Технологические процессы машиностроительных производств. Учебное пособие

Министерство образования Российской Федерации ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

И. Б. Обунеев, Д. М. Махаров, Д. Ж. Намдаков, И. Г. Сизов

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ Учебное пособие Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области металлургии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 110800 "Порошковая металлургия, композиционные материалы, покрытия"

Издательство ВСГТУ Улан-Удэ, 2001

91

2 ББК 34.5 УДК 621.7 : 621.9 Обунеев И.Б., Махаров Д.М., Намдаков Д.Ж., Сизов И.Г. Технологические процессы машиностроительных производств: Учебное пособие. Улан-Удэ, Издательство, ВСГТУ 2001 - 90 с. ISBN 5-89230-102-8 Учебное пособие рекомендуется при выполнении комплексной самостоятельной работы. Приводятся указания и примеры проектирования заготовок заданной детали литьем в песчаные формы и свободной ковкой на молотах, а также механической обработки одной из заготовок. Пособие предназначено для студентов специальностей 110800 – «Порошковая металлургия, композиционные материалы, покрытия», 121200 – «Технология художественной обработки материалов», а также может быть рекомендовано студентам специальностей 120100, 120200, 121200, 150200, 170600, 170700. Коллектив авторов выражает глубокую благодарность за ценные замечания при рецензировании рукописи пособия проф., д.т.н. Соловьеву В.П.; доц., к.т.н. Упкунову Л. Н.

Рецензенты: Зам. Председателя Совета УМО «Металлургия», проректор МИСиС, проф., д.т.н. Соловьев В.П. Кафедра «Материаловедение приборов и художественных изделий» МГАПИ, зав. кафедрой проф.. д.т.н. Куманин В.И.

ISBN 5-89230-102-8

ББК34.5 © ВСГТУ , 2001 г. © Обунеев И.Б. и др., 2001 г.

3

90 3.5.

4

Пример проектирования поковки детали «Ушко 7018-0595 ГОСТ 4739-68» Проектирование технологического процесса механической обработки детали (РГР 3). 4.1. Проектирование маршрутной технологии механической обработки 4.2. Назначение режимов резания 4.3. Пример проектирования механической обработки детали «Ушко 7018-05950 ГОСТ 4739-68» 4.4. Механическая обработка отливки. 4.5. Механическая обработка поковки. Приложения Библиография

56 61

1. ЭТАПЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО КУРСУ «ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

68 68 70 70 72 76 89

Самостоятельная работа предусматривает выполнение студентом в течение двух семестров описаний и разработок технологических процессов при изготовлении заданной детали, завершая окончательной механической обработкой. СРС выполняется в определенной последовательности, при этом каждый этап является самостоятельной частью и оценивается отдельно, а общая оценка выводится как средняя. Расчетно-графическая работа 1:

Содержание

1. Выполнить чертеж заданной детали согласно требованиям ЕСКД. 2. По литературе (ГОСТЫ, справочники, материаловедению) описать: а). химический состав материала детали;

учебники

по

б). основные механические свойства (предел прочности

σ в,

δ

% , ударную вязкость твердость HB (HRC), пластичность KCU, при этом необходимо отметить, при каких состояниях материала приводятся эти характеристики (в состоянии поставки или после термической обработки); в). технологические свойства: литейные свойства, свариваемость и обрабатываемость резанием, т. е. свойства, характеризующие возможность и особенности получения изделия из данного материала способами литья, обработки давлением, сваркой и резанием.

4

89 СОДЕРЖАНИЕ

3. Перечислить

возможные способы получения данного материала, описать краткую технологию его получения с указанием исходного сырья, используемого оборудования и этапов процесса. 4. Описать 2-3 способа получения литой заготовки заданной детали. 5. Разработать технологический процесс получения отливки в разовых песчано-глинистых формах, который включает. а) чертеж отливки согласно ГОСТ 2.423-73, размеры стержневых знаков принять по ГОСТ 3606-80, величины припусков по ГОСТ 28645-85;

1.

Этапы самостоятельной работы.

3

2.

Методические указания по проектированию отливки в разовых песчано-глинистых формах (РГР №1).

7

2.1.

Проектирование отливки для изготовления заданной детали.

8

2.2.

Определение положения отливки, плоскости разъема модели и литейной формы.

9

г) эскиз литейной формы в сборе, состав формовочной смеси;

2.3.

10

д) карту технологического процесса изготовления отливки для заданной детали.

2.4.

Припуски на механическую обработку отливок. Определение радиусов скругления. Нанесение контуров стержней и стержневых знаков на чертеже детали. Выполнение литниковой системы. Разработка чертежей модели, стержня, эскизов стержневого ящика и собранной литейной формы в разрезе. Пример проектирования отливки детали

15

б) чертеж модели с указанием основных размеров и материала; в) эскизы стержня и стержневого ящика с размерами и материалом для них;

2.5. 2.6. 2.7., 2.8

Расчетно-графическая работа 2 Описать 2-3 способа, приемлемых для получения заготовки заданной детали методами обработки давлением с указанием для каждой последовательности операции, инструментов, оборудования и нагревательного устройства. Если материал детали не подвергается обработке давлением, то заменить сталью с аналогичными механическими свойствами;

2.9 3.

Методические указания по проектированию поковки, выполняемой свободной ковкой на молоте (РГР №2) 3.1. Разработка чертежа поковки. 3.2. Расчет размеров и массы поковки и заготовки. 3.3. Выбор оборудования для ковки. 3.4. Температура нагрева заготовки для ковки.

15

16 17 18

30 51 55 56

5

88 БИБЛИОГРАФИЯ 1. Правила выполнения чертежей элементов литейной формы и отливки: ГОСТ 2.423-73. 2. Комплекты модельные. Стержневые знаки: ГОСТ 3606-80. 3. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку: ГОСТ 26645-85. 4. Поковки из углеродистой и легированной стали, изготовляемые ковкой на молотах (припуски и допуски): ГОСТ 7829-70. 5. Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент: ГОСТ 2590-88. 6. Правила записи операций и переходов. Ковка и горячая штамповка: ГОСТ 3.1706-83. 7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1985. 496 с., ил.

Выбрать для получения поковки заданной детали технологический процесс при единичном производстве, для него: а) разработать чертеж согласно ГОСТ 7829-70 для свободной ковки на молотах или ГОСТ 7505 для штамповки; б) рассчитать объём и массу поковки, исходной заготовки и назначить размеры исходной заготовки и последовательность операций. Сечения (размеры) исходной заготовки принять согласно стандартам: ГОСТ 2590-71- сталь горячекатаная круглая; ГОСТ 2591-71- сталь горячекатаная квадратная; ГОСТ 103-76- полоса стальная горячекатаная; в) определить температурный интервал обработки давлением, время нагрева заготовки, типоразмер молота; г) заполнить технологическую карту получения поковки. Расчетно-графическая работа 3: 1. По типу и заданным геометрическим параметрам выполнить эскиз токарного резца, указать марку инструментального материала, элементы и геометрические параметры режущего клина. 2. Выполнить эскиз заданного инструмента для обработки отверстий или плоскостей, указать элементы и основные геометрические параметры режущей части. Привести основные марки инструментальных материалов, используемых при изготовлении инструмента. 3. Вычертить заданную кинематическую схему, составить уравнение кинематической цепи главного движения, определить число вариантов различных передаточных отношений между электродвигателем / исполнительным (рабочим) органом, подсчитать максимальное и минимальное значения скоростей движения исполнительного (рабочего) органа станка.

6 4. Разработать маршрутные технологии спроектированных заготовок (отливки и поковки) в условиях единичного производства, выбрать рациональный вид заготовки с учетом числа операций и переходов, количества используемых станков, коэффициента использования металла. 5. Назначить режимы резания при точении по заданным условиям и определить машинное время обработки. 6. Заполнить карту технологического процесса механической обработки. Таким образом, самостоятельная работа включает выполнение трех расчетно-графических работ. РГР 1 «Технологический процесс изготовления отливки в разовых песчано-глинистых формах»:

1. 2. 3. 4.

Чертеж детали. Описание материала. Способы получения материала. Краткое описание 2-3 способов получения отливки (по указанию преподавателя). 5. Технологический процесс получения отливки: а) чертеж детали; б) чертеж отливки; в) чертеж модели; г) эскиз стержня и стержневого ящика; д) эскиз литейной формы в сборе; е) технологическая карта получения отливки. РГР 2 «Технологический процесс изготовления поковки свободной ковкой на молотах»: 1. Краткое описание 2-3 способов получения заготовок или полуфабрикатов ОМД. 2. Разработка технологического процесса получения поковки: а) чертеж поковки; б) расчеты объёма и массы поковки и заготовки; б) расчеты объёма и массы поковки и заготовки;

87 Техническая характеристика станка Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм 930;

640;

1330 Наибольший диаметр точения над станиной, мм 400 Наибольший диаметр точения над суппортом, мм 220 Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм 36 Конус передней части отверстия в шпинделе Морзе №5 Мощность электродвигателя главного движения, кВт 10 Суппорт Наибольшие размеры сечения державки резца, мм

25*25

Механизм главного движения Число оборотов шпинделя в минуту: 12,5; 16; 20; 25; 31,54 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000. Механизм подач Продольная подача на 1 оборот шпинделя, мм: 0,07; 0,074; 0,084; 0,097; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15; 0,17; 0,195; 0,21; 0,23; 0,26; 0,28; 0,3; 0,34; 0,39; 0,43; 0,47; 0,52; 0,61; 0,7; 0,78; 0,87; 0,95; 1,04; 1,14; 1,21.

7

86 в) выбор температуры и времени нагрева заготовки; 2. Паспортные данные токарно-винторезного станка мод. IA616. Станок является универсальным и предназначен для различных токарных работ, выполняемых в центрах или патроне, в том числе для нарезания резьб: метрической, дюймовой, модульной и питчевой. Техническая характеристика станка Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм Наибольший диаметр точения над станиной, мм Наибольший диаметр точения над суппортом, мм Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм Конус в передней части отверстия в шпинделе №5 Мощность электродвигателя главного движения, кВт Суппорт Наибольшие размеры сечения державки резца, мм

660 320 180 34 Морзе 4,5 25*25

Механизм главного движения Число оборотов шпинделя в минуту: 11,2; 18; 28; 45; 56; 71; 90; 112; 140; 180; 224; 280; 355; 450; 560; 710; 900; 1120; 1400; 1800; 2240. Механизм подач Подачи на 1 оборот шпинделя, мм: 0,08; 0,16; 0,32; 0,65. 3. Паспортные данные токарно-винтарезного станка мод. IK62. Станок предназначен для выполнения самых разнообразных токарных работ, в том числе для нарезания резьб: метрической , дюймовой, модульной, питчевой и архимедовой спирали с шагом 3/ и 7/16”.

г) технологическая карта получения поковки.

РГР3 «Технологический процесс механической обработки заданной детали»: 1. Эскизы резца, фрезы или инструмента для обработки отверстий. 2. Уравнение кинематического баланса. 3. Назначение режимов резания и норм времени (по указанию преподавателя). 4. Маршрутная технология и карта технологического процесса механической обработки. 5. Операционные эскизы на обработку 2 типовых поверхностей заготовки. 6. Карта технологического процесса механической обработки одной из заготовок. 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОТЛИВКИ В РАЗОВЫХ ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫХ ФОРМАХ (РГР 1) При проектировании технологического процесса получения отливки в разовых песчано-глинистых формах необходимо разработать: 1. чертеж отливки с указанием положения отливки в литейной форме, размеров и допусков, припусков и напусков, формовочных уклонов и радиусов скругления на сопрягаемые поверхности. Чертеж оформляется согласно ГОСТ 2.423-73. Здесь же указывают контуры стержней со стержневыми знаками, элементов литниковой системы;

85

8 2. чертеж модели с указанием размеров и допусков, формовочных уклонов, радиусов скругления и материала модели; 3. эскизы стержней с размерами основных поверхностей, стержневых знаков (ГОСТ 3606-80) и составом стержневой смеси; 4. эскизы стержневых ящиков с основными размерами; 5. эскиз литейной формы в разрезе с указанием состава формировочной смеси; 6. технологическую карту на получение отливки по форме: № п/п 1

Изм

Наименование операции и содержание переходов 2

Лис.

№ докум

Эскиз операции 3

Подп.

Приспособ ление и инструмен т 4

Дата

Примечания *

Приложение 2 ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЕ СТАНКИ 1. Паспортные данные универсального токарно-винторезного станка повышенной точности мод. 1И611П. Станок предназначен для выполнения самых разнообразных токарных и резьбонарезных работ повышенной точности. На станке обеспечивается возможность нарезания метрической, дюймовой и модульной резьб. Техническая характеристика станка

5

Лист

*-В графе 5 указываются нормы времени на выполнение операций, определяемых при выполнении лабораторной работы «Технология изготовления отливки». 2.1. Проектирование отливки для изготовления заданной детали начинается с анализа её чертежа. На основании анализа чертежа детали и имеющихся других данных работа выполняется в следующей последовательности: 1. определение положения отливки в форме; 2. определение плоскости разъёма модели и формы; 3. назначение припусков на обрабатываемые поверхности и напусков; назначение формовочных уклонов;

Расстояние между центрами, мм Наибольший диаметр точения над станиной, мм Наибольший диаметр точения над суппортом, мм Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм Наибольшая длина точения, мм Диаметр отверстия в шпинделе, мм Конус передней части отверстия в шпинделе Морзе №4 Мощность электродвигателя главного движения, кВт Суппорт Наибольшие размеры державки резца, мм

500 250 125 24 500 27 4 16*16

Механизм главного движения Число оборотов шпинделя: 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250;1600; 2000. Механизм подач Продольная подача на 1 оборот шпинделя, мм: 0,022; 0,031; 0,044; 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,15; 0,25; 0,3; 0,44; 0,5; 0,6; 0,75; 0,8; 1,2; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 6.

84

9 Отрезание

-

Нарезание резьбы

-

продолжение табл. П.8 68, 0,40 0,20 5 83

0,45

-

0,33

Таблица П.9 Значение коэффициентов Ср и показателей степени в формулах силы резания Обраба тываем ый матери ал

Вид обработки

Углеро дистая сталь

Точение расстачиван ие

Материал режущей части резца Твердый сплав

σв = 750 Отрезание и Быстрореж прорезание ущая сталь Мпа

Серый чугун

Ср

Хр

Yр

n

4. расчет радиусов скругления сопрягаемых поверхностей отливки; 5. определение конфигурации и размеров стержня и стержневых знаков; 6. расчет элементов литниковой системы (при изготовлении отливок из алюминиевых сплавов и литейных сталей назначаются прибыли); 7. вычерчивание эскиза литейной формы в сборе; 8. вычерчивание модели, стержня, стержневого ящика; 9. описание последовательности изготовления литейной формы. На чертеже отливки указывают тип производства, класс точности и ряд припусков (по указанию преподавателя). 2.2. При определении положения отливки, плоскости разъема модели и литейной формы необходимо:

300

1,0

0,75

-0,15

408

0,72

0,8

0

247

1,0

1,0

0

Нарезание резьбы

Твердый сплав

148

-

1,7

1,7

Точение расстачиван ие

Твердый сплав

92

1,0

0,75

0

Отрезание и прорезание

103

-

1,8

0,82

Нарезание резьбы

158

1,0

1,0

0

1. литейную форму проектировать минимальной по высоте; 2. наиболее важные части отливки располагать в нижней части формы, так как металл здесь получается наиболее плотным; обрабатываемые поверхности желательно располагать внизу, вертикально или наклонно, с целью уменьшить возможности возникновения дефектов в виде песчаных и шлаковых включений, усадочных и газовых раковин; 3. поверхности отливки, служащие базой при последующей обработке, необходимо располагать в одной полуформе, чтобы не было дефектов по перекосам и смещениям; 4. число стержней должно быть минимальным и стержень должен иметь надежное крепление в форме;

10

83

5. форма и модель должны иметь одну поверхность разъёма, плоскую и удобную для формовки и сборки литейной формы. Симметричные детали, как плоскость разъёма по оси симметрии.

правило,

должны

Таблица П.8 Значения коэффициентов Cv и показателей

иметь

Разъём модели и формы показывают отрезком или ломаной штрих-пунктирной линией, заканчивающейся знаком «X-X», над которой указывается буквенное обозначение разъёма – МФ. Направление разъёма показывают сплошной основной линией со стрелками, перпендикулярными линии разъёма. 2.3. Припуском на механическую обработку отливок является слой металла (на сторону), предназначенный для снятия в процессе механической обработки. Припуски на обработку назначаются только на те поверхности, которые подвергаются последующей механической обработке. Величины припусков выбираются по ГОСТ 2664-85 в зависимости от допусков на размеры отливки, которые, в свою очередь, зависят от номинального размера элемента отливки, класса точности размеров отливки (22 класса) и ряда припусков (6 рядов). Класс точности размеров отливки определяется по квалитету точности размеров деталей, получаемых механической обработкой отливок. Для отливок, получаемых в песчаных формах с наибольшими габаритными размерами (до 630 мм), из различных литейных сплавов, классы точности отливок и ряда припусков приведены в таблице 2.1.

степени в формулах скорости резания Мате риал режу щей част и резц а

Подача S

Cv

Точение проход ными σв = 750 резцами МПа Отрезание

Т15 К6

S<=0.3 S>0.3

420 350

0.15

0.35

0.20

Т5К 10

-

47

-

0,80

0,20

Нарезание резьбы

Т15 К6

-

244

0,23

0,30

0,20

Р6М 5

Чернов ходы

30

0,60

0,25

0,08

Чистов ходы

41, 8

0,45

0,30

0,13

S<=0.4 S>0.4

292

0.15

0.20

0.20

Обраба тываем ый матери ал

Вид обработ ки

Углеро дистая сталь

Серый чугун НВ190

Точение

ВК6

243

Xv

Yv

M

0.20

0.40

82

11 Таблица П.7

Таблица 2.1 Тип металла и сплава

Класс точности

Поправочный коэффициент Kmv, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания

Цветные металлы с температурой

6-11

Ряд припуско в 2-4

7т-12

2-4

o

Обрабатываем ый материал

Сталь конструкционн ая

Значение коэффициента Kmv в зависимости от марки инструментального материала

Т5К10

Т15К6

Т30К4

ВК8

0,65

1,00

1,4

0,4

плавления ниже 700 С Цветные металлы с температурой o

плавления выше 700 С и серый чугун Ковкий, высокопрочный чугун и сталь 7-13т 2-5 Меньшие значения их относят к простым отливкам в условиях массового производства, большие - к сложным и индивидуально изготовленным отливкам. Допуски размеров отливок для указанных классов точности размеров отливок выбирают по таблице 2.2.

4,4 5,0 5,6

3,6 4,0 4,4

2,8 3,2 3,6

2,2

0,6

2,4

2,7

2,8

2,5

1,8

1,0

2,0

ХВГ

2,2

ВК6

1,4

ВК4

1,6

Р6М5

1,8

Сталь, чугун, медные и алюминиевые сплавы

1,1

1,15

1,2

1,1

1,4

1,0

0,9

0,83

1,0

ВК3

13т

1,1

ВК4

0,7

ВК6

12

0,8

ВК8

7

0,9

Серый и ковкий чугун

6 7т

0,56

0,3

0,64

1,9

0,70

1,4

0,44

1,0

Допуски размеров отливок, мм 8 9т 9 10 11т 11

0,50

Р18

0,56

Т15К6

1016

Т5К10

1625

ВК8

2540

Коррозионностойкие и жаропрочные стали

Интервал номин. размеров, мм

Таблица 2.2

6,4 7,0 8,0 9,0 11,

10,

5,0 9,0

6,4

5,6 7,0 8,0

4,0 7,0

5,0

4,4 5,6 6,4

3,2 5,6

4,0

3,6 4,4 5,0

2,4 4,4

3,2

2,8 3,6 4,0

2,0 3,6

2,4

2,2 2,8 3,2

1,6 2,8

2,0

1,8 2,2 2,4

1,2 2,2

1,6

1,4 1,8 2,0

1,0 1,2 1,8

1,4

40 01,1

1,1 1,4 1,6

0,8 1,1 1,2

Силумин и литейные сплавы, σв = 100-200 МПа , НВ <=65. Дюралюминий, σв = 300-400 МПа , НВ <= 100

1,0

Дюралюминий (закаленный), σв = 400-500 МПа, НВ > 100

100160 0,80

Силумин и литейные сплавы (закаленные), σв = 200-300 МПа, НВ > 60

16 00,9

0,9

81

25 01,0

4063 0,64

продолжение таблицы 2.2

63100 0,70

12

0,8

1,0

Дюралюминий, σв = 200-300 МПа

1,2

Припуски на механическую обработку на поверхности отливок, которые обозначены на чертеже детали знаками ∨ , в зависимости от допусков и ряда припусков определяют по таблице 2.3. Таблица 2.3 Допуски размеров отливок, мм 0,40-0,50 0,50-0,60 0,60-0,80 0,80-1,00 1,0-1,2 1,2-1,6

Основной припуск для рядов (не более), мм 2 3 4 5 1,1 1,5 2,0 3,0 1,4 2,0 2,6 3,4 1,2 1,6 2,2 3,2 1,6 2,2 2,8 3,6 1,3 1,8 2,4 3,4 1,8 2,4 3,0 3,8 1,4 2,0 2,6 3,6 2,0 2,8 3,2 4,0 1,6 2,2 2,8 3,8 2,4 3,0 3,4 4,2 2,0 2,4 3,0 4,0 2,8 3,2 3,8 4,6

Таблица П.6 Поправочный коэффициент Kmv, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания Состояние поверхности заготовки с коркой Без корки

1,0

прокат

0,9

поков ка

0,8

стальные и чугунные отливки Нормально й

Сильно загрязн енной

0,8-0,85

0,5-0,6

медные и алюминие вые сплавы 0,9

13

80 1,2-1,6

Таблица П.5

1,6-2,0 Поправочный коэффициент Kmv, учитывающий влияние

2,0-2,4

физико-механических свойств медных и алюминиевых сплавов на скорость резания

2,4-3,0 3,0-4,0

Сплавы

Kmv

1. Медные сплавы. Гетерогенные: НВ > 140

0,7

НВ

1,0

100 –140

Свинцовистые при основной гетерогенной структуре

1,7

Гомогенные

2,0

Сплавы с содержанием свинца <10% при основной гомогенной структуре

4,0

Медь Сплавы с содержанием свинца >15% 2. Алюминиевые сплавы

4,0 4,6 4,2 5,0 4,6 5,5 5,0 6,5 5,5 7,0

Значения основных припусков следует относить к поверхностям отливки, находящимся при заливке снизу или сбоку. На верхние при заливке поверхности допускается увеличение припуска до значения, соответствующего следующему ряду припусков. Припуск на обработку наносят сплошной основной линией или красным цветом. Величину припуска указывают цифрой перед знаком обработки или шероховатости, например, 5 .

∨

Отверстия, пазы и уступы малых размеров при отливке не выполняются и закрываются напусками. Минимальные размеры отверстий, на которые назначаются напуски в зависимости от толщины стенки, в которой должно быть отверстие, приведены в таблице 2.4.

8 12,0

2,0 2,8 2,4 3,2 2,8 3,6 3,2 4,0 3,8 5,0

продолжение табл. 2.3 2,4 3,0 3,2 3,8 2,8 3,4 3,6 4,2 3,2 3,8 4,0 4,6 3,6 4,2 4,5 5,0 4,2 5,0 5,5 6,5

Таблица 2.4 Марка материала отливки Чугунные отливки Стальные отливки

Минимальный диаметр отверстия при толщине стенки, мм 8-10 20-30 40-50 60 10 15 18 20 30 40

14

79

Не отливаются также пазы, уступы, впадины размерами менее 10 мм по глубине и 40-50 мм по ширине. После нанесения припусков назначают формовочные уклоны на вертикальных поверхностях отливки, которые необходимы для извлечения модели из формы. На обрабатываемых поверхностях уклоны выполняются сверх припуска на механическую обработку за счет увеличения размеров отливки. На необрабатываемых поверхностях их можно выполнить как за счет увеличения, так и за счет уменьшения размеров отливки. Формовочные уклоны зависят от высоты отливаемой поверхности, от плоскости разъёма и материала модели и даются в градусах (таблица 2.5). Таблица 2.5 Высота поверхности, мм

Уклон, металл. модели

до 20

o

, (не более) дерев. модели

o

1 30

20-50

1

50-100

o

0,45

100-200

0,30

3

o

o

1 30 o o

1

o

0,45

o

2.4. В местах сопряжения поверхностей, вследствие неравномерного охлаждения различных частей отливки, возникают внутренние напряжения, которые могут привести к образованию трещин. Поэтому в местах переходов от одной поверхности к другой необходимо предусматривать радиусы скругления. Минимальные и максимальные значения радиуса скругления в сопряжении двух стенок рассчитывают по формуле 2.1: a + a , (2.1) r = k 1

где

k

a иa 1

2

2

- толщина стенок, мм;

- коэффициент, при литье в песчаные формы

k =4-8.

Таблица П.4 Обрабатываемый материал

Коэффициент Kr для материала инструмента

Показатели степени nv , при обработке резцами

из быстро реж. стали

из твердого сплава

из быстро реж. стали

<450

1,0

1,0

-1,0

450-550

1,0

1,0

1,75

>550

1,0

1,0

1,75

Повышенной и высокой обрабатываемост и резанием хромистая

0,85

0,95

1,75

Углеродистая (C>0,6%)

0,8

0,9

1,5

Хромоникелевая, хромомолибденов анадиевая

0,7

0,8

1,25

1,0

Серый

-

-

1,7

1,25

Ковкий

-

-

1,7

1,25

из твердого сплава

Сталь: углеродистая (С <= 0.6%), σв,, МПа :

Чугун:

78 Таблица П.2 Подачи, мм/об, при чистовом точении Параметр поверхности, мкм

Радиус при вершине резания r, мм

Ra

Rz

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0

2,4

2,5

-

0,14

0,20

1,25

0,29

0,32

0,35

20

0,25

0,33

0,42

0,49

0,55

0,60

40

0,35

0,51

0,63

0,72

0,80

0,87

80

0,47

0,66

0,81

0,94

1,00

1,14

15 На чертеже отливки указывают среднее целое значение радиуса скругления. 2.5. На следующем этапе на чертеж детали наносят контуры стержней и стержневых знаков тонкой линией или синим цветом. Штриховка стержней в размере производится по контуру. Размеры стержневых ящиков установлены ГОСТ 360680 в зависимости от диаметра и длины стержня между знаками и горизонтального или вертикального расположения стержня. Для горизонтально расположенных стержней длина знаков находится по таблице 2.6. Диаметр стержня, мм

Таблица П.3 Поправочный коэффициент Kmv, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания Обрабатываемый материал Сталь

Расчетная формула Kmv = Kr * (750 / σB)nv

до 50 50-80 60-120 120-180 180-250 до 30 20 25 30 35 30-50 20 25 30 35 45 50-80 20 25 30 40 50 80-120 20 25 35 45 55 120-180 25 30 35 50 60 Для вертикальных стержней длина знаков находится по таблице 2.7. Диаметр стержня

nv

Серый чугун

Kmv = (190 / HB)

Ковкий чугун

Kmv = (150 / HB) nv

Таблица 2.6 Длина знака (не более) при длине стержня, мм

до 30 30-50 50-80 80-120 120-180

Таблица 2.7 Высота знака (не более) при высоте стержня, мм до 50 20 20 25 25 30

50-80

80-120

120-180

180-250

30 35 35 35 35

30 35 35 35 35

30 35 35 35 35

50 40 40 35

16

77 продолжение табл. П.1

Горизонтальные знаки имеют цилиндрическую форму, а вертикальные - коническую для лучшего центрирования и имеют уклоны 10-15

o

2.6. Литниковая система должна обеспечить наиболее короткий путь жидкого сплава в форме и обеспечить спокойное ее заполнение. Наиболее часто она выполняется по разъёму формы, при этом питатели формируются в нижней опоке, а шлакоуловитель, стояк, выпоры в верхней. Соотношение сечений питателей шлакоуловителя и стояка равно: а). Чугунное литье Fп / Fшл / Fст = 1,0 / 1,15 / 1,25 (2.2) б) Стальное литье (простые отливки) Fп / Fшл / Fст = 1,0 / 1,05 / 1,1

(2.3)

в). Медные сплавы Fп / Fл.х. / Fст = 1,0 / 2,5 / 3,5

(2.4)

г). Алюминиевые сплавы Fп / Fл.х. / Fст = 1,0 / 1,7 / 1,0

(2.5)

>40 > 60

Масса отливки, кг до 10 10-20 20-50 50-100

0,40,5

0,3-0,4

0,4-0,5

0,61,2

0,5-1,1

0,50,9

0,8-1,4

0,71,2

0,6-1,0

0,81,3

0,7-1,2

0,61,0

1,0-1,5

0,81,9

0,8-1,1

1,11,4

1,0-1,3

0,71,2

1,3-1,6

1,21,5

1,0-1,2

1,21,5

1,0-1,4

0,81,3

1,5-1,8

1,21,6

1,0-1,4

до 25*25 >60 > 100

От 16*25 до 25*40

>100 > 400

От 16*25 до 25*40

>400 > 500

Суммарное сечение питателей для отливок простой формы выбирают по таблице 2.8. Таблица 2.8 Суммарное сечение питателей, см2, при высоте стояка, мм 150-200 400-600 1 1,5 1 2,5 1,2 4 2,5

От 16*25

От 20*30 до 40*60

>500 > 600

От 20*30 до 40*60

76

17 Приложения Приложение 1

Коэффициент Kv является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки, состояния поверхности заготовки Knv и материала инструмента Kuv. Поправочные коэффициенты рассчитываются: при обработке стали Kmv – Kr * (750 / σв)nv при обработки серого чугуна Kmv = (190 / Hв)nv где Kr = 1,0 и nv = 1,0 для стали, nv= 1,25 для чугуна. Поправочные коэффициенты Knv = 0,9 для проката; Kuv = 1,0 при обработке твердыми сплавами Т15К6. ВК6 для сталей и чугунов соответственно. Таблица П.1 Подачи при черновом наружном точении резцами с пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали, мм/об Диа метр дета ли, мм

Размер державки резца, мм

Обрабатываемый материал сталь конструкционная углеродистая, легированная и жаропрочная

чугун и медные сплавы

подача s, мм / об, при глубине резания t, мм До 20

От 16*25 до 25*25

До 3

3-5

5-8

До 3

3-5

5-8

0,30,4

-

-

-

-

-

Затем находят сечения шлакоуловителя и стояка, умножая суммарное сечение питателей на соответствующие значения коэффициентов, указанных выше в формулах (2.2 - 2.5). В производственных условиях при получении отливок в условиях серийного или массового производства сечения литниковой системы корректируются на основе опыта. Для материалов с объемной усадкой более 4% назначаются прибыли. Контуры элементов литниковой системы наносят на чертеже отливки тонкими линиями в масштабе без указания линий, показывающих различие в размерах, обусловленных наличием уклонов и конусов. Здесь указывают данные о размерах, площадях поперечных сечений элементов литниковой системы. 2.7. По чертежу отливки разрабатывают чертежи модели, стержня, эскизы стержневого ящика и собранной литейной формы в разрезе в соответствии с ГОСТ 2.423-73. В разрезе должны быть показаны контуры отливки, стержня, литниковой системы. Штриховка сечения верхней и нижней опоки выполняется в противоположных направлениях. 2.8. Размеры опоки устанавливаются по допустимым расстояниям между моделью и элементами литейной формы (таблица 2.9). Таблица 2.9 Масса Допустимые расстояния, мм отливк и, кг от от от от низа от верха шлакоу стояка модели модели модели ловител до стенки до до низа до верха я до стенки опоки опоки опоки модели опоки до 5 40 40 30 30 30 5-10 50 50 40 40 30

75

18 10-25 25-50 50-100

60 70 90

продолжение табл. 2.9 60 10 50 70 50 50 90 50 60

30 40 50

Размеры опок стандартами установлены: по ширине - 250, 300, 350, 400 и т.д. через 50 мм; по длине - 300, 350, 400, 450, 500 и далее через 100 мм. Высота опоки изменяется через 25 мм, а при высоте более 200 мм через 50 мм. Последовательность изготовления оформляется в виде карты технологического процесса. 2.9. Пример проектирования отливки детали. 1., 2. Для разработки чертежа отливки принимаем положение отливки горизонтальное, отверстиями в бок, для лучшего закрепления стержня. Модель отливки должна быть разъёмной, так как имеются цилиндрические элементы ( ∅ 65, М36), плоскость разъема модели - по оси симметрии. 2. Принимаем класс точности отливки - 10, ряд припусков - 3 в виду того, что отливка простая и индивидуально изготовленная (единичного производства). На обрабатываемые поверхности (шероховатость Rz 20) назначаем допуски размеров отливки и припуски на механическую обработку в соответствии с таблицами ГОСТ 26645-85 (см. табл. 2.2, 2.3). Данные сводим в таблицу 2.10. 3. Таблица 2.10 Размер элемента Допуск размера Припуск на обработку отливки длина 142 3,2 4,2-5,5=5 2,2 3,2-4,0=3,5 ∅ 32,5 размер 10 1,8 2,8-3,8=3,0 размер 40 2,4 3,2-4,0=3,5 М36 2,2 3,2-4,0=3,5 o Фаски 0,6 × 45 не отливаются, назначается напуск.

продолжение технологической карты 4.1. Нарезать резьбу М36

Тисы машинные, плашка М36, Р6М5, масло минеральн ое

74

19 продолжение технологической карты

1.3 Подрезать

2

3

торец на размер 142 мм 1.4 Точить поверхност ь А на ∅35,83 по длине 54 мм 1.5 Точить торец уступа как чисто на длине 55 мм Фрезерная 2.1 Фрезеровать плоскости с обеих сторон размер 40 мм

-‘’—

--‘’-резец проходной упорный, Т15К6 --‘’--

--‘’-

отверстие О32,5 мм 3.2 Зенковать фаски 0,6 45 с обеих сторон

Слесарная

Назначенные величины припусков наносим в масштабе на копию чертежа детали тонкой линией или красным цветом, а величину их указываем цифрой перед знаком обработки (шероховатости). Отверстие ∅ 32,5 отливается и в отливке с учетом припусков на обработку имеет размер 32,5-(2 × 3,5)=25,5 мм. 4. На вертикальных поверхностях предусматриваем формовочный уклон для деревянной модели, равный 1,5 o , сверх припусков на обработку. 5. В сопряжении ∅ М36 и ∅ 65 назначаем галтель - радиус скругления по формуле (2.1).

36 2 = 10 + 18 = 7...4 = 5mm r1 = 4...8 4...8 10 +

вер тик аль нофре зер ный

тисы машинные, фреза торцевая ∅100 , Р6М5

вер тик аль носве рли льн ый 2Н1 35

тисы машинные, зенкер цилиндричес кий, ∅32,5, Р6М5; зенкер конический ∅45, Р6М5

Сверлильная

3.1 Зенкеровать

4

-‘’—

В сопряжении 40 и ∅ 65:

40 2 = 10 + 20 = 7...4 = 5mm r2 = 4...8 4..8 10 +

Чертеж детали приведен на рис. 2.1.

73

20 Таблица 4.5 Ушко 7018-0595 ГОСТ 4739-68 Наименование показателей число операций и переходов количество станков величины припусков

Отливка 9

Поковка 9

3 меньше

3 больше

Следовательно, более рациональной заготовкой будет отливка. Модели (марки) станков для обработки заготовки размерами ∅ 65 × 152: токарно-винторезный-1А616, N=4,0 кВт; вертикально-фрезерный-6Т104, N =2,2 кВт; вертикально-сверлильный-2Н135, N=4,0 кВт. Технологическая карта обработки детали № Эскиз операции

материал - КЧ 35-10, ГОСТ 1215-79 твердость-HB 1950…2100 предельные отклонения: b=40 по d11, d=32.5 по H12; неуказанные отклонения - по h14; Рис. 2.1

1

Наименова ние операции и содержан. переходов Токарная

Оборудо вание

Инстру мент и приспос обление

1.1 Подрез

токарновинторез ный, 1А616 --‘’--

трехкула чковый патрон, резец проходной отогнутый /45 , К15К6

ать торец 1.2 Точить конус

При меча ние

21

72 Чертеж отливки приведен на рис. 2.2 (повернуто). д) инструменты и приспособления для токарной операции: • резец проходной отогнутый, ϕ =45 o , Т15К6 • резец проходной упорный, Т15К6. Приспособление - трехкулачковый самоцентрирующийся патрон для фрезерной операции: • фреза торцевая, 100мм, Р6М5; Приспособление- машинные тисы для сверлильной операции: • зенкер цилиндрический, ∅ 32,5мм, Р6М5; • зенковка коническая, ϕ =45 o , Р6М5; Приспособление - машинные тисы; для слесарной операции: • плашка, М36, Р6М5; Приспособление - машинные тисы; 4.5. Механическая обработка поковки 1. Обрабатываемые поверхности и требования к ним такие же, как на схеме обработки отливки. 2. Способы обработки этих поверхностей, необходимое оборудование и инструменты аналогичные, за исключением обработки отверстия 32,5мм, так как на отливке отверстие получено стержнем, а на поковке отверстие не прошивается, т.е. для поверхности Г вместо зенкерования цилиндрическим зенкером необходимо сверление. 3. Последовательность операций и переходов такая же. Таким образом, для обработки поковки необходимо выполнить также 9 операций и переходов и иметь 3 металлорежущих станках. Сравнение обработки двух видов заготовки приведено в таблице 4.5. Рис. 2.2

22

6. Согласно ГОСТ 3606-80 стержень ∅ 25,5 мм и длиной до 50 мм имеет знаки по 20 мм.

7. Сечения элементов литниковой системы при массе отливки до 10 кг и высоте стояка до 150-200 мм равны: Fп = 1,0 см2 = 100 мм2 (см. табл.2.8) Fшл = 1,15 см2 = 115 мм2 (формула 2.2) Fшл = 1,25 см2 = 125 мм2 (формула 2.2) Без учета формовочных уклонов размеры сечения будут: питатель 10 × 10 мм; щлакоуловитель 11,5 × 10 мм; стояк ∅ 11,2 мм. 8. Определяем размеры опок:

∅65 + 40 = 32 + 40 = 72 , принимаем 75; 2 по ширине ∅ 65+2 × 30=65+60=125, принимаем 250; по высоте

по длине 142+30+30+30=232, принимаем 300. Таким образом, опоки имеют размеры: 75 × 350 × 300 мм. 9. По размерам, полученным при разработке чертежа отливки, выполняем чертежи отливки, выполняем чертежи модели (рис. 2.3), стержня (рис. 2.4), стержневого ящика (рис. 2.5) и даем эскиз собранной литейной формы в разрезе (рис. 2.6). Принимаем материал модели и стержневого ящика - дерево. Состав стержневой смеси: песок 1КО16 - 96-97%; глина формовочная 3-4%; сульфит-барда 4,3%; связующее СБ (КО) 9,5%. Состав формовочной единой смеси: песок КО16А - 6,5-8,0%; оборотная смесь 90-97%; сульфит-барда 1,5-2,0%.

71 б) Способы обработки поверхностей, необходимый тип станка и инструмент: поверхность А - точение, станок токарно-винторезный; • подрезка торца, резец проходной отогнутый; • точение поверхности А, резец проходной упорный; • нарезание резьбы М36, плашка; поверхность Б - фрезерование, станок вертикально-фрезерный; • фрезерование с обеих сторон, фреза торцевая; • поверхность Г - зенкерование, станок вертикальносверлильный; • зенкерование отверстия, зенкер цилиндрический; • зенкерование фаски с обеих сторон, зенковка коническая; • поверхность Д - точение, станок токарно-винторезный; • подрезка торца, резец проходной отогнутый; • точение конуса 20 × 45 o , резец проходной отогнутый, ϕ =45 o • подрезка торца уступа, резец проходной упорный; в) после анализа операций и переходов, формы и размеров детали (заготовки) принимаем следующую последовательность их: • подрезка торца ∅ 65 (со стороны конуса); • точение конуса 20 × 45 o ; • подрезка торца ∅ 43 (со стороны резьбы); • точение цилиндра под резьбу с черновой подрезкой торца уступа Б; • чистовое точение торца уступа Б; • фрезерование плоскости В с обеих сторон; • зенкерование отверстия ∅ 32,5мм; • зенкерование фаски 0,5 × 45 o с обеих сторон; • нарезание резьбы М36. г) количество станков: • токарно-винторезный-1; • вертикально-фрезерный-1; • вертикально-сверлильный-1.

23

70 Модель отливки, материал - дерево 4.3. Пример проектирования механической обработки детали «Ушко 7018-0595 ГОСТ 4739-68» Из двух видов заготовки детали-отливки и поковки необходимо выбрать рациональный для последующей механической обработки. Для этого требуется сопоставить трудоемкость их обработки - количество операций и переходов, количество потребных металлорежущих станков и коэффициент использования металла заготовок по величине припусков, удаляемых в процессе их обработки. Рациональной будет та заготовка, для обработки которой требуется меньшая трудоемкость, меньше станков и малая величина припусков. На выбранную заготовку затем разрабатывается технологическая карта ее механической обработки. 4.4. Механическая обработка отливки Для назначения схемы обработки необходимо проанализировать требования к элементарным (типовым) поверхностям детали, величины припусков на них и выбрать способы обработки этих поверхностей, необходимый тип станка и инструменты. а) Обрабатываемые поверхности и требования к ним: А - резьбовая, М36, припуск δ =3,5мм на сторону; Б - цилиндрическая, ∅ 65, Rz 40, не обрабатывается; В - плоская, 40мм, Rz 20, припуск δ =3,5мм на сторону; Г - отверстие, ∅ 32,5, Rz 20, припуск δ =3,5мм на сторону Д - коническая, 20 × 45 o , Rz 40; Е - торец уступа,

Ra = 2,5, припуск

δ =3,0мм.

Рис. 2.3.

69

24 Стержень, материал – стержневая смесь Порядок выполнения работы:

1. Рассчитать значения глубины резания для каждого прохода по соотношениям 4.1.

∅25,5

2. Выбрать величину подачи S для каждого прохода по таблицам 1 и 2 (приложение 1). Назначить величину подачи для каждого прохода Sст с учетом паспортных данных станка (приложение 2).

47 87

3. Рассчитать поправочный коэффициент Ky по таблицам 3, 4, 5, 6, 7 (приложение 1). 4. Выбрать значения Cv, x, y, m по таблице 8 (приложение 1).

Рис. 2.4

5. Рассчитать по формулам значение скорости резания v и частоту вращения шпинделя n.

Стержневой ящик, материал - дерево.

6. Назначить с учетом паспортных данных станка частоту вращения шпинделя nст (приложение 2) и рассчитывать фактическую скорость резания Vфакт. 7. Выбрать значения Ср, x, y, n по таблице 9 (приложение 1), принять значения поправочного коэффициента Кр = 1.

∅25

7

8. Рассчитать тангенциальную силу резания Pz и мощность резания Nрасч. и проверить условие: Nрасч. <= Nэл. *( 0,7 …0,8), (4.3) где значение Nэл. выбирается по паспортным данным станка (приложение 2). При N > Nэл. * η необходимо провести перерасчет с пункта 4 при условии:

87

V = Vфакт. * (0,7 … 0,8) * Nэл. / Nрасч. 9. Рассчитать машинное время, τмаш. Рис. 2.5.

(4.4)

68 4.1.

25 Проектирование маршрутной технологии механической обработки Эскиз литейной формы в разрезе (повернуто)

При составлении маршрута механической обработки необходимо руководствоваться положениями: а) в первую очередь обрабатывают поверхности, которые будут базовыми для последующих операций; б) после базовых обрабатывают поверхности, с которых снимаются наибольшие припуски; в) вид окончательной обработки определяется требованиями по точности и шероховатости поверхности и назначается в конце обработки; г) резьбы, шлицы, зубья шестерен, лыски, канавки, отверстия выполняются на ранее обработанных поверхностях. Обработка их выделяется в самостоятельную операцию; д) при наличии упрочняющей термообработки (закалка) ее проводят перед шлифованием, а отжиг или нормализацию проводят перед обработкой отливок или поковок. 4.2. Назначение режимов резания при точении Режимы резания назначаются на одну из поверхностей детали по указанию преподавателя. Условия обработки: Чертеж детали с указанием марки и твердости материалов, требования к точности размеров и шероховатости обработанной поверхности. Чертеж заготовки с указанием величины допусков, припусков и состояния обрабатываемого поверхностного слоя (поковка или отливка с коркой). Тип резца, геометрия режущей части, марка инструментального материала и его стойкость (по согласованию с преподавателем). Марка токарного станка.

Рис. 2.6.

26 Карта технологического процесса изготовления отливки в разовых песчано-глинистых формах №

1 I. I.1.

I.2.

Наименовани е операции и содержание переходов 2 Формовать нижнюю полуформу Установить на подмодельную плиту нижнюю половину модели, модель питателя, опоку Заполнить опоку формовочной смесью, уплотнить, срезать излишки смеси, наколоть вентиляционн ые каналы.

Эскиз операции

3

Приспос обление, инструм.

Примеч .

4

5

Плита, модель отливки, питателя, опока,

Лопата, трамбовк а, линейка, душник Модели шлакоул овителя, стояка, выпора, опока

67 Для каждой операции выбирается группа станка (токарновинторезный, вертикально-сверлильный, плоскошлифовальный и т.д.) в зависимости от типа обрабатываемой поверхности. Коэффициент использования металла можно оценить по величине припусков на основные поверхности детали, которые необходимо удалить в процессе механической обработки. После сравнительного анализа обработки заготовок выбирается наиболее рациональная заготовка и для нее разрабатывается технологическая карта по форме: Наименование и содержание операций, переходов 1

Эскиз операции (схема обработки)

Станок, модель

Инструмент

2

3

4

Наименование операции определяется типом станка и записывается кратко, например, «токарная», «фрезерная» и т.д. Содержания переходов записываются в повелительной форме (подрезать, точить и т.д.). На эскизе операции обрабатываемые поверхности выделяются цветным карандашом или утолщенной линией. Станок указывается полным наименованием с указанием модели (марки), например, вертикально-сверлильный 2Н125. Выбор конкретной модели станка производится в соответствии с размерами обрабатываемой детали, характером обработки. При этом необходимо стремиться к более полному использованию возможностей станка по мощности, частоте вращения, точности и др. По наименованию и заданным геометрическим параметрам режущей части выполнить эскиз токарного резца, указать его элементы и геометрические параметры режущего клина, возможные схемы обработки и наименования выполняемых при этом работ. Перечислить основные марки инструментальных материалов.

27

66 Таблица 4.3 Квалитет точности

Сверление, рассверлив ание

до 15 1 13-12 (11) 12-11 (10) 10-9 (6) 8-6

Зенкерование (растачивание)

Разверты вание (тонкое растачив ание) Припуски на обработку, мм 0,5-3 (1-3) 0,05-0,5

Шлифо вание (протяг ивание)

2 +

3 -

4 -

0,05-0,5 (0,2-1,5) 5 -

+

+

-

-

+ +

+ +

+ +

+

1 II. II.1

II.2

Таблица 4.4 Квалитет точности

13-11 (10) 10-8 (6) 9-7

Строгание

1-5 + + + -

Фрезерование однократное чистовое припуски на обработку, мм 1-5 0,5-1,5 + + +

+ + + +

Шлифова ние 0,3-0,5 + +

II.3

2 Формовать верхнюю полуформу Перевернуть опоку, установить вторую половину модели шлакоуловите ля, стояка, выпора и опоку. Присыпать разъем опоки разделительн ой смесью, уплотнить, срезать излишки смеси, наколоть вентиляционн ые каналы. Извлечь модель стояка и выпора. Снять и перевернуть верхнюю опоку извлечь модели отливки, шлакоуловите ля, питателя

3

4

лопата, трамбов ка, линейка , душник

5

28 1 III

IV

V

VI VII

65 2

3 Установить стержень и собрать литейную форму

4

Залить через стояк расплавленный металл

стержен ь ковш с металло м Виброр ешетка, кузнечн ое зубило, пневмо молото к

После охлаждения металла выбить отливку, очистить её, отрубить литниковую систему и заливы. Контроль качества отливки Термическая обработка (отжиг или нормализация)

Таблица 4.2

5 Квалитет точности

14-12 11-9 9-6 6-5

Точение Шлифование однократное чистовое однократное чистовое (предварите (предварите льное) льное) Припуски на обработку, мм 2-8 0,2-2,0 0,2-0,6 0,05-0,2 + + + + + + + + + +

Таким образом, для достижения точности 5-6 квалитета необходимо последовательно выполнить черновое (предварительное) и чистовое точение; предварительное и чистовое шлифование. Весь припуск на механическую обработку распределяется между проходами операции. При черновой и чистовой или черновой, получистовой и чистовой обработках припуски делятся в соотношениях соответственно: 0,7 / 0,3

(4.1)

0,7 / 0,2 / 0,1.

(4.2)

Операционные припуски можно также назначить по следующей методике: в зависимости от заданных значений точности и шероховатости поверхности назначается вид окончательной обработки и припуск на эту операцию. Затем оставшееся значение припуска на обработку делят между предварительными видами обработки в соотношении, указанном выше. Последовательность операций обработки для неглубоких отверстий и плоских поверхностей тел вращения приведена, соответственно, в таблице 4.3 и табл. 4.4.

64

29 продолжение таблицы 4.1 тонкое 6−5

7 III. 1

. − 01 . 16 6−5 . − 01 . 16

Хонингование Плоские поверхности Строгание

черновое чистовое

2

Фрезерование

черновое чистовое тонкое

3

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОКОВКИ, ВЫПОЛНЯЕМОЙ СВОБОДНОЙ КОВКОЙ НА МОЛОТЕ (РГР 2)

Шлифование

черновое листовое

13 − 11 12.5 − 3.2 10 − 9 . − 0.8 16 13 − 11 12.5 − 3.2 10 − 8 . − 0.8 16 8−6 . − 0.2 16 9−8 . − 0.4 16 8−7 . 0.4 − 01

Для достижения высоких показателей точности и шероховатости обработка производится в несколько этапов: черновая (предварительная), чистовая и тонкая. При этом тонкая обработка производится на специально выделенных станках, обеспечивающих большие скорости обработки, малую подачу и имеющих повышенную жесткость и точность. Последовательность операций обработки для наружных поверхностей тел вращения приведена в таблице 4.2.

Проектирование технологического процесса получения поковки детали свободной ковкой на молотах включает следующие этапы: 1. Разработка чертежа поковки. 2. Расчет размеров и массы поковки и исходной заготовки. 3. Назначение кузнечных переходов. 4. Выбор оборудования. 5. Назначение режима нагрева заготовки. 6. Составление технологической карты кузнечной обработки по форме № п/п 1

Изм

Наименовани е операции и содержание переходов 2

Эскиз операции

Лис

Подп

№ докум

3

Дата

Приспособлени е и инструмент

Примеч ания *

4

5

Лист

продолжение табл. 4.1

30 3 3.1. Разработка чертежа поковки. Осуществляется на копии чертежа детали, выполненной тонкими линиями. По таблице 3.1 (ГОСТ7829-70) определяется тип поковки и номера рисунков (рис. 3.1…3.5) и таблиц (табл. 3.2…3.7), по которым назначаются припуски на обработку и напуски. Припуски и напуски в масштабе чертежа детали наносят на копию чертежа, и контур полученной поковки обводится толстой (основной) линией. Размеры поковки с допусками проставляются над размерной линией, а под ней в скобках - номинальный размер детали. Для упрощения формы поковки на отдельные поверхности, получение которых ковкой невозможно или затруднительно, даются местные увеличения припусков напуски. Напуски обычно назначают на отверстия, которые не выполняются при диаметре мене (30-40) мм и при диаметре менее 2/3 толщины металла. Не выполняются при ковке на молотах также уклоны, конусы, криволинейные поверхности, так как при машинной ковке рабочие плоскости бойков параллельны. Проверяются условия выполнимости уступов, фланцев, буртов, выемок и при невозможности их выполнения также назначается напуск (п.16, ГОСТ 7829-70).

5− 4 − 3 . − 0.012 01

Суперфиниш

II. Неглубокие отверстия. 1 Сверление, рассверливание 2

Зенкерование

черновое чистовое

3

Развертывание

нормальной точное тонкое

4

Растачивание

черновое чистовое тонкое

5

Протягивание

черновое чистовое

6

Шлифование

предваритель ное чистовое

13 − 9 25 − 0.8 13 − 12 25 − 6.3 10 − 8 6.3 − 0.4 11 − 10 12.5 − 0.8 9−7 6.3 − 0.4 6−5 . 3.2 − 01 13 − 11 . 25 − 16 10 − 8 6.3 − 0.4 7−5 3.2 − 0.2 11 − 10 12.5 − 0.8 9−6 6.3 − 0.2 9−8 6.3 − 0.4 7−6 3.2 − 0.2

63

62 обработки и количества необходимых металлорежущих станков различных типов. При анализе на каждую заготовку (отливку и поковку) необходимо составить укрупненный маршрут ее механической обработки, в котором дать наименование и последовательность операции для достижения заданных чертежом параметров точности и шероховатости сопрягаемых поверхностей детали, необходимые типы станков для выполнения операций. Основные методы обработки некоторых типовых (элементарных) поверхностей, значения шероховатости и экономическая точность, достигаемые при использовании этих методов, приведены в таблице 4.1. Таблица 4.1 Методы обработки

Квалитет точности Шероховатость Ra

31 Таблица 3.1 Форма и соотношения размеров поковок, изготовляемых из углеродистой легированной стали ковкой на молотах Тип поковки Эскиз поковки Соотношение Номер размеров черт. и табл. припус ков и предел. отклон. 1 2 3 4 Рис. L > 1,5D Круглого, 3.2, квадратного табл. и 3.1. прямоугольн ого сечений гладкие L>1,5B H<=B<=1,5H

I. Наружные поверхности тел вращения (цилиндрическая, коническая). 1 Точение черновое 14 -13-12 чистовое тонкое 2

Шлифование

предваритель ное чистовое тонкое

50 - 6.3 10 - 9 - 8 6.3 − 0.4 8−7−6 . − 0.2 16 9−8 6.3 − 0.4 7−6 3.2 − 0.2 6−5 . − 01 . 16

Круглого сечения уступами

с

L>1,5D l>0,3D

Рис. 3.2., Табл. 3.2

32 1 Круглого сечения фланцем

2 с

Круглого сечения буртом

с

Круглого сечения выемкой

с

продолжение табл. 3.1 3 L>1,5D l<=0,3D

61 4 1 2. Протяжка конца длиной 33мм на ∅ 44

3. Отрубка поковки длиной 155 мм.

2

3 Молот ПМ-75

4 Бойки плоские, клещи

Молот ПМ-75

Топор кузнечный клещи

L>1,5D

4.

Квадратного сечения с уступами тех же типов, как и круглого сечения

L>1,5В

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ (РГР 3)

При изучении разделов литейного и кузнечноштамповочного производства были спроектированы заготовки заданной детали: отливка и поковка. Задачей настоящего раздела является проектирование процесса механической обработки одной из заготовок. Для выбора оптимального вида заготовки для последующей ее обработки необходимо сделать технико-экономический анализ механической обработки их в условиях единичного производства с точки зрения коэффициента использования металла, маршрута

60

33 Круглого квадратного сечения с уступами разной конфигурации Диски

продолжение табл. 3.1. L>1,5D

H <= 0,5D

Цилиндры

0,5D < H <= 1,5D

Бруски, кубики, пластины

H <= B B <= L <= 1,5B

Рис. 3.7

Технологическая карта изготовления поковки свободной ковкой Содержание операции 1. Нагрев заготовки

to =1250oC,τ =10 мин.

Эскиз операции

Оборудо вание Печь

Инструмен т Клещи

Рис. 3.3, табл. 3.3

34 Диски с отверстием

59

продолжение табл. 3.1 H <= 0,5D d <= 0,5D

τ = kD D = 10 ⋅ 0.065 0.065 = 016575 . = 0166 . ч, или τ =9,96 мин = 10 мин Масса заготовки 3,3 кг, форма поковки простая, поэтому требуется молот массой падающих частей 75 кг, модели ПМ-75.

Втулки

Бруски и пластины с отверстием

Эскиз поковки с назначенными припусками и напусками приведен на рис. 3.6.

0,5D < H <= 1,5D d <= 0,5D

H <= B B
Рис. 3.6 Кольца раскатные Цилиндры с отверстием

H<=D d>0,5D D0,5D

рис. 3.3, табл. 3.4 Табл. 3.5

Выполнимость уступа ∅ 44 ( D1 = 65mm, D2 = 44mm ). Высота уступа h = 1 ⋅ (65 − 44) = 10mm -выполняется согласно

2

ГОСТ 7829-70. Выполнимость уступа по длине (155-97=58 мм) при ширине бойка молота до 150 мм: 0.3 × 150 = 50〈58 мм -выполняется согласно ГОСТ 7829-70. Окончательные размеры поковки с назначенными на нее основными и дополнительными припусками и не припусками после проверки выполнимости уступа показаны на рисунке 3.7.

58 2. Отрубка поковки длиной 155 мм.

35 продолжение таблицы 3.1. L>1,5D Табл. d>=0,5D 3.6

Валы полые

Расчет объемов поковки и заготовки осуществляется: 1. Объём поковки и заготовки на участке ∅ 65 мм длиной 97 мм не обрабатывается. V1 = π *D2 / 4 * l1 = π * 652 / 4 * 97 = 321712,62 мм3 ≈ 322 см3 2. Объём участка ∅ 44 длиной 58 мм: V2 = π * D2 / 4 * l2 = π * 442 / 4 * 58 = 88146 мм3 = 88.15 см3

3. Общий объем поковки:

Vпок. = 322 см3 + 88 см3 = 410 см3

4. Объём исходной заготовки с учетом отходов и угара (2%), технологических отходов нет: Vзаг. = Vпок. + Vотх. + Vуг.= 410 + 0,02*410 = 410 + 8,2 = 420 см3

5. Масса исходной заготовки:

h<=D1 h<0,75H D1–D2>=0,2D1 0,5 D2>=d>=0,4H

Втулки с уступами сплошные и с отверстиями, изготовляем ые в подкладных кольцах или подкладных штампах*

M = 420 ⋅ 7.85 = 3297 = 3.3 кг 6. Длина исходной заготовки: . cm2 (ГОСТ 2590-88). диаметр прутка - ∅ 65мм, сечение S = 3318 Длина заготовки: L = Vзаг. / Sзаг. = 420 / 33,18 = 12,658 мм ≈ 13 см ≈ 130 мм. Таким образом, требуется исходная заготовка: ∅65 × 130 мм Материал детали - сталь 45, для нее температура ковки 750-1250 o C. Длительность нагрева заготовки ∅ 65 мм:

Рис. 3.1

Рис. 3.5, табл. 3.7, 3.8

57

36

Д-коническая, 20 × 45 , RZ 40-свободная. Свободную поверхность Б с RZ 40 можно считать необрабатываемой и припуски на обработку можно не назначать, допуски размеров принимаем согласно ГОСТ 7829-70 (табл. 3.2) для ∅ 65 и длине детали 142 мм, равной ± 2мм. Плоскую поверхность Б с RZ 20 целесообразно получать обработкой резанием, так как при ковке увеличится ширина её, которая имеет шероховатость RZ 40, а также из-за того, что в случае назначения припуска все равно эта поверхность будет обрабатываться резанием и появится дополнительная операцияточение боковой поверхности. Т.е. на эту поверхность припуски не назначаются и она остается круглой ∅ 65. Тогда поковка упрощается и представляет вал с одним уступом. Припуски на другие поверхности (ГОСТ 7829-79): А-резьбовая, для ∅ 36 мм, припуск 5 ± 2 мм (табл. 3.2); Г-отверстие ∅ 32,5 мм ≤ 40, не выполняется (табл. 3.3); Д-коническая 20 × 45o , не выполняется, т. к. при свободной ковке конусы, уклоны не выполняются. Припуск на длину детали 142 мм принимаем согласно рис. 3.2: o

Рис. 3.2

2.5δ ± 2.5

Δ = 2.5 × 5 ± 2.5 × 2 = 12.5 ± 5 мм, округлая, 13 ± 5мм. 2

Припуск на длину уступа (рис. 3.2):

(l + 2δ ) ± 2

Δ = [(142 − 55) + 2 × 5] ± 2 × 2 = (87 + 10) ± 4 = 97 ± 4 м 2

м. Дополнительный припуск на несоосность ∅ 36 (табл. 3) при ΔD =65-36=29 (до 40 мм) принимаем S=3 мм. Исходная заготовка - прокат стальной горячекатаный круглый, ГОСТ 2590-88, ∅ 65 мм. Последовательность операций ковки: 1. Протяжка уступа 44 длиной 58 мм.

37

56 3.4. Температура нагрева заготовки для ковки находится по справочникам в зависимости от марки стали или по диаграмме железо-цементит: максимальная температура нагрева примерно на 150o С ниже температуры солидуса, а минимальная температура - выше на 50-70 0С линии GSK. Важными показателями температурного режима являются скорость нагрева заготовки и длительность нагрева, в следствие резкого перепада температур в наружных и внутренних слоях заготовки, возможно образование трещин. Длительный нагрев увеличивает время на ковку и потери металла на угар. Время нагревания заготовки определяют по формуле Доброхотова (3.6):

τ = kД Д , час

(3.6)

где Д- диаметр или сторона квадрата заготовки, м; к - коэффициент, равный 10 для малоуглеродистой и низколегированной стали, и 20 для высокоуглеродистой и высоколегированной стали. В технологической карте записываются эскизы, содержание кузнечных переходов, температурные режимы, используемое оборудование, инструменты и приспособления. 3.5. Пример проектирования поковки детали «Ушко 7018-0595. ГОСТ 4739-68» В условиях единичного производства целесообразным является изготовление поковки методом свободной ковки на молотах. Согласно ГОСТ 7829-70 (таблица 3.1) тип поковки - круглого сечения с буртом. Обозначим буквами поверхности детали: А-резьбовая, М36-сопрягаемая; Б-круглая, ∅ 65 RZ 40-свободная; В-плоская, 40 мм RZ 20-сопрягаемая; Г-отверстие ∅ 32,5мм, RZ 20 сопрягаемая;

Рис. 3.3

55 продолжение таблицы 3.8. 1 2 3 4 5 6 155 188,60 148,05 160 201,06 157,83 165 213,72 167,77 170 226,98 178,18 175 240,41 188,72 180 +0,9 254,47 199,76 185 -1,5 268,67 210,91 190 283,53 222,57 195 298,50 234,32 200 314,16 246,62 Длина исходной заготовки определяют по формуле 3.5:

38

Lзаг. = Vзаг. / Fзаг., см Рис. 3.4

Рис. 3.5

(3.5)

3.3. Выбор оборудования для ковки осуществляется в зависимости от размеров заготовки: диаметра или стороны квадрата исходной заготовки, и операции ковки. Для единичного или ремонтного производства небольших деталей применяются обычно пневматические молоты, которые характеризуются массой падающих частей (см. таблицу 3.9) Таблица 3.9 Максимальный Модель Размеры Масса Мощбойка, размер сечения падающи молота ность мм × мм заготовки, мм х частей, привода, кг кВт осадка протяж ка 30 60 50 М-410 60 × 115 4,5 (ПМ50) 40 80 75 МА-411 65 × 145 7 60 100 150 М-412 85 × 200 13 80 130 250 М-413 90 × 225 20 100 160 400 М-415 100 × 265 28

54 1 52 53 54 55 56 58 60 62 63 65 67 68 70 72 75 78 80 82 85 87 90 92 95 97 100 105 110 115 120 128 130 135 140 145 150

2

3

+0,1 -0,7

+0,2 -1,0

+0,1 -0,9

+0,3 -1,1

-

-

+0,3 -1,1

+0,3 -1,3

+0,4 -1,7

+0,6 -2,0

продолжение табл. 3.8. 4 5 6 21,24 16,67 +0,4 22,06 17,32 -0,1 22,48 17,65 23,76 18,65 24,63 19,33 26,42 20,74 28,27 22,19 30,19 23,70 31,17 24,47 33,18 26,05 +0,5 35,26 27,68 -1,1 36,32 28,51 38,48 30,21 40,72 31,96 44,18 34,68 47,78 37,51 50,27 39,46 52,81 41,46 56,74 44,54 +0,5 59,42 46,64 -1,3 63,62 49,94 66,44 52,16 70,88 55,64 73,86 57,98 78,54 61,65 +0,6 86,59 67,97 -1,7 95,03 74,60 -403,87 81,54 113,10 88,78 122,72 96,33 132J.& 104,20 +0,8 143,14 112,36 -2,0 153,94 120,84 165,10 129,60 176,72 138,72

39 Таблица 3.2 Припуски и предельные отклонения для поковок круглого и квадратного сечений Длина детали L

До 250 Св. 250 до 500 Св. 500 до 800 Св. 800 до 1200 Св. 1200 до 1700 Св. 1700 до 2300 Св. 2300 до 3000

Диаметр детали D или размер сечений В, Н, мм Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. Св. 50 70 90 120 160 200 250 300 до до до до до до до до 70 90 120 160 200 250 300 360 Припуски (δ, δ1,δ2, δ3) и предельные отклонения (±Δ/2;±Δ1/2, ±Δ2/2, ±Δ3/2) 5±2 6±2 7±2 8±3 9±3 До 50

6±2

7±2

8±2

9±3

10±3

11±3

12± 3

13± 4

14±4

7±2

8±2

9±3

10± 3

11±3

12±3

13± 4

14± 4

15±4

8±2

9±3

10± 3

11± 3

12±3

13±4

14± 4

15± 4

16±4

-

10± 3

11± 3

12± 3

13±4

14±4

15± 4

16± 5

17±5

-

11± 3

12± 3

13± 4

14±4

15±4

16± 5

17± 5

18±5

-

-

13± 4

14± 4

15±4

16±5

17± 5

18± 5

19±5

40 1 Св. 3000 до 4000 Св. 4000 до 5000 Св. 5000 до 6000

2 -

3 -

4 -

5 15±4

продолжение табл. 3.2 6 7 8 9 16±5 17±5 18±5 19±5

10 20±6

-

-

-

16±5

17±5

21±6

-

-

-

-

18±5

18±5

19±5

19±5

20±6

20±6

21±6

продолжение табл. 3.8

22±6

Таблица 3.3

Св. 300 до 360

Св. 250 до 300

Св. 215 до 250

Св. 180 до 215

Св. 150 до 180

Св. 125 до 150

Св. 100 до 125

Св. 80 до 100

Св. 65 до 80

Св. 50 до 65

До 50

-

-

-

-

-

-

-

-

7±2

6±2

Припуски (δ, δ1,δ2, δ3) и предельные отклонения (±Δ/2;±Δ1/2, ±Δ2/2, ±Δ3/2)

6±2

Размер дет на кот назнач прип. пред отк-лон. Н

До 50

Диаметр дет. D или размер сечения L, B

Высота детали Н, мм

1

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 50

2

+0,1 -0,4

3

+0,2 -0,5

+0,1 -0,4

4

+0,4 -0,5

+0,3 -0,7

+0,2 -0,7 +0,1 -0,5

+0,4 -0,7

53

5

6

1,767 2,011 2,270 2,545 2,835 3,142 3,464 3,801 4,155 4,524 4,909 5,307 5,726 6,158 6,605 7,069 7,548 8,042 8,533 9,079 9,621 10,18 10,75 11,34 11,95 12,57 13,20 13,85 14,52 15,20 15,90 16,62 17,35 18,10 19,64

1,39 1,58 1,78 2,00 2,23 2,47 2,72 2,98 2,26 3,55 3,85 4,17 4,50 4,83 5,18 5,55 5,92 6,31 6,71 7,13 7,55 7,99 8,44 8,90 9,38 9,86 10,36 10,88 11,40 11,94 12,48 13,05 13,75 14,20 15,42

52

41

-

-

-

-

-

-

-

-

7±2 7±2

6±2 6±2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

14±5 14±5

-

--

13±4 14±5

-

-

12±4 18±4 13±3 13±4

-

-

11±3 17±3 11±3 12±4

12±3

-

-

-

10±2 16±2 10±3 11±3

11±3

-

-

9±2

10±2 16±2 9±2 11±3

10±3

-

9±2

9±2

9±2 15±2 8±2 10±2

9±2

-

9±2

8±2

8±2 15±2 8±2 9±2

8±2

-

8±2

7±2 7±2 -

8±2

8±2

7±2

6±2

-

d D, L, B d Н

14±2

+0,1 -0,3

7±2

+0,3 -0,5

0,154 0,186 0,222 0,245 0,260 0,302 0,395 0,499 0,616 0,746 0,888 1,04 1,21

9±2

+0,1 -0,5

0,1963 0,2376 0,2827 0,3117 0,3318 0,3848 0,5027 0,6362 0,7854 0,9503 1,131 1,327 1,539

D, L, B

+0,1 -0,2

Площадь поперечного сечения, см2

d

5 5,5 6 6,3 6,5 7 8 9 10 11 12 13 14

Предельные отклонения, мм, при точности прокатки А Б В

Н

Диаметр d, мм

Таблица 3.8 Масса 1 м профиля, кг

D, L, B

При этом высота осаживаемой исходной заготовки должна быть не более 2,5 диаметра или стороны квадрата. По размерам поперечного сечения исходной заготовки по ГОСТ 2590-88 выбирают размер проката (таблица 3.8).

Н

До 50

(3.4)

Св. 50 до св. 80

,

Св. 80 до 110

Fпок k

Св. 110 до 150

Fзаг. =

D, L, B

Для операции осадки исходное сечение определяют по формуле 3.4:

6±2

Fп о к - площадь поперечного сечения поковки, с м2 .

-

- степень укова, для проката k =1,5-2;

6±2

продолжение таблицы 3.3. Н

где k

(3.3)

7±2

Fзаг. = k * Fпок.,

14±5

-

-

14±5

-

-

3.2. Расчет размеров и массы поковки и заготовки производят, расчленив поковку на элементарные фигуры (цилиндр, призма и т.д.) и суммируя их объемы и массы. Массу исходной заготовки при ковке из проката определяют по формуле 3.1:

-

Mз аг . = Mпок + . Mуг . + Mотх, -

20±5

13±4 14±5 20±5

13±3 13±4 19±4

11±3 12±4 18±4

10±3 11±3 17±3

9±2 11±3 17±3

8±2 10±2 16±2

8±2 9±2 16±2

7±2 15±2

D, L, B d

Св. 110 до 150

51

9±2

продолжение табл. 3.3 Н

42

где

Mпок - масса поковки, кг;

18±6 24±6 18±6

17±6

-

15±5 15±5 17±6 23±6 17±6

16±6

22±5

14±5 14±5 16±6 22±6 16±6

15±6

21±5

13±4 14±5 15±5 21±5 15±5

14±5

20±5

12±3 13±4 14±4 20±4 14±4

13±4

19±4

11±3 13±4 14±4 20±4 13±4

12±4

19±4

10±3 14±4 13±4 19±4 12±4

11±4

18±4

9±2 12±4 13±4 19±4 11±3

10±3

18±4

8±2 11±3 12±3 18±3 10±3

9±3

17±3

8±2 10±3 11±3 18±3 10±3

9±3

17±3

7±2 10±3 16±3 11±3 17±3 9±3

8±3

D, L, B d D, L, B d Н

Св. 200 до 250

Н

Св. 150 до 200

Н

M уг .

Св. 250 до 300

(3.1)

- потери металла на угар (окалину) в процессе

нагрева, равные 2-3% при нагреве холодного металла и ~1,5% при каждом подогреве, если заготовка нагревается несколько раз; M о т х - масса технологических отходов при обрубке (осечки) и прошивке (выдра), равная 2-10% в зависимости от сложности поковки. Массу поковки определяют по формуле 3.2:

Mп о к .= ρ ⋅Vп о к ,

(3.2)

где ρ - плотность металла, для стали ρ =7,85 г/ с м3 ; Vпок- объем поковки, с м3 , который подсчитывается как сумма объемов элементарных фигур, составляющих поковку. Размеры поперечного сечения исходной заготовки определяют, исходя из преобладающей формы сечения детали, характера обработки и степени скова. Если основной операцией при ковке является протяжка, то площадь поперечного сечения заготовки определяется по формуле 3.3:

D1 10±3 11±3 11±3 12±3 12±3 13±4 13±4 14±4 15±4 -

D2 8±42 8±42 9±42 10±4 11±5 11±5 11±5 12±5 12±5 13±6 14±6

d 16±3 17±3 17±3 18±4 18±4 19±4 19±4 20±5 20±5 -

Св. 150 до 200

-

-

-

20±5

19±4

18±4

17±3

17±3

16±2

16±2

15±2

d

13±6

12±5

11±5

11±5

10±4

10±4

9±42

9±42

8±42

8±42

7±31

D2

13±4 13±4 14±4 15±5 15±5 16±5 16±5 17±6 18±7 19±7 20±7

20±4 20±4 21±5 21±5 22±5 22±5 23±6 24±7 25±7 26±7

D, L, B 19±4

d

Св. 300 до 360

-

-

15±4

14±4

13±4

12±3

11±3

10±3

9±3

8±2

8±2

Н, h

-

-

-

18±6

17±6

16±6

15±5

14±4

13±4

12±4

11±3

10±3

10±3

Н

13±4

13±4

12±4

11±3

11±3

10±3

10±2

9±2

D1

9±3

Св. 110 до 150

-

-

-

-

-

-

-

-

17±3

16±2

16±2

15±2

15±2

14±2

d

-

-

10

10

9±

9±

8±

8±

7±

7±

6±

D2

25±7

24±7

23±7

22±6

21±5

21±5

20±5

20±5

19±4

19±4

18±4

d

-

-

-

-

-

11±3

10±3

10±3

9±2

9±2

8±2

D1

19±7

18±7

17±7

16±6

15±5

15±5

14±5

14±5

13±4

12±4

12±4

D, L, B

Св. 250 до 300

13±4

12±3

11±3

10±3

10±3

9±2

8±2

7±2

Н, h

Св. 80 до 110

Н

18±6

17±6

16±6

15±5

14±4

13±4

12±4

11±3

10±3

10±3

9±3

-

-

-

-

-

11±3

10±3

10±2

9±2

8±2

7±2

Н, h

50 продолжение табл. 3.3 43

10±3 11±3 11±3 12±4 13±4 14±4 --

13±3 14±3 14±3 15±4 16±4 17±4 -

-

-

8±2 9±2

--

6±21 7±31 7±31 8±42 8±42 9±42

14±2 14±2 15±2 -

-

-

-

-

d

1

-

-

-

-

-

-

7±31

7±31

6±21

6±21

5±

2

D2

-

-

-

-

-

-

D1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

7±2

7±2

10±3

9±3

8±3

7±2

6±2

H

-

-

-

-

-

-

-

-

-

7±2

7±2

H, h

Св. 300 до 360

Св. 250 до 300

Св. 215 до 250

Св. 180 до 215

Св. 150 до 180

Св. 125 до 150

Св. 100 до 125

Св. 80 до 100

Св. 65 до 80

Св. 50 до 65

Диаметр детали D1 или D Размер детали., на кот. назн. припуск предельн. До 50

Св. 300 до 360

Св. 250 до 300

Св. 215 до 250

Св. 180 до 215

Св. 150 до 180

Св. 125 до 150

Св. 100 до 125

Св. 80 до 100

Св. 65 до 80

Св. 50 до 65

До 50

Размеры детали, на кот. назнач. прип. и предел. отклон.

Диа-метр детали D, мм

Таблица 3.4

9±2

8±2

7±2

8±2

5± 13±2

7±2 1

2

7±2

-

-

-

-

До 50 D2

Н, h

-

-

-

-

-

-

-

12±4

12±4

11±3

10±3

9±3

D

15±4

15±4

14±3

13±3

12±3

d

Припуски (δ, δ1,δ2, δ3) и предельные отклонения (±Δ/2;±Δ1/2, ±Δ2/2, ±Δ3/2)

d

D1

-

-

-

-

-

12±4

11±4

10±3

9±3

8±2

7±2

Н

До 110

Высота детали Н, мм

Св. 50 до 80

D

d

Св. 110 до 150

44 Таблица 3.7 Высота детали Н, мм 49

Припуски (δ, δ1,δ2, δ3) и предельные отклонения (±Δ/2;±Δ1/2, ±Δ2/2, ±Δ3/2)

Св. 240 до 260 Св. 260 до 280

205 225

205±10 225±10

15±6 -

18±6 -

21±6 -

17±4 18±4 18±4 19±4 20±5 21±5 22±6 -

11±3 12±4 13±4 14±5 15±5 16±6 17±6 -

-

17±5

16±5

15±4

14±4

14±4

13±4

-

14±5

13±5

12±4

11±4

10±3

9±3

-

-

-

-

-

-

-

-

-

14±5

16±6 19±5 20±5

-

13±5

12±4 15±5

14±4

11±4

18±5

17±4

13±4

19±5

18±4

16±4

10±3

13±4 16±4 17±4 17±4

9±3

8±2 12±3

12±3

7±2

15±3

15±3

11±3

16±3

16±3

14±3

До 50

Н

продолжение табл. 3.4.

-

20±5

19±5

18±4

17±4

17±4

16±4

8±2 10±3

15±3

12±3 16±3

9±2

11±3

Св. 50 до 100 15±3

d при D-d

Таблица 3.6

14±3

7±2

Св. 220 до 240

185

185±10

До 50

Св. 200 до 220

165

165±10

D

Св. 180 до 200

150

150±10

Н

Св. 170 до 180

140

140±10

D

Св. 160 до 170

130

130±10

Св. 150 до 200

Св. 150 до 160

120

120±10

8±2

d при D-d

Св. 200 до 250

Св. 140 до 150

110

110±10

Св.50 до 125 15±3

Н

Св. 250 до 300

Св. 130 до 140

100

100±10

Диаметр отверстия детали d От 120 до 130

90

Средний диаметр оправки, dоп, мм

Диаметр отверстия в d 90±10

48 45

26±7

25±7

24±7

23±6

22±6

21±6

20±5

20±5

19±5

18±4

17±4

при D-d Св. 50 до 125

d

14±4 15±5 16±5 16±6 17±6 18±6 19±6 20±7 21±7 22±7

17±4 18±5 19±5 19±6 20±6 21±6 22±6 23±7 24±7 25±7

16±4

До 50

13±4

D

18±4 19±4 20±5 20±5 21±5 22±6 23±6 24±6 25±6 -

11±4 12±4 13±5 14±5 15±5 16±6 17±6 18±7 19±7

17±3

Св. 125 до

10±3

9±3

Н

-

24±6

22±6

22±6

21±6

20±5

19±5

19±5

18±4

17±4

16±3

при D-d Св. 50 до 125

d

13±4 14±4 15±5 15±5 16±5 17±6 18±6 19±6 20±6 -

17±3 17±3 18±4 18±4 19±4 19±4 20±5 21±5 22±5 -

Длина детали, мм До 150

продолжение табл. 3.4

Таблица 3.5 Наибольший диаметр детали, мм Св.15 Св. 180 Св. Св. Св. 300 0 до до 215 215 до 250 до до 360 180 250 300

Припуск δ и предельные отклонения ±Δ/2

До 500 16±6 17±7 18±7 19±8 20±8

Св. 500 до 700 17±7 18±7 19±8 20±8 21±8

Св. 700 до 900 Св. 900 до 1100 Св. 1100 до 1300 19±8 20±8 21±8 22±9 -

21±8 22±9 23±9 -

22±9 23±9 24±9 -

22±9

27±7

26±7

25±7

24±6

23±6

22±6

21±6

21±5

20±5

19±4

Св. 125 до 150 18±4

12±3

16±3

До 50

D

46 Продолжение табл. 3.4 47