7. Расчет припусков и допускаемых отклонений на размеры поковки звездочки привода

7.1. Исходные данные по детали.

7.1.1. Масса детали - 2,05 кг.

7.2. Исходные данные для расчета.

7.2.1. Масса поковки (расчетная) - 3,28 кг (N1=5) расчетный коэффициент Кр - 1,6;

2,05-1,6 =3,28 кг.

7.2.2. Класс точности - Т4 (КТ = 4).

7.2.3. Группа стали - M1 (MS = 1). Средняя массовая доля углерода в стали - 35 - 0,36% С.

7.2.4. Степень сложности - С4 (ST = 4). Отношение толщины полотна к диаметральному размеру:

7/(143,2 - 42) = 0,07

7.2.5. Конфигурация поверхности разъема штампа - П (плоская).

7.2.6. Исходный индекс - 14.

HH = NI + (MS - 1) + (ST - 1) + 2(KT - 1) = 5 + (1 - 1) + (4 - 1) + 2(4 - 1) = 14.

7.3. Припуски и кузнечные напуски

7.3.1. Основные припуски на размеры

Наименование размера	Величина размера, мм	Шероховатость поверхности, мкм	Припуск, мм
Диаметр	179,25	12,5	2,0
Диаметр	42	0,8	2,2
Толщина	38	12,5	1,7
Толщина	8,8	12,5	1,5

7.3.2. Дополнительные припуски, учитывающие:

смещение по поверхности штампа - 0,3 мм;

отклонение от плоскостности - 0,3 мм.

7.4. Размеры поковки и их допускаемые отклонения

7.4.1. Размеры поковки, мм:

диаметр 179,25+(2,0+0,5+0,3)-2=185; диаметр 42+(2,2+0,5+0,3) 2=48;

толщина 38+(1,7+0,5)-2= 42,4; толщина 8,8+(1,5+0,5) 2=12,8.

7.4.2. Радиус закругления наружных углов - 2,0 мм (минимальный) принимается 3,0 мм.

7.4.3. Допускаемые отклонения размеров, мм:

диаметр - 185; диаметр – 48; толщина - 42,4; толщина - 12,8.

7.4.4. Допускаемая величина высоты заусенца - 3,0 мм (для массы поковки свыше 1,0 до 5,6 кг включительно).

7.4.5. Допускаемое отклонение от плоскостности и прямолинейности - 0,9 мм.

7.4.6. Допускаемая величина смещения по поверхности разъема штампа - 0,7 мм.

7.4.7. Допускаемая величина остаточного облоя - 1,0 мм. [6]

8. Назначение и определение режимов термообработки

Основные предпосылки для получения необходимого комплекса механических и других свойств у конструкционных сплавов закладываются при их разработке и выплавке. Реализация же требуемых свойств осуществляется на последующих этапах обработки, преследующих цель придать сплаву не только предусмотренные чертежом форму и размеры, но и рациональное внутреннее строение, под которым следует понимать структурно-фазовый состав и дислокационную структуру, от которых непосредственно зависит комплекс требуемых свойств. Важнейшими этапами обработки сплавов являются термическая обработка и поверхностное упрочнение. Термической обработкой обеспечивается заданный уровень свойств во всем объеме детали, а поверхностным упрочнением - только в определенных наиболее нагруженных и сильно изнашиваемых местах на поверхности детали. Под термической обработкой понимают комплекс операций нагрева и охлаждения сплава, осуществляемых по определенному режиму с целью изменения его строения и получения заданных свойств. Основу термической обработки составляет изменение структурно-фазового состава и дислокационной структуры сплава, которое может быть достигнуто путем использования таких ключевых факторов, как наличие в нем аллотропических превращений или зависящей от температуры ограниченной взаимной растворимости компонентов. [7]

Для нагрева поковок применяют пламенные и электрические (сопротивления и индукционные) печи. Максимально допустимая температура нагрева перед свободной ковкой для углеродистых сталей примерно на 150^оС ниже линии солиуса АЕ на диаграмме железо - цементит. Температура конца горячей обработки для углеродистых сталей устанавливается на 50...70^оС выше линии GSK. По окончанию ковки при температуре более высокой, чем рекомендуемые, и последующим медленном охлаждении поковки из заэвтектоидной стали (с содержанием углерода более 0,8%) получают грубую цементитную сетку, а из легированной - карбидную сетку. Такие стали хрупки и плохо поддаются исправлению термической обработкой. Нагревать заготовку следует равномерно во избежании резкого перепада температур в наружных и внутренних ее слоях, что может привести к образованию трещин. Нагрев до температур 800...850 ^оС ведется медленно, а затем быстрее. Время нагревания заготовок , час. определяют по формуле:  = АKD ; гдеD - диаметр круглой или сторона квадратной заготовки (м), K - коэффициент, равный 10 для конструкционных углеродистых низколегированных сталей, и 20 - для высоколегированных и высокоуглеродистых сталей. В формулу времени нагрева вводят также поправочный коэффициент А, зависящий от отношения наибольшего M_x и наименьшего M_n размера заготовки D (при M_{x /} M_n  3 А = 1, при M_{x /} M 2 А = 0,98, M_{x /} M  1 А = 0,71, M_{x /} M 0,5 А = 0,68 и т.д.).

Охлаждение поковок после ковки должно быть равномерным и не очень быстрым, иначе возможно образование трещин. Сталь углеродистая качественная Ст 35 для достижения заданной твердости материала заготовки подвергается закалке (нагрев от 845 ^оС до 875 ^оС, время выдержки – 4 –5 ч., охлаждение в масле) и отпуску для снятия напряжения и улучшения структуры (нагрев от 550^оС до 600^оС, время выдержки 2 часа, охлаждение на воздухе) [3].

Любой режим термической обработки может быть представлен графически в координатах температура – время.

Определяем скорость нагрева заготовки звездочки

M_{x /} M_n = 185/42,5 = 0,22  А = 1;

 = АKD = 1 х 10 х 0,185 х 0,43 = 0,796 0,8 ч.

Т ^оС

закалка

900

600

отпуск

300

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10  ч.

График режима термической обработки заготовки звездочка привода.