На кузнечно-прессовом оборудовании (ГОСТ 7505-89)

Таблица 3.4. Допуски на штамповочные поковки нормальной точности (по ГОСТ 7505-89)

 

 

Допуск на внутренние размеры поковок должны устанавливаться с обратными знаками, например, если для наружной поверхности диаметром 80 мм установлен допуск , то для внутреннего диаметра 80 мм допуск будет равен .

Допускаемые отклонения на размеры назначают по ГОСТ 1855—85 для отливок из серого чугуна и по ГОСТ 2009—95 для стальных фасонных отливок (табл.3.5.).

 

Таблица 3.5. Допускаемые отклонения (±) на размеры чугунных и стальных отливок (по ГОСТ1855-85 и ГОСТ2009-95)

Размеры отливки	Номинальный размер детали
До 50	50-120	120-260	260-500	500-800	800-1250
1 класс точности
До 120	0,2	0,3	-	-	-	-
120-260	0,3	0,4	0,6	-	-	-
260-500	0,4	0,6	0,8	1,0	-	-
500-1250	0,6	0,8	1,0	1,4	1,4	1,6
2 класс точности
До 260	0,5	0,8	1,0	-	-	-
260-500	0,8	1,0	1,2	1,5	-	-
500-1250	1,0	1,2	1,5	2,0	2,5	3,0
3 класс точности
До 500	1,0	1,5	2,0	2,5	-	-
500-1250	1,2	1,8	2,2	3,0	4,0	5,0

 

Допуск на размеры заготовок, изготовляемых горячей объемной штамповкой на различных видах кузнечно-прессового оборудования, определяют по ГОСТ 7505—89." Допуски, припуски и кузнечные напуски" (табл.3.3 и 3.4).

К кузнечным напускам относятся штамповочные уклоны, внутренние радиусы скруглений, перемычки отверстий заготовки и другие дополняющие припуски. Величину штамповочных уклонов определяют по ГОСТ 7505—89 (табл. 3.6).

 

Таблица 3.6. Штамповочные уклоны для заготовок

Штамповочное оборудование	Штамповочные уклоны, º
внешние	Внутренние
Молоты
Прессы с выталкивателями
Горизонтально-ковочные машины

Допускаемые отклонения от соосности прошиваемых в поковках отверстий к наружным поверхностям определяют по табличным нормативам и не зависят от других допусков, а являются дополнением к ним (табл. 3.7.).

 

Таблица 3.7.. Допускаемые отклонения от соосности поверхностей, мм

Размер поковки	Поле допуска для класса точности
До 60	0,5	0,8
60-100	0,6	1,0
100 – 160	0,8	1,5
160 – 250	1,2	2,0
250 – 360	1,6	2,5
360-500	2,02,5	3,0
500-630		3,5

 

Допускаемые отклонения от плоскостности, вогнутости прямолинейности (для плоских поверхностей), радиальному биению (для цилиндрических поверхностей) определяют по табличным нормативам (табл. 3.8).

 

Таблица 3.8.. Допускаемые отклонения от плоскостности, вогнутости, прямолинейности и радиальному биению

Размер поковки	Допускаемые отклонения для класса точности
До 60	0,25	0,4
60-100	0,40	0,6
100 – 160	0,50	0,8
160 – 250	0,60	1,0
250 – 360	0,80	1,2
360-500	1..,0	1,5
500-630	1,5	2,0

 

Допускаемые отклонения на межцентровые расстояния в поковках определяют по таблице3.9 и рисунку 5.

Рисунок 5

 

Таблица 3.9. Допускаемы отклонения (±) на межцентровые расстояния, мм

Расстояние между центрами поковки А	Допуск для классов точности
До 60	0,20	0,3
60-100	0,25	0,5
100 – 160	0,40	0,8
160 – 250	0,50	1,0
250-400	0,75	1,5
400-600	1,2	2,0

 

 

Предельные отклонения на угловые элементы поковок определяют по таблице 3.10 и рисунку 6.

Рисунок 6

 

Таблица 3.10. Отклонения на угловые размеры поковок

 

Длина угловых элементов L,мм	Допуск для классов точности
До 25	±1º30´	±3º00´
25-60	±0º45´	±1º30´
60-100	±0º30´	±0º45´
100-160	±0º15´	±0º30´
Св.160	±0º10´	±0º15´

 

Отклонения на радиусы скруглений поковок определяют по таблице 3.11.и рисунку 6.

 

Таблица 3.11. Отклонения на радиусы скруглений, мм

Радиусы скруглений поковки R	Допуск для классов точности
До 3
3-6
6-10
10-16
16-25
25-40
40-60

 

Выполнение сквозных отверстий и углублений в горячих объемных штамповках, изготавливаемых на прессах и молотах, обязательно, если оси отверстий или углублений совпадают с направлением движения ползуна пресса или бабы молота. Диаметр углублений или отверстий должен быть больше или равен высоте поковок, но не менее 30 мм.

При изготовлении сквозных отверстий и углублений на горизонтально-ковочных машинах является обязательным, чтобы оси данных элементов совпадали с направлением движения высадочного ползуна, а диаметры или размеры прошиваемых отверстий и углублений были бы не менее 30 мм, глубина не должна превышать трех диаметров данного отверстия. Обычно глубина отверстий в штамповочных поковках составляет не более 0,8 их диаметра.

По принятым размерам, допускам, штамповочным уклонам, радиусам скруглений и другим параметрам разрабатывается эскиз заготовки, который является исходным для технико-экономических расчетов.

Порядок расчета технико-экономических показателей следующий.

Определяем массу заготовки

Gз=γ Vз, (3.6.)

где γ — плотность материала, кг/см³;

V₃ ~ объем заготовки, см³.

Объем заготовки определяется по плюсовым отклонениям..

Обычно сложную фигуру заготовки условно разбивают на элементарные части (цилиндры, конусы, пирамиды и т.д.) и определяют объемы этих элементарных частей. Сумма элементарных объемов составит общий объем заготовки. Принимая во внимание все потери материала (угар, облой, некратность, на отрезку и т.д.), в зависимости от метода получения заготовки определяют норму расхода материала на проектируемую деталь.

Потери материала на деталь, изготавливаемую из проката, состоят из некратности длины проката, торцовой обрезки, прорезки и удаляемых опорных концов.

Длина торцового обрезка зависит от размеров сечения проката и при резке ножницами обычно составляет 1_{о. т} = (0,3-0,5) а, где а — сторона квадрата (диаметр круга).

Прорезка определяется в зависимости от толщины дисковой пилы или ширины резца. Ширина прореза сегментной дисковой пилы диаметром 660 мм — 6 мм, а диаметром 710 мм — 6,5 мм.

Ширина режущей части резца при разрезке проката на станках токарного типа зависит от диаметра заготовки:

Диаметр заготовки, мм... 40—60 60—80 80—100 100—150

Ширина режущей части

резца, мм 3—5 4—5; 5 - 6; 6 - 7

Некратность длины проката определяется исходя из выбранной длины проката и заготовки с учетом потерь от выбранного метода заготовительного раскроя.

При расчете некратности длины проката необходимо стремиться к нулю или минимальным величинам. Средневероятная расчетная длина некратности при раскрое немерного проката составляет примерно половину длины заготовки.

Некратность в зависимости от принятой длины проката

 

L_нк=L_пр-x(L_з+l_р), (3.7.)

 

где L_пр— длина выбранного проката, мм; х — число заготовок, изготавливаемых из принятой длины проката, шт; L₃ — длина заготовки, мм; l_р — ширина реза, мм.

Число заготовок, изготавливаемых из принятой длины проката

x= , (3.8.)

где lо.т. – длина торцового обрезка проката, мм; lзаж – минимальная длина опорного (зажимного) конца,мм.

Минимальная длина опорного конца зависит от конструкции технологического оборудования и зажимных элементов npиспособления для данного станка. Она должна быть достаточна для создания надежного контакта при уравновешивании oпрокидывающего момента (обычно не менее 10—20 мм); ее выбирают в каждом отдельном конкретном случае.

Общие потери материала (%) при изготовлении деталей из проката

 

Пп.о.=Пнк+Пот+Пзаж+Потр, (3.9.)

 

где Пнк — потери материала на некратность, %;

 

Пнк=(Lнк*100) / Lпр, (3.10.)

Пот — потери на торцовую обрезку проката, %

 

Пот=(lо.т.*100) / Lпр, (3.11.)

П_заж — потери при выбранной длине зажима, %

П_заж= (lзаж*100) /Lпр, (3.12.)

Потр - потери на отрезку заготовки, %

Потр= (1р. *100)/Lпр. (3.13.)

Основным показателем, характеризующим экономичность выбранного метода изготовления заготовок, является коэффициент использования материала, выражающий отношение массы детали к массе заготовки.

Коэффициент использования, материала с учетом технологических потерь

Ким=G_д/G_заг, (3.14.)

где G_д — масса детали по рабочему чертежу, кг;

G_3аг — расход материала на одну деталь с учетом технологических потерь, кг.

В курсовом проекте потери на механическую обработку можно принимать условно для отливок чугунных, стальных, бронзовых 15—20 %; при свободной ковке 15—40 %, объемной горячей штамповке 10%, из проката (стали) 15 %.

Для рационального расходования материала необходимо повышать коэффициент его использования, он должен быть не ниже 0,75.

Расход материала на заготовку с учетом технологически потерь

G_зп=G₃(100 + П_ПО)/100. (3.15.)

Годовая экономия материала от выбранного метода получения заготовки с учетом технологических потерь

Эм=(G ¹_зп- G²_з.п)N, (3.16.)

где G ¹_зп - расход материала на одну деталь при первом методе получения заготовки, кг;

G²_з.п —расход материала на одну деталь при втором методе получения заготовки, кг;

N – годовой объем выпуска деталей, шт.

Технико-экономический расчет себестоимости определяется в зависимости от выбранных методов изготовления заготовки.

Стоимость заготовки из проката, штамповки и литья определяют по расходу материала, массе стружки на деталь, стоимости материала и его технологическим отходам.

Стоимость заготовки

Сзп=Cм*Gзп – (Gзп-Gд)С_отх, (3.17.)

где Cм – цена 1 кг материала заготовки, руб;

Сотх – цена 1кг отходов материала, руб.

Экономический эффект выбранного вида изготовления заготовки в денежном выражении составит:

Э=(С¹_зп – С²_зп)*N, (3.18.)

где С¹_зп - стоимость заготовки, полученная при первом методе, руб;

С²_зп - стоимость заготовки, полученная при втором методе, руб;

N – годовой объем выпуска деталей, шт.

При изготовлении заготовок, подвергающихся нагреву (штамповок, поковок), допускается увеличение припуска на сторону обрабатываемой поверхности:

Масса поковки, кг до 2,5 2,5 – 6 св.6

Увеличение припуска, мм... 0,5 0,8 1

В зависимости от технических требований к точности размеров, условий и характеру производства (массовое или серийное) заготовки, полученные методом горячей объемной штамповки, подразделяются на повышенную точность (класс I) и нормальную точность (класс II). Для различных размеров одной и той же заготовки допускается применять различные классы точности.

Классы точности необходимо указывать в технических требованиях рабочего чертежа заготовки.

Категория поковок характеризуется группой стали, условно обозначаемой Ml и М2. К группе Ml относятся углеродистые и легированные стали с содержанием углерода до 0,45 % и легирующих элементов до 2,0 %. К группе М2 относятся легированные стали, кроме указанных в группе Ml.

Заготовки, изготовляемые горячей объемной штамповкой на различных видах кузнечно-прессового оборудования, подразделяются на четыре степени сложности: С1, С2, СЗ и С4.

Степень сложности — отношение массы (объема) штамповки к массе (объему) фигуры, в которую вписывается штамповка. Степень сложности принимаем по ГОСТ 7505—89

Степень сложности штампованных заготовок

С=Gп/ Gф или Vп/Vф, (3.19)

где G_n — масса поковки, кг; Gф-масса фигуры, кг; V_n — объем поковки, см³; Vф — объем фигуры, см³.

Степени сложности характеризуются следующими величинами:

С1 — Св. 0,63 до 1,00; СЗ - Св. 0,16 до 0,32

С2 – св.0,32 до 0,63; С4 - До 0,16.

Выполнение и оформление рабочего чертежа штампованной заготовки типа фланца показано на рисунке 7.

 

1. НВ 241…245

2. Степень сложности поковки С3

3.Группа стали М1

4. Точность изготовления 1 класс.

5. Радиусы закруглений углов R5мм

6. Штамповочные уклоны наружных поверхностей 5º, отверстия - 2º

7. Допуск соосности поверхностей А,Б, и В относительно базовой оси заготовки 0,8мм

 

Рисунок 7 Рабочий чертеж заготовки фланца