Определение припусков и размеров заготовки

Описание конструкции детали.

Данная деталь – зубчатое колесо, является телом вращения, ее можно отнести к дисковому типу. Габаритные размеры: ø 162 * 30 мм.

Зубчатое колесо имеет наибольший габаритный размер – ø162 мм, выполненный с полем допуска h11. Колесо имеет 52 прямых зуба с модулем 3 мм. С правой стороны идет скос зубчатой поверхности под углом 15 ْ. Изначальная ширина зубчатого венца 24мм с ei= -0,28 мм. Наружная зубчатая поверхность обрабатывается с параметром шероховатости R_a=3,2 мкм. По основной окружности ø156 мм шероховатость поверхности улучшается до R_a=2,5 мкм. С правого торца у колеса имеется ступица ø70, которая заканчивается фаской 1,5x45 ْ.

Торцы изделия обрабатываются с шероховатостью поверхности R_a=2,5 мкм. Также указано на чертеже торцевое биение обоих торцев относительно базовой поверхности А, которой является центральное сквозное посадочное отверстие ø40Н7. Данное отверстие обрабатывается с шероховатостью поверхности R_a=1,25 мкм и имеет канавку b=12 мм для установки шпонки, параметр шероховатости канавки R_a=3,2 мкм. С левой стороны отверстия нарезана фаска 2x45 ْ.

Все остальные поверхности имеют шероховатость R_a=6,3 мкм. Размеры, поля допусков которых в явном виде не указаны, выполняют по 12 квалитету точности.

Зубчатое колесо изготовлено из стали 40Х ГОСТ 4543-71. Данная сталь содержит[1]:

 

Cталь	Состав, %	Твердость по Бринеллю HB
С	Si
Сталь 40Х	0,4	1,5

 

 

Механические свойства стали

 

Сталь	σТ МПа	σв МПа	δ5, %	Ψ, %
Не менее
Сталь 40Х

Рассчитаем массу детали c помощью программы КОМПАС-3D V8+: m=2,95 кг.

 

Обоснование выбора заготовки.

С учетом формы детали и технологических свойств материала - стали 40Х ГОСТ 4543-71 (обладает пластическими свойствами) принимаем метод получения заготовки – обработка металлов давлением. С учетом среднесерийного производства принимаем как способ – штамповку. Как варианты в настоящей работе рассматриваются[2]:

1) Штамповку в закрытых штампах на КГШП (кривошипном горячештамповочном прессе) класс точности Т3 по ГОСТ 7505-89.

2) Штамповка в закрытых штампах на ГКМ (горизонтально-ковочной машине) с точностью Т4 по ГОСТ 7505-89;

Определение припусков и размеров заготовки.

А) Рассмотрим вариант получения заготовки на КГШП[2].

Необходимые характеристики:

· класс точности – Т3.

· группа стали – М2.

· приведенная масса поковки - =К* =1,5*2,95=4,425 кг.

· степень сложности – С1, С_i= /М_ф=4,425/4,526=0,97 кг, где – приведенная масса поковки, М_ф – масса ближайшей простой формы, М_ф = rpR²*h = 7,8*3,14*81^2*30=4,526 кг.

· исходный индекс – 13.

 

Находим припуски и предельные отклонения, составляем таблицу:

Таблица 1.

Деталь	Заготовка
Номинал	Точность, шероховатость	Предельные отклонения es и ei,мм	Припуск ±k*z	Размер заготовки
30	Ra=6,3		+2*1,8	33,6
Æ162	Ra=3,2		+2*2,3	Æ166,6
Æ40	Ra=1,25		-2*1,9	Æ36,2
24	Ra=3,2		+1,8+1,7	27,5
Æ70	Ra=6,3		+2*1,8	Æ73,6

 

 

Рассчитаем массу заготовки, полученную на КГШП c помощью программы КОМПАС-3D V8+: Q₁=4,21 кг.

 

Б) Рассмотрим вариант получения на ГКМ[2].

Необходимые характеритстики:

· класс точности – Т4.

· группа стали – М2.

· приведенная масса поковки - =К* =1,5*2,95=4,425 кг.

· степень сложности – С1, С_i= /М_ф=4,425/4,526=0,97 кг, где – приведенная масса поковки, М_ф – масса ближайшей простой формы, М_ф = rpR²*h = 7,8*3,14*81^2*30=4,526 кг.

· исходный индекс – 15.

 

Находим припуски и предельные отклонения, составляем таблицу:

Таблица 2.

Деталь	Заготовка
Номинал	Точность, шероховатость	Предельные отклонения es и ei,мм	Припуск ±k*z	Размер заготовки
30	Ra=6,3		+2*2,3	34,6
Æ162	Ra=3,2		+2*2,7	Æ167,4
Æ40	Ra=1,25		-2*2,2	Æ35,6
24	Ra=3,2		+2,3+2,0	28,3
Æ70	Ra=6,3		+2*2,3	Æ74,6

 

 

Рассчитаем массу заготовки, полученную на ГКМ c помощью программы КОМПАС-3D V8+: Q₂=4,78 кг.