ПОЛУЧАЕМЫХ МЕТОДОМ ПОПЕРЕЧНО-КЛИНОВОЙ ПРОКАТКИ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАГОТОВОК,

Цель работы – освоение методики конструирования заготовок, изготавливаемых поперечно-клиновой прокаткой.

Задание к лабораторной работе № 4

 

Разработать чертеж заготовки, получаемый методом поперечно-клиновой прокатки по 2-му классу точности, для изготовления детали, представленной на рис. 4.1. Материал детали сталь 40Х, масса детали 0,83 кг.

 

 

Рис. 4.1. Чертеж детали (вал-шестерня)

Порядок выполнения работы

1. Изучить вводную часть и подготовить краткий ответ на контрольный вопрос (каждому студенту преподаватель указывает вопрос индивидуально).

2. Изучить чертеж детали, изготавливаемой поперечно-клиновой прокаткой (рис. 4.1).

3. Оценить степень обжатия заготовки на каждой ступени заготовки и определить за сколько проходов моет быть изготовлена заготовка детали методом поперечно-клиновой прокатки.

Для предварительной оценки степени обжатия принять диаметр исходной заготовки d₀, равным наибольшему диаметру детали, а диаметры d_pi, равными соответствующим диаметрам готовой детали.

d₀ = 38,5 мм, d_{pi min} = 20 мм, ε_max = 38,5 : 20 = 1,925 , поэтому заготовка может быть изготовлена за 1 проход.

 

4. Выполнить эскиз заготовки в следующей последовательности.

 

а). Назначить припуски на механическую обработку, используя данные табл. 22.

Исходя из массы детали (m = 0,83 кг) по таблице 22 назначаем припуски на механическую обработку: для диаметров – 0,6 мм; для длины 173 мм и 129 мм – 0,9 мм; для длины 30 мм и 40 мм – 0,8 мм.

Для поверхностей, имеющих шероховатость Ra10–2,5, прибавляем 0,3–0,5 мм, для поверхностей, имеющих шероховатость Ra1,25, прибавляем 0,5–0,8 мм.

 

 

Исходя из данных таблицы 21 (m = 0,83 кг), назначаем радиусы округлений внешних – 1,0 мм, а радиусы округлений внутренних – 1,5 мм.

 

поэтому канавки шириной 3 мм поперечно-клиновой прокаткой не формируем.

 

б). Рассчитать номинальные размеры прокатанной заготовки на основе наибольших предельных размеров готовой детали и назначенных припусков на механическую обработку.

Ø38,5 мм – 38,5+ 0,6 + 0,6 + 0,3 = 40,0 мм

Ø30 мм – 30 + 0,6 + 0,6 + 0,3 = 31,5 мм

Ø25 мм – 25 + 0,6 + 0,6 + 0,5 = 26,7 мм

Ø20 мм – 20 + 0,6 + 0,6 + 0,5 = 21,7 мм

L173 мм – 173 + 0,9 + 0,3 = 174,2 мм

L129 мм – 129 + 0,9 + 0,3= 130,2 мм

L40 мм – 40 + 0,8 + 0,3 = 41,1 мм

L30 мм – 30 + 0,8 + 0,3 = 31,1 мм

 

в). Рассчитать отклонения на диаметральные и продольные отклонения размеров прокатанной заготовки

 

Допускаемые отклонения номинальных диаметров прокатной заготовки ES и EI рассчитываем, исходя из значений ЕS_u1, ЕS_u2 , ES_p и ЕS_t, назначенных по таблице 23 с учетом массы детали (m = 0,83 кг) и диаметра детали (до 50 мм)

ЕS = ЕS_u1 + ЕS_u2 + ES_p + ЕS_t = +0,47+0,05+0,1+0,05 = 0,б7 мм;

ЕI =ЕI_u2 + Е_t = – 0,05 +(– 0,05) = – 0,1 мм.

Допускаемые отклонения номинальных продольных размеров ES_l и EI_l также рассчитываем по данным таблицы 23

ES_l =ЕS_u1 +ЕS_u2 +ЕS_t = +0,47+0,08+0,18 =0,73 мм;

EI_l =EI_u2 +EI_c +EI_t = (–0,08) + (–0,2) + (–0,18) = –0,46 мм

 

г). Определить расчетный диаметр прутка для прокатки заготовки

 

Определение размеров прутка под размер заготовки

d_p=d_max + ЕS = 40,0 + 0,67 = 40,67 мм

 

По таблице 1 ГОСТ 2590-88 выбираем прокат обычной точности d_p = 41,0 мм.

Проверяем условие , где EI_d0= 0,7 мм (см. табл. 1), К_у = 1,01

39,0 мм≤ 39,901 мм

 

Принимаем пруток диаметром равным d₀ = 41 мм.

 

д). Рассчитать номинальную длину прутка

V_пз – объем прокатной заготовки, рассчитанный по наибольшим предельным размерам

При угле наклона α = 20º коэффициенты К_h1 = 1,35 (для d = 21 мм – ε = 1,95) и К_h2 = 0,12 (для d = 41 мм – ε = 1,05) (см. рис. 14)

V_к – объем концевых отходов

V_к = 0,75∙3,14∙ (1,35∙21,7² + 0,12∙40,0²) = 1949,23 мм³.

 

Объем прутка V₀

V₀ = 1,01∙125705,54 + 1949,23 = 128911,83 мм³.

 

Номинальный размер прутка по длине

Принимаем L₀= 100 мм.

 

е). Выполнить эскиз заготовки.

 

 

Рис. 4.2. Эскиз заготовки детали (вала-шестерни)

 

Содержание отчета

1. Название работы

2. Цель работы

3. Краткий ответ на контрольный вопрос

4. Исходные данные и чертеж детали

5. Результаты выбора припусков и расчета предельных отклонений размеров заготовки

6. Эскиз заготовки и параметры исходного сортового прутка