Характеристика материала заготовки и технические требования

2.     Характеристика материала заготовки и технические требования.

 

Для поковки ''Цапфа правая'' использована сталь Ст3 ГОСТ 380 - 88

Химический состав

C = 0,14 – 0,22 %

Si = 0,12 – 0,30%

Mn = 0,40 – 0,65%

Cr = 0,3%

P=0,04%

S=0,05%

Cu=0,3%

As=0,08%

Ni=0,3%

Сталь Ст3 конструкционная обыкновенного качества низкоуглеродистая низколегированная, по степени раскисления, спокойная, содержит в среднем 0,20%С; 0,3%Cr и 0,25%Si.

Поковка относится ко 2-й группе ГОСТ 8479 -70. Сдается по твердости. Твердость измеряют на одной поковки от партии. Партия комплектуется из поковок одной марки стали, совместно прошедших термическую обработку в одной печи.

Гр. НВ 111 – 156 ГОСТ 8479 – 70.

Для обеспечения заданной твердости поковка должна быть подвергнута термической обработки: нормализации.

Нормализация: нагрев до 870 – 900 ^оС, выдержка 1 мин/мм, охлаждение на воздухе.

Стали обыкновенного качества поставляют в виде проката (проволока ГОСТ17305 - 71, прутки ГОСТ 7417-75, уголки, трубы ГОСТ8732 - 78, полоса ГОСТ 1577 - 81 и т. д.), а так же поковок ГОСТ8479 - 70 . В зависимости от гарантируемых свойств их поставляют трех групп: А, Б, В.

Механические свойства поковок.

ГОСТ	Состояние поставки, режим термообработки	Сечение мм	σ0,2	σв	σ5	Ψ	KCU	НВ
			Мпа		%		Дж/см²
			Не менее
	нормализация	До 100 100-300	195 195	392 392	26 23	55 50	59 54	111-156

Температура критических точек.

АС1	Ас3(Асm)	Ar3(Arcm)	Ar1
735	850	835	680

Технологические свойства.

Температура ковки °С: начала 1300, конца 750. Охлаждение на воздухе.

Свариваемость- сваривается.

Без ограничений: способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защиты ЭШС, КТС.

Для толщины свыше 37 мм. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Склонность к отпускной хрупкости- не склонна.

По структуре после нормализации стали подразделяют на следующие классы: перлитный, мартенситный, аустенитный, ферритный.

3.     Расчёт поковки

 

1)   Деталь – цапфа правая.

2)   Штамповочное оборудование - Кривошипный горячештамповочный пресс (КГШП).

Нагрев заготовок – печной газопламенный.

Масса детали 2.57кг.

3)   Параметры поковки

-     Масса паковки; M = MgKp

Mg – масса детали; 2.57 кг

Kp – расчётный коэффициент; принимаем 1,5 (Так как деталь с прямой осью)

M = 2.571,5 = 3.85кг

-     Класс точности паковки устанавливаем в зависимости от технологического процесса и оборудования для её изготовления.

Класс точности Т4

-     Группа стали устанавливается исходя из среднего массового содержания углерода и легирующих элементов (Si, Mn, Cr, Ni, Mo, W, V)

Группа стали принимаем М1

(Углерода около 0.22%)

-     Степень сложности определяем путём вычисления отношения массы поковки к массе геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки.

 Gф=Vфd; Vф = 1.64дм³;  d=7.8кг/дм³ ;

 Gn/Gф = 3.85/12.8 = 0,3

Степень сложности принимаем С3

- Выбор поверхности разъёма штампа.

Поверхность разъёма называют поверхность соприкосновения верхней и нижней половины между собой. На детали плоскость разъёма штампа выбираем так , чтобы при этом глубина полости штампа была наименьшей, что облегчает заполнение металлом полости штампа и хорошую выемку штампованной поковки из неглубокой полости.

Конфигурация поверхности штампа плоская ( П )

-     Исходный индекс определяем для последующего назначения припусков на механическую обработку и допускаемых отклонений размеров. Исходный индекс зависит от массы паковки, марки стали, степени сложности и класса точности паковки.

Исходный индекс принимаем 10

4)   Назначение припусков на механообработку, мм.

Диаметр 100мм, чистота поверхности 12.5 припуск 1.3мм

 Диаметр 40 мм, чистота поверхности 12.5 припуск 1.2мм

 Диаметр 42 мм, чистота поверхности 12.5 припуск 1.2мм

 Диаметр 55 мм, чистота поверхности 12.5 припуск 1.2мм

 Диаметр 210 мм, чистота поверхности 12.5 припуск 1.4мм

 Ширина 8 мм, чистота поверхности 12.5 припуск 1.1 мм

5)   Кузнечные напуски

- На наружные поверхности 5⁰

- На внутренние поверхности 7⁰

6)   Радиус закругления r=3,6 - наружные углы, r*3=10,8 - внутренние углы.

(Глубина ручья составляет 51мм, масса поковки 3.84кг.)

7)   Размеры поковки с припусками на механообработку:

Диаметр 100 + 1.3*2 = 102.5 мм

Диаметр 40 + 1.2*2 = 42.5 мм

Диаметр 42 + 1.2*2 = 44.5 мм

Диаметр 55 + 1.2*2 = 57.5 мм

Диаметр 210 + 1.4 = 211.5 мм

Ширина 8 + 1.1 = 9 мм

8)   Допускаемое отклонение размеров:

Диаметр 102.5^+1.3

Диаметр 42.5 ^+1.1

Диаметр 44.5^+1.1

Диаметр 57.5 ^+1.1

Диаметр 211.5^+1.4

Ширина 9^+0.9

9)   Допускаемое отклонение от плоскости – 1мм.

10)Допускаемая величина высоты заусенца по контуру обрезки облоя - 3мм.

 

11) Расчет размеров заготовки :

Диаметр заготовки равен максимальному диаметру поковки D=102мм.

Длинна заготовки: L_заг=4V_заг/ПD², D = 102мм

V_заг = V_пок + V_обл + V_уг;

V_пок = 0,922дм³ – расчитанно по чертежу.

V_обл = 0,08 V_пок = 0,080,922=0,07дм³

V_уг = 0,03 (V_пок +V_обл)= 0,030,992=0,02дм³

V_заг = 1,02дм³;

Отсюда длина заготовки L_заг = 1,24дм³

 

12) Выбор усилия КГШП:

 Масса поковки равна 3,85кг, значит усилие 20000 кН.