2,2мм – толщина 50 и чистота поверхности 0,63;

1,7мм – толщина 13 и чистота поверхности 6,3.

2.3.2. Дополнительные припуски, учитывающие:

смещение по поверхности разъема штампа – 0,3 мм [3.табл.4]; отклонение от плоскостности  - 0,4мм [3. табл.5]. Результат расчета припусков программой «PRIP» приведен на следующей странице. Некоторое различие результатов расчета припусков обусловлено тем, что при вводе данных в программу, мы не закладывали в нее данные о степени точности и группе стали.

2.3.3. Штамповочные уклоны.

Так как для штамповки применяется КГШП, штамповочный уклон по наружной поверхности принимают 5°, по внутренней поверхности 7°.

2.4 РАЗМЕРЫ ПОКОВКИ И ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ

Допуск – отклонение размера поковки от номинального, обусловленное неточностью изготовления, недоштамповкой, износом ручья штампа и т.д. Допуск зависит от массы поковки, степени сложности, группы стали, и размеров поверхностей.

2.4.1. Размеры поковки.

Диаметр 142+(2+0,3)*2=146,6мм=147мм;

Диаметр 90+(1,8+0,3)*2=94мм;

Диаметр 111+(2+0,3)*2=115,6мм=116мм;

Диаметр 80-(1,8+0,3)*2=75,8мм=76мм;

Толщина 50+(2,2+0,4)*2=55,2мм=55мм;

Толщина 13+(1,7+0,4)*2=17,2мм=17мм;

2.4.2. Радиусы закруглений 2,5мм (минимальный), принимаем 3мм.

2.4.3. Допускаемые отклонения размеров [3.табл8].

диаметр 147+1,8-1,0;

диаметр 94-0,9+1,6;

диаметр 116 +1,8-1,0;

диаметр 76+0,9-1,6;

толщина 55+1,6-0,9;

толщина 17+1,6-0,9.

2.4.4. Неуказанные предельные отклонения размеров.

Допуск размеров, не указанных на чертеже поковки, принимается равным 1,5 допуска соответствующего размера поковки с равными допускаемыми отклонениями.

 2.4.5. Неуказанные допуски радиусов закруглений, устанавливается по [3. табл.17].

2.4.6. Допускаемая величина остаточного облоя 0.8 мм [3. п.5.8].

2.4.7. Допускаемое отклонение от плоскостности 0,8 мм [3. табл.13].

2.4.8. Допускаемое отклонение от концентричности пробитого отверстия относительно внешнего контура поковки 1,0 мм [3. табл.12].

2.4.9. Допускаемое смещение по поверхности разъема штампа 0,6 мм [3. табл. 9].

2.4.10. Допускаемая величина высоты заусенца 3 мм [3. п. 5.10.].

2.5 НАЗНАЧЕНИЕ НАПУСКОВ

К кузнечным напускам относятся штамповочные уклоны, внутренние радиусы скруглений. Их назначают с целью увеличения стойкости рабочих элементов штампов.    

Практически возможно получение отверстий с диаметром основания

                     dосн min = 24 + 0,0625 * Dп,                                                  (4)

где  Dп – диаметр поковки, мм.

                     dосн min = 24 + 0,0625 * 148,5 = 33,28 мм.                              

следовательно, два глухих отверстия на кольцевом выступе поковки диаметром 10 мм нужно закрыть напуском, они будут получены в результате последующей механической обработки. Результат расчета программой «NAP» минимально  возможного диаметра прошиваемого отверстия приведен на следующей странице и совпадает с рассчитанным в ручную.   

Наметка верхним знаком делается глубиной hв ≤ dосн; нижним знаком – глубиной hн ≤ 0,8 dосн.

    hв ≤ 76 мм;      

    hн ≤ 60,8 мм.

Назначение внутренней и внешней поверхности разъема проводится по результатам программы  «RAZ UKL». На основании этих данных внутренняя поверхность разъема на расстоянии 22,7 мм от нижнего контура детали. Внешняя поверхность разъема на расстоянии 29,5 мм.

Определим вид перемычки, так как отношение h / dотв < 0,4 то вместо плоской наметки используем наметку с раскосом, при этом толщина перемычки Smin =0,65*S, а Smax =1,35*S, где S следует определять так же, как и для плоской перемычки по формуле

S = 0,45 * √ dосн – 0,25 * h – 5 + 0,6;                                                    (5)

а d1 – по формуле

d1 = 0,12 * dотв + 3.                                                                            (6)

S = 0,45 * √ 76 – 0,25 * 27 – 5 + 0,6 = 4,2 мм;

Smin = 0,65 * 4,2 = 2,73 = 3 мм;

Smax =1,35 * 4,2 = 5,67 = 6 мм;

d1 = 0,12 * 76 + 3 = 12,2 = 12 мм.

Радиусы закруглений вершин наметок в окончательном ручье рекомендуется определять по формуле

r1 = r  + 0.1 * h + 2;                                                                            (7)

где r – внутренний радиус закруглений данной поковки, а h – глубина наметки.

                                                          рис.1 - Перемычка

r1 = 6  + 0.1 * 27 + 2 = 10 мм;

Чертеж полученной поковки приведен в приложении Б.         

2.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ПОКОВКИ

Определение массы поковки производится путем, умножения объема поковки на плотность стали.

                           m = V*ρ.                                                               (8)

При определении объема заготовки используется программа Компас – 3D. Построение модели поковки ведется с учетом половины допуска на соответствующий размер, если размер внешний то к номинальному размеру прибавляется половина допуска, если внутренний то отнимается. Результаты расчета объема приведены ниже.

Информация

------------------------------------------------------------

Дата       23.03.2005

Документ   

------------------------------------------------------------

МЦХ

Деталь

Площадь                            S = 53639.341157 мм2

Объем                              V = 407189 мм3

Материал                          Сталь 45  ГОСТ 1050-88

Плотность                         Ro = 0.007820 г/мм3

Масса                              M = 3184.22 г

3. Разработка технологического процесса

3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ИСХОДНОЙ ЗАГОТОВКИ.

Объем исходной заготовки подсчитывается по формуле

Vзг = Vп + V о + Vуг + Vпер ,                                                                         (9)

где Vп – объем поковки;

      Vуг – потери на угар, при индукционном нагреве 0,7…0,8% Vп;

      V о – объем облоя;

      Vпер – объем перемычки.

Объем облоя при штамповке на КГШП определяют, используя формулу

Vо = Vмост + V маг = p * (b * h3 + h2 * B),                                                  (10)

где  Vмост  - объем мостика облоя;

      V маг – объем металла в магазине облоя;

          p – периметр поковки, мм;

                 b - ширина мостика, мм;

                 h3 - толщина мостика, мм;

                 h2 - средняя толщина облоя по магазину, мм;

                 B - ширина облоя в магазине, мм.

Значения толщины мостика облойной канавки определяется по эмпирической  формуле h3 = 0,02 * dзаг = 0,02 * 147 = 2,94 мм. Ее также можно определить с помощью программы «ZAG» (приложение). Толщина мостика облойной канавки равна h3 = 3 мм. По таблице 2.[1.стр184] определяются остальные параметры облойной канавки.

b = 6 мм; h2 = 2 * h3 = 6 мм; р = π * dп = 3,14 * 147 = 461,58 мм.

Ширина облоя в магазине принимается в зависимости от массы поковки, так как масса поковки больше 2 кг, то В = 20 мм.

V о = 461,58 * (6 * 3 + 6 * 20) = 63698 мм3 .

Масса облоя находится по формуле

Мо = V о * ρ,                                                                                         (11)

Мо = 63698 * 7,82*10-6  = 0,498 кг.

Значение радиусов закруглений кромок фигуры ручья, выбирают в зависимости от глубины Н полости фигуры по табл.2 [1.стр148].

В данном случае так как Н = 8,5 мм, то r = 1,5 мм.

                             рис.3 – Облойная канавка

Определим потери металла на угар

Vуг = 0,008 * Vп = 0,008 * 407189  = 3257 мм3.

 Муг = Vуг * ρ,                                                                                         (12)

Муг = 3257 * 7,82*10-6 = 0,027 кг

Объем перемычки также определяется с помощью программы компас – 3D. Результаты моделирования на рис. 4

 Информация

------------------------------------------------------------

Дата       23.03.2005

------------------------------------------------------------

МЦХ

Деталь

Площадь                            S = 26889.381957 мм2

Объем                              V = 13452.3 мм3

Материал                          Сталь 45  ГОСТ 1050-88

Плотность                         Ro = 0.007820 г/мм3

Масса                              M = 105.197 г

Vзаг = 407189 + 63698 + 3257 + 13452.3 = 487596,3 мм.

Следовательно, масса заготовки будет равна

Mзаг = ρ *  Vзаг,                                                                                (11)

Mзаг = 7,82 * 10-6 *  487596,3 = 3,813 кг.

Размеры заготовки во избежание ее искривления при обработке, должны удовлетворять условию

m = Lзаг / Dзаг ≤ 2,8,                                                                           (12)

где m – коэффициент, равный 2,8…1,5, так как операция осадки производится на КГШП m принимают примерно равное 1,8.

Задавшись m, можно найти диаметр круглой заготовки по формуле:

dзаг´ = 1.08 * 3√ (Vзаг / m),                                                                 (13)

dзаг´= 1.08 * 3√ (487596.3 / 1.8) = 69,8 мм.

По диаметру исходной заготовки  выбирается сортовой прокат с размерами, ближайшими к полученным, расчетом. Наиболее подходит прокат обычной  точности прокатки (В), диаметр ø 70+0,5-1,1 мм  по ГОСТ 2590 – 71 из марки стали сталь 45 ГОСТ 1050 - 88.

круг    В - 70 ГОСТ2590 – 71

             Сталь45 ГОСТ 1050 - 88

Длина заготовки определяется по формуле

Lзаг =4 * Vзаг ´/ π * dзаг2 ,                                                                          (15)

 Lзаг  =4* 487596,3 / 3,14 * 702  =127 мм.

После поступления сортового проката его транспортируют на участок резки сортового проката на заготовки с помощью мостового крана. Производится контроль прутков на стеллах, диаметр  ø 70+0,5-1,1 мм диаметр проверяют штангенциркулем. Если на поверхности сортового проката обнаруживаются, дефекты они должны быть удалены перед дальнейшей обработкой. Затем данный прокат нагревают до температуры 450°С и разрезают на заготовки с помощью сортовых кривошипных закрытых ножниц.

3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ ОТРЕЗКИ ЗАГОТОВКИ.

Для разделения металла на заготовки используется операция отрезки, так как способ штамповки в открытом штампе не требует высокой точности исходной заготовки, а сам процесс отрезки на кривошипных закрытых сортовых ножницах является высокопроизводительным и экономичным.

          Усилие резки.      

Усилие отрезки зависит от характеристик прочности разрезаемого металла, площади поперечного сечения  прутка, схемы отрезки и скорости деформирования.

Pопер = k * σср * Fср,                                                                             (16)

где k – коэффициент, учитывающий состояние режущих кромок ножей, k = 1,6.

      σср = 0,7 * σвр,                                                                            (17)

      σср = 0,7 * 610 = 427 МПа,

       Fср – площадь среза

       Fср = π * dзаг2 / 4,                                                                          (18)

       Fср = 3,14 * 702 / 4 = 3846,5 мм2.

Тогда по формуле (16)

  Pопер = 1,6 * 427 * 3846,5 = 2327 кН.

По найденному усилию и диаметру отрезаемой заготовки выбираются сортовые кривошипные закрытые ножницы для разрезки сортового проката на заготовки машиностроительного назначения модели Н1534, [1.стр194]. Их технические данные приведены в табл. 3.

Табл.3 – технические данные ножниц