4. Конструирование поковки.

Графический документ (ГД) на штампованную поковку составляется по чертежу готовой детали. При составлении ГД на поковку следует установить поверхность разъема штампа; определить поверхности, являющиеся технологическим базами на первой операции механической обработки поковки; назначить припуски для обрабатываемых поверхностей; определить номинальные размеры поковки и допуски на них; определить штамповочные уклоны, радиусы закруглений, а также установить форму и размеры прошиваемой под будущее отверстие полости и перемычки под пробивку этого отверстия.

4.1. Определение поверхности разъема штампа.

В большинстве случаев разъем штампа устанавливают в плоскости двух наибольших взаимно перпендикулярных размеров поковки. Если же речь идет о поковке шевера, то предпочтительнее торцевая штамповка. Удается сделать прошивку полости под отверстие, что обеспечивает экономию материала. Прошивка – образование несквозной полости в заготовке за счет свободного вытеснения металла.

Конфигурация рассматриваемого шевера позволяет избрать плоскую поверхность разъема штампа, совпадающую с плоскостью I-I детали, перпендикулярной ее оси. Такое положение поверхности разъема сокращает отходы металла в напуски, обусловленные штамповочными уклонами.

4.2. Выбор технологических баз первой операции механической обработки.

В качестве черновых технологических баз, т.е. баз, используемых на первой операции механической обработки поковки, примем наружную поверхность ступицы и верхний торец полотна. Эти поверхности обозначены в ГД на поковку знаком.

0. Определение припусков на обработку поковки и штамповочных уклонов.

Припуск – слой материала, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности.

Рассмотрим методику определения общих припусков, номинальных размеров поковки и допусков на них табличным методом в соответствии с ГОСТ 7505-89.

Одним из основных факторов, учитываемых при назначении припусков на обработку и допусков на размеры поковок является расчетная масса поковки. Масса поковки расчетная – установленная величина, используемая при назначении припусков и допусков.

Расчетная масса поковки М_пр определяется массой детали с учетом припусков на механическую обработку, кузнечных напусков и допусков на размеры поковки. Кузнечный напуск – дополнительный объем металла (слой) на обрабатываемых и необрабатываемых поверхностях поковки, необходимый для осуществления формообразующих операций. При расчете сначала определяют ориентировочную величину расчетной массы поковки и по ней находят интервал масс, к которому относится заготовка. Затем устанавливают величину общих припусков, напусков и допусков на размеры поковки.

Величину расчетной массы поковки допускается вычислять по формуле:

, где

К_р – расчетный коэффициент. Берем по ГОСТ 7505-89 стр.31 из табл.20.

Для поковки шевера примем К_р = 1,6. Тогда

кг.

Следовательно, рассматриваемая поковка относится к интервалу масс от 1 до 1.8 кг включительно (ГОСТ 7505-89, стр.9, табл.2).

По точности изготовления поковка шевера, получаемого на кривошипном горячештамповочном прессе, относится к классу Т4 (ГОСТ 7505-89, стр.28, табл.19).

По материалу (ХВГ с массовой долей углерода свыше 0,9 до 1,05 % включительно) поковка принадлежит к группе М3 (ГОСТ 7505-89, стр.9, табл.1).

По конфигурации поверхности разъема штампа (плоская) поковка относится к категории «П» (ГОСТ 7505-89, стр.9, табл.1).

Степень сложности поковки определяется величиной отношения массы М_пр (объема поковки) к массе М_ф (объему) геометрических тел, в которые вписывается поковка. При определение размеров, описывающей поковку фигуры, допускается увеличиваться в 1,05 раза линейные размеры детали, определяющие положение ее обработанных поверхностей (ГОСТ 7505-89, стр.30, п.2,3).

В качестве описывающей фигуры примем полотно с диаметром основания мм и высотой мм. Находим массу фигуры: кг.

Величина .

Таким образом, по данному критерию поковка должна относиться к группе С2 (ГОСТ 7505-89, стр.30, п.4).

В зависимости от массы, марки стали, степени сложности и класса точности поковки определяется исходный индекс (ГОСТ 7505-89, стр.10, табл.2). Исходный индекс – условный показатель, учитывающий в обобщенном виде сумму конструктивных характеристик (класс точности поковки, группу стали, класс сложности поковки, конфигурацию поверхности разъема штампа) и массу поковки. Для определения исходного в графе «Масса поковки» находят соответствующую данной массе строку и, смещаясь по горизонтали вправо или по утолщенным наклонным линиям вправо вниз до пересечения с вертикальными линиями, соответствующими заданным значениям группы стали М3, степени сложности С2 и класса точности Т4, устанавливают исходный индекс. Исходный индекс поковки шевера – 16.

Припуск на механическую обработку включает основной и дополнительный припуск. Дополнительный припуск учитывает отклонение формы поковки. Величины припусков назначают на одну сторону. Основной припуск в зависимости от исходного индекса, шероховатости поверхности и линейных размеров детали, отсчитываемых от черновых технологических баз, устанавливается по табл.3 ГОСТ 7505-89 стр.12-13.

Основные припуски на обработку цилиндрических поверхностей шевера в размер:

1. Ø80 (R_а = 10) – 2,5 мм;

Основные припуски на обработку торцов поковки в размере:

1) Торец А детали находится на расстоянии 7,2 мм от базовой поверхности и шероховатость R_а = 10. Поэтому припуск на обработку этого торца = 2,3 мм.

2) Торец В детали находится на расстоянии 24 мм от базовой поверхности и шероховатость R_а = 5. Поэтому припуск на обработку этого торца = 2,3 мм.

3) Торец Б детали находится на расстоянии 31,2 мм от базовой поверхности и шероховатость R_а = 10. Поэтому припуск на обработку этого торца = 2,3 мм.

Дополнительный припуск определяется в зависимости от класса точности поковки Т, ее массы и формы поверхности разъема штампа (ГОСТ 7505-89, стр.14, табл.4,5).

Дополнительный припуск на обработку поковки шевера:

1. смещение плоскости разъема штампа – 0,2 мм;

2. отклонение от плоскостности – 0,3 мм.

Величина штамповочного уклона для поковки, штампованной на прессе (ГОСТ 7505-89, стр.26,табл.18):

на наружной поверхности - 5°.