3. Резултат розрахунків деталі

У першому пункті було розраховано технологічний процес отримання деталі штампуванням з облоєм. У другому пункті приведені розрахунки технологічного процесу штампування цієї ж деталі, але вже без облою.

Згідно отриманим розрахункам визначаємо масу заготовки для обох варіантів штампування заданої деталі. При штампуванні у відкритих штампах маса заготовки складає 9,645 кг, а при безоблойному штампуванні маса заготовки складає 9, 219кг. Економія металу складає 0,426 кг з однієї деталі. При багатосерійному виробництві така різниця металу з однієї деталі забезпечить значну економію металу. Ще одним аргументом на користь технології штампування без облою є якість одержуваної поковки: створюється напружений стан, близький до нерівномірного всебічного стиску, завдяки чому метал деформується при відносно невисоких розтягуючих напругах.

Отож, найбільш ефективним є другий спосіб виготовлення поковки (безоблойне штампування).

Для отримання поковки без облою потрібні спеціальний штамп, схема якого відрізняється від штампу для виготовлення поковок з облоєм. Схема такого штампа зображена на кресленні, що додаються до пояснювальної записки.

4. РОЗРАХУНОК ДЕТАЛІ ШТАМПУВАННЯМ З ОБЛОЄМ

1. Визначення вихідних параметрів поковки:

• Встановлення точності виготовлення поковки. В нашому випадку точність нормальна клас ІІ.

• Визначення групи сталі. Група 1 – сталь з вмістом вуглецю до 0,45% і вмістом легуючих елементів до 2%. В нашому випадку – сталь 3пс.

• Розрахунок попередньої маси поковки.

m_n = 1,25*4,04 = 5,05 кг

V_о.ф. = мм³ = 2141,53 см³.

m _о.ф. = 2141,53*7,8 = 16,7 кг

С =  С₃.

2. Призначення напусків на ухили, допусків, припусків на угар та визначення остаточних розмірів поковки.

Таблиця 1.

№ п/п	Розмір деталі	Механічна обробка	Припуск	Допуск	Припуск на угар	Множник	Остаточний розмір
1.	Ø 238,4	Rz40	3,3		0,8	2
2.	Ø 165	Rz40	3,1		0,8	2
3.	Ø 138	Rz40	3,1		0,8	2
4.	Ø 167	Rz40	3,1		0,8	2
5.	Ø 182,4	Rz80	2,8		0,8	2
6.	48	Rz80 Rz20	2,4 2,9		0,8	1
7.	20	Rz80	2,4		0,8	2
8.	15	Rz80	2,4		0,8	2

Остаточні розміри

21. 238,4 + 2*(3,3+0,8) = 246,6

22. 165 – 2*(3,1+0,8) = 157,2

23. 138 – 2*(3,1+0,8) = 130,2

24. 167 + 2*(3,1+0,8) = 174,8

25. 182,4 +2*(2,8+0,8) = 189,6

26. 48 + (2,4+0,8) + (2,9+0,8) = 54,9

27. 20 + 2*(2,4+0,8) = 26,4

28. 15 + 2*(2,4+0,8) = 21,4

2. Призначення напусків на ухили, вибір зовнішньої та внутрішньої лініі роз`єму.

В нашому випадку поковка – кругла в плані. Зовнішню лінію роз`єму вибираємо таким чином, щоб у нижній частині штампа залишався менший обсяг металу. Внутрішню лінію роз`єму вибираємо таким чином, щоб вона не співпадала із зовнішньою.

Після визначення площин лінії роз`єму призначаємо напуски на ухили, величину котрих приймаємо:

• Зовнішні 7⁰

• Внутрішні 10⁰

2. Вибір та розрахунок товщини видри під отвір.

Видру обираємо із співвідношення . В нашому випадку дане співвідношення = = 0,35 0,4, отже видра буде виконуватися з розкосом, а її товщина складатиме:

S = 0,45* ;

S = 0,45* = 9 мм;

S_min = 0,65*S = 0,65*9 = 6 мм;

S_max = 1,35*S = 1,35*9 = 12 мм;

2. Визначення розмірів облою.

V_o = ξ*S_об.к*Р_n

Найбільш поширений тип канавки має наступні розміри:

b – ширина мостику облойної канавки;

b₁ – ширина магазину облойної канавки;

h_o – товщина облою;

h_max – товщина магазину;

ξ – ступінь заповнення облойної канавки;

S_об.к – площа облойної канавки;

Р_n – периметр поковки по лінії роз`єму.

Р = D = 3,14*250 = 785 мм;

h_o = 0,015*D_п = 0,015*250 = 3,75 мм ≈ 4 мм.

Обираємо канавку під номером 7.

h_o = 4 мм;

h₁ = 6 мм;

S_об.к = 268 мм²;

ξ = 0,4;

V_o = 0,4*268*785 = 84152 мм³;

2. Визначення розмірів заготовки.

Після складання остаточного креслення поковки необхідно розрахувати її об`єм.

Для визначення об`єму поковки необхідно розбити елементарні фігури, об`єми котрих легко визначаються.

V_n = V₁ +V₂ + V₃ –V₄ – V₅

V₁ = V₂;

V₁ = πH(R² + Rr + r²) = *3,14*13,2*(125² + 125*123 + 123²) = 637502,78 мм³;

V₃ = πH(R² + Rr + r²) = *3,14*28,5*(100² + 100*65 + 65²) = 618434 мм³;

V₄ = πH(R² + Rr + r²) = *3,14*40*(78,5² + 78,5*65 + 65²) = 648710,73 мм³;

V₅ = πH(R² + Rr + r²) = *3,14*5*(64² + 64*65 + 65²) = 65400,44 мм³;

V_n = 2*637502,78 + 618434 – 648710,73 – 65400,44 = 1179328,39 мм³;

Після визначення об`єму поковки нам необхідно визначити розмір заготовки:

V_угар = 2% від V_n

V_угар = 0,02*1179328,39 = 23586,57 мм³;

V_загот = V_угар + V_n + V_o = 23586,57 + 1179328,39 + 84152 = 1287066,96 мм³;

D_з = = = 86,88 мм;

Згідно з сортаментом (Семьонов 1 том, с 76) приймаємо діаметр заготовки 110 мм.

Після визначення діаметру заготовку вираховуємо її довжину:

V_загот = ;

= = = 136 мм.

2. Визначення маси падаючих частин молота, та його вибір

D_П = 5,6*10^-4*σ (1 – 0,0005 )*{3,75(b+ )*(75+0,001 D_п²)+ D_п( + + + )*ln(1+ )}

= 250 мм;

= 11 мм;

h₀ = 0,015* = 0,015*250= 3,75 мм;

σ = 14 мПа.

D_П = 5,6*10^-4*14 (1 – 0,0005 )*{3,75(11+ )*(75+0,001*250²)+ +250( + + )*ln(1+ )} = 2392,64 кг.

Обираємо молот з МПЧ 3150кг.