров.Рисунок 3 – Схема перемычкиВысота до перемычки h находится по приближенной формуле (14):h = 0,5H. (14)Подставим известные величины и найдем h и S:h = 0,5 ∙ 61,5 = 30,75 (мм);S =

---

= 7 (мм).

7. Выбор облойной канавки

Выберем основной тип канавки, у которой магазин открыт полностью с одной стороны (рисунок 4):Рисунок 4 – Схема облойной канавкиДля канавок круглых в плане высоту облойной канавки рекомендуют брать по следующей зависимости (формула (15)):h = 0,02D_п, (15)где D_п –наружный диаметр поковки в плане,D_п=215,5 мм.Получаем:h = 0,02 ∙ 215,5 = 4,31 ммПринимаем высоту канавки h равной 4 мм.Определим другие размеры облойного мостика и магазина:b = 12 мм,h₁ = 12 мм,R = 30 мм,r = 5 мм.

8. проектирование переходов штамповки

Для штамповки данной детали необходимо спроектировать три ручья: осадка, черновой и чистовой ручьи. Разработка технологии начинается с проектирования чистового ручья по горячим размерам поковки, которые на 1,5% больше холодных размеров.По горячим размерам поковки вычерчивается чистовой ручей штампа. После разработки чистового ручья проектируется черновой ручей. Штамповочные уклоны чернового и чистового ручьев штампа одинаковы. Объем перемычек в чистовом и черновом ручье одинаков. Объем чернового ручья в открытом штампе должен быть примерно на 5 % больше чистового ручья. Свободное вхождение полуфабриката после черного ручья в чистовой достигается уменьшением наружных и увеличением внутренних диаметральных размеров.Наружные диаметральные размеры полуфабриката после чернового ручья находятся по формуле (16):D^н_черн = D_чист – D_чист ∙ k ∙ t^OC, (16)где D_чист – соответствующий диаметральный размер в чистовом ручье;k – коэффициент линейного расширения, k = 12 ∙ 10^-6;t^OC – температура штамповки, t^OC = 1000^OC.Подставим численные значения и получим:215,5 – 215,5 ∙ 12 ∙ 10^-6 ∙ 1000 = 212,9 мм;94 – 94 ∙ 12 ∙ 10

---

Смотрите также файлы

• Студента Никитина Виктория Михайловна (фамилия, имя, отчество) Группы.doc

• Памятка для студента учебная практика является обязательной составляющей обучения по специальности лечебное дело. Дневник составлен на основании Положение О практике обучающихся,.docx

• Самостоятельная работа по теме 2 Студента 2 курса Специальность 46. 02. 01.docx

• Согласно ст. 24 Ск суд обязан разрешить следующие вопросы с кем будут проживать общие несовершеннолетние дети.docx

• 1. Тромбофлебиты и флебиты, острые в том числе, причины этиология,патогенез, диагностика, лечение.pdf