Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Московський державний університет приладобудування та інформатики
Факультет «Технологічна інформатика»
Кафедра «Інформаційні технології обробки тиском»
Курсова робота
З дисципліни: Кування і об'ємне штампування
Варіант № 10
Виконав:
Грешілов Д.В.
студент третього курсу
Перевірив:
Леняшін В.Б.
МОСКВА 2010
1. Вибір способу кування
Для виготовлення деталі «Шпиндель» будемо проводити на гідравлічному пресі.
2. Складання креслення поковки
Тип поковки - циліндр.
Співвідношення розмірів: (L> 1,2 D, L <30D)
L = 1000 мм, D = 480 мм.
576 <1000 <14400
Ми вибрали даний тип поковки, тому що d <0,5 D (200 <240) і ми не можемо вибрати тип «циліндр з отвором».
Припуски на механічну обробку і граничні відхилення будемо брати з таблиці 2. (ГОСТ 7062-90).
на Æ 480 мм припуск δ1 = 20 мм і граничне відхилення Δ1 = ± 7 мм;
на розмір 1000 припуск δ2 = 60 мм і граничне відхилення Δ2 = ± 21 мм;
3. Визначення розмірів, форми і маси заготовки
Визначимо об'єм і масу поковки
1) Об'єм поковки:
Vпок = = = 208130513 мм3
2) Маса поковки:
Gпок = Vпок ∙ ρ + m1 \
m 1 = 0.28 · 10-6 · D3 = 35 кг
Gпок = 1669 кг
Загальна маса заготовки:
Gзаг = Gпок + Gуг.;
Масу чаду приймаємо 3% маси нагрівається металу за нагрівання
Маса придатної частини заготовки:
На основі отриманих даних про масу придатної частини заготовки вибираємо з таблиці [2,67] восьмигранний злиток УЗТМ з наведеними нижче характеристиками.
Маса зливка повна | 2100 кг |
Маса придатної частини злитка | 1770 кг |
Маса прибуткової частини злитка | 256 кг |
Маса донної частини злитка | 74 кг |
| 441 мм |
dmin | 390 мм |
| 1550 мм |
| 2110 мм |
Вихід придатного:
η пок = Gпок / Gзаг ∙ 100% = 1720/2100 * 100% = 82%
Коефіцієнт витрати металу
kр = 1 / η пок = 1,22
4. Визначення виду, кількості і послідовності ковальських операцій для виготовлення поковки
Первинний нагрів;
біллетіровка на Æ 390 мм;
отрубка донної і прибутковою частин;
осаду з Æ 390 мм на Æ 550 мм;
підігрів;
протяжка з Æ 550 мм на Æ 400 мм;
осаду з Æ 400 мм на Æ 500 мм;
правка.
5. Вибір термічного режиму нагріву, підігріву та охолодження поковки
Час нагріву заготовки при температурі печі 1300оС будемо визначати за формулою М.М. Доброхотова.
де Dзаг - діаметр нагрівається заготовки, м.
Нагрівання заготівлі будемо проводити в 2 етапи, тому що наша заготівля є холодною злитком з високовуглецевої сталі.
= 4,4 ч.
= 1,46 ч.
де τ1 - час нагрівання від 0 до 850оС (перший етап)
τ2 - час нагрівання від 850 до 1200оС (другий етап)
Між етапами необхідно здійснити витримку для вирівнювання температури по перерізу металу з тим, щоб фазові перетворення відбувалися при мінімальному температурному градієнті (перехід в аустеніт). Великі перепади температур між поверхнею і серцевиною заготівлі призводять до термічних напруг, які, у свою чергу, загрожують освітою макро-та мікротріщин при нагріванні.
Кінцевий температурний коефіцієнт по перерізу не повинен перевищувати 100оС.
Максимальна температура нагріву стали 40Х перед ковкою | 1250 оС |
Мінімальна температура закінчення кування: інтенсивне обтиснення проглажіваніе |
800 оС 750 оС |
Загальна тривалість нагрівання | 5 ч. 50 хв |
6. Вибір номінального зусилля (розрахунок сили операцій)
1. Біллетіровка на Æ 390 мм
Н1 = Н0 ∙ (D0/D1) 2
Н1 = 1550 ∙ (441/390) 2 = 1982 мм УБ = 1982/1550 = 1,28
2. Осадка з Æ 390 мм на Æ 550 мм.
Н2 = Н1 ∙ (D1/D2) 2
Н2 = 1982 ∙ (390/550) 2 = 996 мм
P = ψ ∙ (1 + 0,17 ∙ Dпок / Hпок) ∙ σ Т ∙ F
P1 = 0,9 ∙ (1 + 0,17 ∙ 550/996) ∙ 24 ∙ 0,12 = 2,85 МН
У1 = (F2/F1) = (D2/D1) 2
У1 = (550/390) 2 = 2
3. Протяжка з Æ 550 мм на Æ 400 мм.
Н3 = 996 ∙ = 1883 мм
P = ν ∙ ψ ∙ (1 + 0,17 ∙ l / Hзаг) ∙ σ Т ∙ bзаг ∙ l
P2 = 1,25 ∙ 0,9 ∙ (1 +0,17 ∙ 400/996) ∙ 24 ∙ 0,55 ∙ 0,4 = 6,53 МН
У2 = 1883/996 = 1,9
4. Осадка з Æ 400 мм на Æ 500 мм.
Н4 = 1883 ∙ (400/500) 2 = 1205 мм
P4 = 0,9 ∙ (1 + 0,17 ∙ 500/1205) ∙ 24 ∙ 0,12 = 2,83 МН
У4 = (500/400) 2 = 1,56
Уобщ = 1,28 * 2 * 1,9 * 1,56 = 7,58
Максимальне зусилля використовуване за весь технологічний цикл об'ємної кування на пресах одно 6,53 МН.
Параметр | Норма |
Номінальне зусилля преса, кН | 8000 |
Найбільший хід траверси, мм | 900 |
Хід висувного столу, мм в один бік в інший бік |
360 1060 |
Потужність приводу, кВт | 800 |
Маса, т | 160 |
1.Два вирізних бойка (матеріал Ст.15ХН)
Для отрубкі:
1.Топор односторонній (висота відрубує частини 110мм, довжина відрубує частини 800мм; матеріал 35ХМ).
Пристосування:
1.Клещі охоплюють (для злитка; матеріал Ст.3);
2.Клещі затискні для важких поковок (матеріал Ст.3).
Технологічна карта. Найменування деталі: Шпиндель
Сталь 40Х | Механічні властивості поковки | Гідравлічний прес зусиллям 8 МН | Баланс металу |
Хімічний склад,%: 0, 37 - 0, 45C; 0,17 - 0,37 Si; 0,50 - 0,80 Mn; не більше 0,25 Cr. | Група I; ГОСТ 1050-74 і ГОСТ 14959-79; s в ³ 580 МПа; s т ³ 340 МПа; KCV ≥ 600 кДж/м2 НВ не більше 187 | Число поковок Число поковок із злитка Температура початку кування, Температура кінця кування, Охолодження | 1 1 1250
750
в олії | Складова | кг | % |
|
|
|
| Злиток Поковка Піддон Прибуток | 2100 1770 74 256 | 100 84,3 3,5 12,2 |
Операція | Ескізи переходів |
первинний нагрів;
біллетіровка на Æ 390 мм;
отрубка донної і прибутковою частин; осаду з Æ 390 мм на Æ 550 мм;
підігрів; протяжка з Æ 550 мм на Æ 400 мм;
осаду з Æ 400 мм на Æ 500 мм; правка. | |
Список використаної літератури
ГОСТ 7062-90. Кування, виготовлені куванням на пресах
Кування і штампування. Довідник т. 1 під ред. Є. І. Семенова, 1985р
Кування і об'ємне штампування. Підручник для ВУЗів. Є. І. Семенов, 1972р