Проектирование и разработка чертежа заготовки

Расчет поковки проводим по ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски».

Класс точности поковки устанавливают в зависимости от применяемого оборудования для ее изготовления и типа штампа. Для ГКМ класс точности поковки-Т4.

Стали, применяемые для получения поковок, подразделяют на три группы: М1, М2, М3. При назначении группы стали определяющим является среднее массовое содержание углерода и легирующих элементов (Si, Mn, Cr, Ni, Mo, W, V и др.).

Сталь 45 соответствует группе стали М2 - сталь с массовой долей углерода свыше 0,35 до 0,65% включительно или суммарной массовой долей легирующих элементов свыше 2,0 до 5,0% включительно.
Степень сложности определяют путем вычисления отношения массы (объема) М_пр поковки к массе (объему) М_ф геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки. При вычислении отношения М_пр/М_ф, принимают ту из геометрических фигур, масса (объем) которой наименьший.

Расчетную массу поковки вычисляют по формуле:

(5)

Где M_пр - расчетная масса поковки;

Mд - масса детали;

Кр - коэффициент, зависящий от формы поковки (для детали удлинённой формы с прямой осью Кр=1,3-1,6

М_пр =7,09*1,4=9,93 кг.

При вычислении М_ф габаритные линейные размеры детали рекомендуется увеличить в 1,05 раза (согласно Приложения 2 ГОСТ 7505-89), затем высчитываем объем фигуры по наибольшим габаритным размерам и умножаем его на плотность стали (аналогично расчету массы детали).

D max=125*1,05=131,25 мм. L=135*1,05=141,75 мм.

Vф= π*D².

4 *L (мм³⁾

Vф = 3,14*131,25² *141.75 =1916864,21=1916,86 см³

Мф= Vф*ρ=1916,86*7,83=15009=15 кг.

М_пр/М_ф =9,93/15 =0,662

Значение 0,662 соответствует интервалу 0,63-1,0, что соответствует степени сложности поковки С1.

Расчет припусков и напусков на заготовку производится на основании исходного индекса.Исходный индекс -это условный показатель, учитывающий в обобщенном виде сумму конструктивных характеристик (класс точности, группу стали, степень сложности, конфигурацию поверхности разъема) и массу поковки.В соответствии с определенными ранее показателями, исходный индекс на заготовку-10.

Напуск – увеличение припуска с целью упрощения конфигурации поковки из-за невозможности или нерентабельности ее изготовления. Кузнечные напуски образуются на поковке штамповочными уклонами, радиусами закругления внутренних и наружных углов, и назначаются на те поверхности детали, которые невозможно получить операциями штамповки. Такими элементами для детали Втулка стопорная являются: наружнаяя канавка; отверстия малого диаметра.

Штамповочные уклоны на штампованные покавки, изготавливаемые на ГКМ: внешние 5°, внутренние 3°.

Радиусы закругления наружные - 4мм, внутренний- 5 мм. Допуск на радиус закругления для поковки класса точности Т4 -не более 2 мм.

Далее по таблицам определяем основной и дополнительный припуски, рассчитываем размеры поковки, определяем допуск на размер. Данные заносим в таблицу 10.Для отверстия припуски берем с обратным знаком.

Таблица 10 -Определение припусков и допусков на поковку

Размер детали, мм	Шерохо- ватость детали Ra, мкм	Основ. припуск Zосн, мм.	Дополн. припуск Zдоп, мм.	Суммар- ный припуск Z, мм.	Размеры поковки, мм	Допуск на размер Поковки, мм.
Диаметральные размеры
Æ 125		1,6*2	0,5	0,3	4,0		+1,3/-0,7
Æ 100	1,6	1,5*2	0,5	0,3	3,8	103,8	+1,1/-0,5
Æ 50	2,5	1,5*2	0,5;	1,0;0,3	4,8	45,2	-1,1/+0,5
Длиновые (высотные) размеры
		1,4*2	0,3		3,1	28,1	+0,9/-0,5
		1,6	0,3		1,9	111,9	+1,3/-0,7
		1,6*2	0,3		3,5	138,5	+1,3/-0,7

Основным показателем, характеризующим экономичность выбранного метода изготовления заготовок, является коэффициент использования материала, выражается отношением массы детали к массе заготовки:

К_им=m_д/m_з, (6)

где m_д – масса детали;

m_з – масса заготовки;

Определяем массу заготовки, рассчитываем по максимальным допускам:

V₁ – объем цилиндра Ø130,3мм, h=29 мм

V₁= π*130,3² *29/4=386,5 см³;

V₂ – объем цилиндра Ø104,9мм, h=113,2мм

V₂= π*104,9² *113,2/4=977,84 см³;

V₃ – объем цилиндра Ø44,1мм, h=139,8мм

V₃= π*44,1² *139,8/4=213,43 см³;

Считаем общий объем заготовки (V_общ):

V_общ= V₁ +V₂ – V₃ =1150,91 см³

M_заг=1150,91*7,83=9011,62 гр=9 кг

Рассчитываем коэффициент использования материала К_им

К_им=7,09/9,0=0,79

Полученный коэффициент использования материала показывает, что заготовка для детали «Втулка стопорная», изготовленная на горизонтально ковочной машине, является экономически выгодным решением.