ИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ»

Семестровая работа

По дисциплине: «Основы процессов объемной штамповки»

Тема работы: «Расчет технологии горячей штамповки детали блок-шестерни на КГШП»

---

Введение

Кузнечно-штамповочное производство предназначено для изготовления изделий, являющихся машиностроительными заготовками. Кузнечно-штамповочное производство уступает литейному производству в сложности конфигурации получаемых заготовок. Однако кованые и штампованные поковки отличаются высокими механическими свойствами, что обеспечивает надежность и долговечность изготавливаемых из них деталей. Поэтому наиболее ответственные, сильно нагруженные детали изготавливают из заготовок, полученных ковкой или штамповкой.

Среди множества способов получения заготовок обработкой давлением наибольшее распространение получили свободная ковка и горячая объёмная штамповка (ГОШ). Заготовки, полученные свободной ковкой, называют коваными поковками, а изготовленные объёмной штамповкой – штампованными поковками или штамповками. В дальнейшем изделия, полученные ГОШ, будем называть поковками (согласно ГОСТ 7505 - 89).

Ковку обычно применяют в единичном и мелкосерийном производствах. Объёмная штамповка наиболее эффективна при серийном и массовом производстве поковок массой от нескольких граммов до 3 тонн, но чаще оказывается целесообразным изготовление поковок и штамповок массой 50…200 кг. ГОШ обеспечивает высокую точность заготовок и малый отход металла при окончательной механической обработке.

В зависимости от используемого оборудования различают объёмную штамповку на штамповочных паровоздушных молотах (ПМ), кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП), горизонтально-ковочных машинах (ГКМ), гидравлических прессах (ГП) и т. д.

В работе рассмотрена последовательность и основные положения разработки чертежа штампованных поковок, получаемых на молотах и КГШП штамповкой в торец (вдоль оси) заготовки. Приведен также порядок расчета размеров поковки и исходной заготовки.

Цель работы:

1. Научиться проектировать штампованные поковки, получаемые на КГШП.

2) Усвоить методику расчета размеров поковки и исходной заготовки.

3) Изучить ГОСТы, регламентирующие припуски, допуски, напуски при штамповке и устанавливающие правила выполнения чертежей поковок, содержание основных технических требований.

Проектирование штампованной поковки, получаемой на КГШП.

Исходные данные: m=3,28 кг, материал - 25ХГТ ГОСТ 4543-71

1. Разработка чертежа поковки по ГОСТ 7505

1.1 Определение исходного индекса

1.1.1. Расчетная масса поковки

Где - расчетная масса поковки, кг;

- масса детали, кг;

- расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии с приложением 3 (табл.20)

в соответствии с приложением 3 (табл.20)

1.1.2. сталь 25ХГТ

Таблица 1 - Химический состав стали 25ХГТ

С - 0,22 - 0,29 %;

Si - 0,17 - 0,37 %;

Mn - 0,8 - 1,1 %;

Cr - 1 - 1,3 %;

Ni - до0,3%;

Сумма легирующих составляет ≈ 2,21% → Группа стали - М2, согласно таблице 1.

---

1.1.3. Степень сложности

Согласно приложению 2 поковка вписывается в цилиндр диаметром 156мм с высотой 64 мм. Учитывая п.3 приложения 2

D_ц = 156 ∙ 1,05 = 163,8 мм

H_ц = 64 ∙ 1,05 = 67,2 мм

V_ц = см³

М_ц = 11,05 кг.

С =

Степень сложности С2

1.1.4. Класс точности

Т.к. штамповка осуществляется на КГШП и нагрев индукционный с учетом приложения 2 класс точности Т4

1.1.5 Исходный индекс

И.И. = 10

1.2. Определение припусков, допусков, напусков.

1.2.1. Определение припусков и основных допусков

Размер детали	Шероховатость	Основной припуск	Дополнительный припуск		Номинальный размер	Основной допуск
D=156	2,5	1,6х2		0,5	159,7	+1,3-0,7
D=97	Rz40	1,6х2			100,2	+1,3-0,7
D=57	2,5	1,5х2		0,3	53,4	+1,1-0,5
H=64	2,5/2,5	1,7/1,7			67,4	+1,1-0,5
H=25	2,5/2,5	1,3/1,3			27,6	+0,9-0,5

При штамповке на КГШП деформация осуществляется осадкой заготовки. Поверхность разъема штампа выбивается на высоте 20 мм, положение перемычки по середине. Диаметр пермычки рассчитываем по формуле:

где - припуск на механическую обработку.

1.2.2 Назначение дополнительных допусков

• Допускаемая величина смещения по поверхности разъема штампа 0,7мм;

• Допускаемая величина остаточного облоя 0,9мм;

• Допускаемая величина заусенца 3мм;

• Допускаемое наибольшее отклонение от концентричности в поковке отверстия 1мм;

• Допускаемое отклонение от плоскостности и от прямолинейности 0,8мм.

1.2.3 Назначение кузнечных напусков

Штамповочные уклоны по наружной поверхности - 5º, по внутренней - 7º.

Глубина пробивки отверстия не более 0,8 диаметра отверстия поковки с одной стороны.

1.3 Разработка чертежа поковки

1.3.1 Технические требования

1. Поковка группы 2 HB = 196…229

2. По ГОСТ 7505-89 группа стали М2, степень сложности С2, класс точности Т4, И.И. 10;

3. Допускаемая величина смещения поверхности 0,7мм;

4. Допускаемая величина остаточного облоя 0,9мм;

5. Допускаемая величина высоты заусенца по отверстию 3мм;

6. Допускаемая величина от концентричности в поковки 1мм;

7. Допускаемая величина отклонения от плоскостности 0,8мм

8. Штамповочные уклоны наружный - 5º, внутренний - 7º

1.3.2 Расчет объема и массы поковки

Фигуру поковки мысленно разбиваем на несколько объемов. В данном случае объем поковки состоит из 3х усеченных конусов с диаметрами малых оснований 100,2 мм и 159,7 мм.

Объем отверстия так же состоит из 2х одинаковых усеченных конусов с большим основанием 57 мм, и малым основанием 46,29 мм., а так же половины тора с образующей окружностью диаметром 13.22 и расстоянием от оси вращения 48,24

Рисунок 1 - Разбивка поковки на объемы

При расчете объемов к номинальному размеру прибавляется половина положительного допуска - для наружных поверхностей, а для отверстий и внутренних поверхностей половина отрицательного допуска.

---

Радиусами закругления пренебрегаем.

---

1, 2 конусы:

Размер малого основания d = 159.7 + 1,6/2 = 162.9 мм;

Размер большего основания D = 162.05 + 1,6/2 = 165.25 мм;

Объем 2 конуса равен объему 1 конуса;

3 конус:

Размер малого основания d = 100.2 + 1,3/2 = 100.85 мм;

Размер большего основания D = 107.53 + 1,3/2 =108.18 мм;

4, 5 конусы:

Размер большего диаметра D = 53.4 - 1,1/2 = 52.85 мм;

Размер наименьшего диаметра d = 46.29 - 1,1/2 = 45.74 мм;

Половина тора:

Объем поковки:

Масса поковки равна:

.

Классификация 1 группа, 2 подгруппа.

2. Определение размеров и массы исходной заготовки

Объем исходной заготовки состоит из объема поковки, объема облоя, объема перемычки, объема угара металла при нагреве.

---