Проектування елементів кувальної технології

МЕТА РОБОТИ:

оволодіти практичними навичками розробки технологічного процесу виробництва кованих заготівок з урахуванням факторів, що визначають особливості його структури.

ЗАВДАННЯ:

розробити креслення кованої заготовки за заданим кресленням деталі.

МЕТОДИЧНІ ПОСІБНИКИ:

Методичні вказівки до виконання роботи;

ГОСТ 7829 — 70 «Поковки из углеродистой и легированной стали, изготовляемые ковкой на молотах. Припуски и допуски».

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ:

Виконання завдання передбачає складання ескізу валу і прийняття конкретних рішень по проектуванню поковки.

При роботі з малюнком (ескізом) деталі і поковки потрібно ідентифіціювати їх окремі ділянки. При цьому використовують наступні поняття і визначення.

Уступ торцева поверхня, що з'єднує дві суміжні бічні поверхні. Характеризують уступ його висотою h, тобто піврізниця діаметрів ділянок, які утворюють поступ, один з яких називають нижнім, а інший – верхнім. Відносно бічної поверхні, уступи, які обмежують її, можуть бути східними (виступ) й спадними (уступ).

Ступінь - ділянка валу, бічна поверхня якої обмежена з одного боку уступом, а з іншого - виступом. Якщо граничний уступ є торцевою поверхнею валу, ступінь називають кінцевим. Характеризують ступінь діаметром Dст і довжиною Iст - бічної поверхні. Для кінцевого ступеню - Dст.к і Iст.к.

Бурт - ділянка валу, бічна поверхня якої обмежена двома уступами. Характеризують бурт діаметром Dб і довжиною Iст бічної поверхні. Якщо один з уступів є торцевою поверхнею валу, ділянку називають фланцевим і характеризують аналогічними параметрами - D_фл. і I_фл.

Виїмка - ділянка валу, бічна поверхня якої обмежена двома виступами. Характеризують виїмку діаметром Dв і довжиною бічної поверхні Iв.

ХІД РОБОТИ

3.1 Складають ескіз деталі (валу) і виділяють оброблювані поверхні.

3.2 Варіанти завдань до розрахунку надані у таблиці 1. Ескіз деталі приведено на рисунку1.

Таблиця 1 - Варіанти завдань

№	Розміри в мм
D₀	D₁	D₂	D₃	lo	l₁	l₂	l₃

Рисунок 1 – Ескіз деталі

3.3 Обчислюють масу валу і за номограмою (рисунок 2) визначають рекомендовану ширину бійків, використовуваних при виготовленні поковки.

3.4 Користуючись номограмою (рисунок 3), по довжині валу визначають значення параметра Г.

Рисунок 2 – Номограма ширини бойків

3.5 Нумерують всі ділянки валу, що відрізняються від сусідніх величиною діаметра, привласнивши нульовий індекс (i = 0) ділянці з найбільшим діаметром.

3.6 Для кожної i-ї ділянки за величиною її діаметра D_i визначають за допомогою номограми (рисунок 3) - значення параметрів H_i.

3.7 Обчислюють величини діаметрів всіх ділянок вала з урахуванням основного припуску на його бічні поверхні:

3.8 За величиною різниці між значеннями діаметрів і за допомогою номограми (рисунок 3) - визначають значення параметра P_i, для кожної ділянки (крім нульовї).

3.9 Обчислюють величини додаткових припусків S_i на бічні поверхні всіх ділянок вала (крім нульової):

Рисунок 3 – Номограма для визначення формальних параметрів

3.10 Обчислюють поздовжні перетини всіх ділянок валу та порівнюють їх між собою.

Ту ділянку, у якої величина максимальна, вважають основною. Якщо таких ділянок кілька і серед них нульова, основною вважають нульову. В іншому випадку основною призначають ділянку, для якої величина A_i=S_i·(F_i-Fo) має найбільше значення;

3.11 Якщо нульова ділянка не є основною, то на її бічну поверхню переносять додатковий припуск з бічної поверхні ділянки,яку призначено основною;

3.12 Обчислюють значення діаметрів всіх ділянок поковки валу з урахуванням додаткових припусків:

3.13 обчислюють значення довжин всіх ділянок поковки вала;

- для кінцевого ступеня:

- для фланця:

- для бурта:

- для виїмки:

Довжина ступенів залишається без змін. Загальна (габаритна) довжина поковки повинна збільшитися при цьому порівняно з довжиною вала на величину, рівну 2,5(Г+Н₀+2);

3.14 Для кожної пари суміжних ділянок за величиною меншого діаметра (діаметр уступу) за допомогою номограми (рисунок 3) визначають значення параметру у_і. Якщо обчислена для цієї пари ділянок піврізниця діаметрів задовольняє умові < , то діаметр уступу доводять до значення діаметра виступу (призначають напуск на бічну поверхню ділянки поковки). В іншому випадку конфігурацію поковки залишають без зміни;

3.15 За шириною бійка В_б, рекомендованого для виготовлення проектованої поковки, за допомогою номограми (рисунок 3) визначають значення параметрів Б₁ и Б₂;

3.16 Перевіряють значення всіх ділянок поковки:

- ступінь виконують, якщо дотримана умова:

В іншому випадку збільшують діаметр ступеня до значення діаметра сусідньої ділянки (призначають напуск на бічну поверхню ступеня);

- кінцевий ступінь виконують, якщо дотримана умова:

В іншому випадку довжину кінцевого ступеню обчислюють за формулою:

де – діаметр граничного виступу. При цьому довжина поковки збільшується на величину, що дорівнює різниці:

- виїмку виконують, якщо дотримані умови:

де – діаметр граничного виступу.

Якщо ця умова не виконана, то діаметр виїмки доводять до значення меншого діаметра з суміжних ділянок:

або діаметр виїмки обчислюють за формулою:

і тим самим призначають напуск на бічну поверхню виїмки;

- бурт виконують, якщо дотримані умови:

де - висота меншого з граничних уступів,

- діаметр меншого з сусідніх ділянок.

В іншому випадку довжину бурта доводять до значення, що задовольняє двом умовам, за рахунок довжини сусідньої ділянки з боку меншого уступу;

- фланець виконують, якщо дотримані співвідношення:

де h та - відповідно висота приграничного уступу і діаметр суміжної з фланцем ділянки.

В іншому випадку довжину фланця доводять до значення, що задовольняє двом умов, за рахунок напуску на торцеву поверхню поковки. При цьому довжина поковки збільшиться на величину напуску.

3.17 Якщо в процесі перевірки здійсненності ділянок поковки були призначені напуски, необхідно повторно перевірити можливість виконання тих ділянок, в межах яких розташований напуск.

3.18 Уточнюють розміри поковки і її ділянок (допускається округляти розрахункові номінальні розміри поковки до найближчих цілих чисел в більшу сторону) і обчислюють масу поковки.

3.19 Складають ескіз поковки, взявши за основу ескіз деталі (валу), вказавши основними лініями (допускається використовувати при цьому червоний олівець) контури поковки з дотриманням схеми призначення припусків на оброблювані поверхні.

Рисунок 4 – Схема призначення припусків на розміри поковок валів гладких або з уступами

3.20 На отримані розміри поковки призначають граничні відхилення по наступним умовам:

- відхилення на діаметр призначають по таблиці 2;

- граничні відхилення на загальну довжину приймають рівним 2,5 відхилень на діаметр або розмір виступу найбільшого перерізу;

- граничні відхилення на довжину уступів і виступів приймають рівним 1,5 відхилень на діаметр або розмір виступу найбільшого перерізу.

Таблиця 2 – Граничні відхилення діаметральних розмірів кованки

Довжина деталі	Діаметр деталі
до 50	св. 50 да 70	св.70 до 90	св.90 до 120	св.120 до 160	св. 160 до 200	св. 200 до 250
до 250	±2	±2	±2	±3	±3
св. 250 до 500	±2	±2	±2	±3	±3	±3	±3