Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

Профессионального образования

Ижевский государственный технический университет

Воткинский филиал

Кафедра: ТМиП

Курсовая работа

по курсу: «Технология конструкционных материалов»

на тему: «Выбор способа горячей объемной штамповки

и проектирование поковок»

Выполнил:

студент гр. Д-211 Ситников Е. В.

Проверил:

Бакиров Р. М.

Воткинск

2008

Содержание

Введение

1. Анализ и классификация исходной информации

1.1 Выбор типа производства поковки

1.2 Выбор индекса по ковкости сплава

1.3 Выбор индекса массы поковки

1.4 Выбор индекса степени сложности поковки

1.5 Выбор индекса поковки по конструктивной форме

1.6 Предварительный выбор способов штамповки методом бальной оценки

1.7 Определение оптимального способа ГОШ

2. Проектирование поковки

2.1 Анализ технологичности конструкции детали

2.2 Выбор положения и конфигурации плоскости разъема (ПР).

2.3 Выбор классификационных индексов параметров проектируемой поковки

2.4 Определение массы поковки

2.5 Определение обобщенного исходного индекса

2.6 Определение основных и дополнительных припусков

2.7 Проектирование наметки отверстия

2.8 Устанавливаем штамповочные уклоны

2.9 Устанавливаем радиусы закруглений

2.10 Выбор допусков на линейные размеры поковок

2.11 Допуски формы и расположения поверхностей поковки

2.12 Высота остаточного облоя и высота заусенца

Литература

Введение

В данной работе мы попытаемся исходя из данных габаритов детали, её материала и годовой программы выпуска определить способ горячей объёмной штамповки (ГОШ) и спроектировать поковку.

В данной работе мы пытаемся обосновать практический выбор рациональной заготовки на специализированном оборудовании (радиально-обжимных машинах, высокоскоростных молотах, горизонтально-ковочных машинах, и т.д.) исходя из данных габаритов детали, ее материала и годовой программы выпуска.

Выбор способа ГОШ

Сталь 35

Годовое производство 150000 шт.

D1=80 мм

D2=65 мм

D3=50 мм

D4=42 мм

D5=100 мм

L1=200 мм

L2=150 мм

L3=100 мм

L4=250 мм

Общие положения:

Под выбором способа горячей объемной штамповки (ГОШ) понимается определение рационального способа штамповки для заданных исходных условий и параметров без сравнительных экономических расчетов. При этом выбранный способ ГОШ должен обеспечивать в полной мере или частично выполнение следующих основных условий:

1) Заготовка (поковка) по своим качественным показателям должна соответствовать требованиям нормативно-технической документации.

2) Поковка должна иметь минимально возможные припуски и напуски, относительно высокий коэффициент весовой точности.

1. Анализ и классификация исходной информации

1.1 Выбор типа производства поковки

Ориентировочно тип производства можно определить в зависимости от массы и годового объема выпуска поковок. Для этого предварительно находим массу детали:

V=?*R²*L

Определяем тип производства - среднесерийное (табл. 1.3[1]).

1.2 Выбор индекса по ковкости сплава

Определяем номер группы в классификации деформируемых сплавов по ковкости - М1 (табл.1.4[1]).

1.3 Выбор индекса массы поковки

По чертежу детали определяем массу поковки в первом приближении:

,

где - масса детали, кг

- усредненный коэффициент весовой точности, принимается равным 0,62.

Определяем градационный индекс поковки по ее массе - G3 (табл.1.5[1])

1.4 Выбор индекса степени сложности поковки

Степень сложности поковок (индекс С) определяем путем вычисления массы (объема) поковки G_п (V_п) к массе (объему) геометрической фигуры G_ф (V_ф) минимального объема, в которую вписывается форма поковки.

где - масса поковки,

-масса геометрической фигуры.

Определяем индекс степени сложности поковки - С1 (табл.1.6[1]).

1.5 Выбор индекса поковки по конструктивной форме

Определяем индекс классификации поковки по конструктивной форме - К2 (табл.1.7[1]).

1.6 Предварительный выбор способов штамповки методом бальной оценки

Анализ исходных параметров показывает, что каждый из них по разному влияет на выбор способа горячей объемной штамповки. Значимость каждого исходного параметра оценивают весовым коэффициентом - а (табл.1.8[1]): штамповка сплав ковкость припуск

По каждому способу штамповки по табл.1.9 определяем суммарное количество баллов, соответствующих найденным классификационным индексам:

,

где - суммарное количество баллов по каждому способу штамповки (i);

- количество баллов по каждому классификационному индексу (j).

Окончательный суммарный балл по каждому из способов штамповки определяем с учетом относительной производительности способа и относительной стоимости производства единицы массы поковок различными способами ГОШ по формуле (6[1]):

,

где - относительная производительность способа (табл.1.10[1]);

- относительная себестоимость (табл.1.10[1]).

1.7 Определение оптимального способа ГОШ

После вычислений суммарного балла по каждому способу штамповки на дальнейшее рассмотрение остаются 3 способа штамповки: на кривошипных горячештамповочных прессах, на горизонтально-ковочных машинах, и на высокоскоростных молотах. Условно оптимальный способ штамповки определяем из условий выбора согласно заданию на основе сопоставительного анализа приоритетных способов (табл.1[1]).

Анализируя данные в таблице, особенности конструкции детали (в нашем случае осесимметричное тело вращения), а так же особенности каждого из процессов, приходим к выводу, что наилучшим способом изготовления данной детали является штамповка на ГКМ (горизонтально-ковочная машина).

2. Проектирование поковки

Исходной информацией при проектировании поковки являются чертеж детали, технические требования, способ штамповки и его разновидность.

2.1 Анализ технологичности конструкции детали

Рациональной формой детали считают такую, при которой все элементы конструкции имеют простую геометрическую форму и плавно сопряжены друг с другом.

Технологически рациональную форму штампуемой детали выбираем с учетом следующих положений:

1) Площадь поперечного сечения не должна изменяться более чем в три раза;

2) При штамповке утолщений на концах стержней диаметр высаженной части не должен быть более 4-х диаметров исходной заготовки, а высота высаженного утолщения - не более 0,125 диаметра утолщения;

3) При высадке утолщенной части сложной формы ее объем не должен быть больше 6d³, где d - диаметр заготовки

4) Толщина полотна должна быть возможно большей, не менее 4 мм.

2.2 Выбор положения и конфигурации плоскости разъема (ПР)

При выборе положения плоскости разъема руководствуемся следующими правилами:

1) Расположение ПР должно быть таким, чтобы свести к минимуму потери металла на напуски;

2) ПР преимущественно устанавливают в плоскости наибольших габаритных размеров, что обеспечивает наименьшую глубину и наибольшую ширину ручья штампа;

3) По возможности ПР должна проходить по оси симметрии детали;

4) Взаимное расположение поверхности разъема и поковки должно исключать поднутрения на боковых поверхностях поковки;

5) В общем случае ПР не должна проходить на стыке сечений с максимальным и меньшим периметрами;

6) Для деталей испытывающие высокие рабочие напряжения, ПР располагают по (возможности) из условия обеспечения повышенной прочности;

7) Конфигурация поверхности разъема штампов по ГОСТ 7505-89 (табл.1)

Анализируя перечисленные выше правила, выбираем плоскую плоскость разъема.

2.3 Выбор классификационных индексов параметров проектируемой поковки

Частные индексы по основным параметрам (материалу, степени сложности) мы определили при выборе способа штамповки. Для проектирования поковки в соответствии с ГОСТ 7505-89 определяем новые индексы:

1. Группа материала - М4 (табл.2.2[1]);

Группа стали - М3 (табл.2.2[1]);

2. Степень сложности остается без изменений - С1;

3. Класс точности поковки по ГОСТ 7505-89 - Т4 (табл.2.3[1]).

2.4 Определение массы поковки

Расчетную массу поковки ориентировочно вычисляем по формуле:

,

где - расчетная масса поковки (в первом приближении);

- масса детали;

- расчетный коэффициент, устанавливаемый в соответствии с конфигурацией детали и способом штамповки, (табл.2.4[1]).

2.5 Определение обобщенного исходного индекса

Определяем исходный индекс для последующего назначения припусков, допусков и допускаемых отклонений - 14 (табл.2[2]).

Действительный индекс с учетом группы материала поковки определяем путем прибавления к нему целого числа - 15 (табл.2.5[1]).

2.6 Определение основных припусков

Определение основных припусков на размеры ведем по табл.3[2]:

2,0мм - диаметр d1=80;

2,0мм - диаметр d2=65;

2,0мм - диаметр d3=50;

2,0мм - диаметр d4=42;

2,3мм -диаметр d5=100;

2,5мм-длина L1=200;

2,3мм-длина L2=150;

2,3мм-длина L3=100;

2,7мм-длина L4=250.

2.7 Проектирование наметки отверстия

Д_осн. = 42 мм;

h = 2,0*Д_осн.=84 мм;

? = 45'(табл.2.7[1]);

;

d=2*R= 42 мм.

2.8 Устанавливаем штамповочные уклоны

По табл.2.7[1] определяем штамповочные уклоны ?=30'.

2.9 Устанавливаем радиусы закруглений

Радиусы закруглений назначают на все пересечения поверхностей поковки. Назначаем минимальные радиусы закруглений наружных (R_н) углов - R_н=3,0мм (табл.7[2]).

Радиусы закруглений внутренних углов (R_в) принимаем:

R_в=(2,5…3)R_н= 7,5мм .

2.10 Выбор допусков на линейные размеры поковок

Определяем допуски и допускаемые отклонения линейных размеров стальных поковок:

А) Линейные размеры (табл.8[2]):

диаметр мм;

диаметр мм;

диаметр мм;

диаметр мм;

диаметр мм;

длина мм;

длина мм;

длина мм.

длина мм.

Б) Радиусы закруглений (табл.17[2]):

R_н=,0 мм;

R_в=мм.

2.11 Допуски формы и расположения поверхностей поковки

Допускаемая величина смещения по поверхности разъема штампа - 1,0 мм (табл.9[2]);

Допускаемое отклонение по изогнутости, от плоскостности - 1,2 мм ( табл.13[2]).

2.12 Высота остаточного облоя и высота заусенца

Допускаемая величина остаточного облоя - 1,2 мм (табл.10[2]);

Допускаемая величина заусенца не должна превышать - 5 мм (п.5.10[2]).

Литература

1. Выбор способа горячей объемной штамповки и проектирование поковок. Методическое и справочное пособие к выполнению практических занятий под редакцией Л.Л.Лукина. Изд-во ИжГТУ. - Ижевск, 1997. - 72с.

2. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. - М.: Изд-во стандартов, 1993. - 53с.

Размещено на Allbest.ru

...