Анализ технических условий, предъявляемых к изделию
Поворотный кулак является одной из наиболее ответственных деталей, прочности и долговечности, которой предъявляются повышенные требования. Основные технические требования и условия на изготовление детали:
1. 241...260НВ.
2. для каждой пары поверхностей Н, П, Р допуск плоскостности относительно
общей прилегающей плоскости 0,1мм.
3. неуказанные штамповочные уклоны не более 7°.
4. неуказанные штамповочные радиусы 2,5мм.
5. неуказанные предельные отклонения по ГОСТ 25346-89
6. после зачистки облоя заподлицо и термообработки поковку подвергнутьупрочнению дробью.
7. накатать резьбу на указанной длине по технической инструкции.
8. на поверхности К допускаются следы от инструмента.
Обоснование метода получения заготовки и описание технических условий на нее.
Формообразование детали целесообразно перенести на заготовительную стадию и тем самым снизить расход материала за счет усложнения конфигурации, уменьшения напусков и припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей. При этом повышается коэффициент использования материала. Все это повлечет за собой уменьшение доли затрат на механическую обработку, упрощение технологического процесса, увеличения производительности и снижения себестоимости готовой детали,
Для изготовления заготовки поворотного кулака применяют горизонтально-ковочные машины. Штамповка на ГКМ выполняется в штампах с двумя плоскостями разъема: одна - перпендикулярна оси заготовки, между матрицей и пуансоном; вторая - вдоль оси, разделяет матрицу на подвижную и неподвижную половины, обеспечивающие зажим штампуемой заготовки. На ГКМ штампуют также поковки типа стержней с утолщениями, с глухими и сквозными отверстиями, с полым утолщением. Благодаря осевому утолщению разъема матриц уклон в участках зажатия на поковке не требуется, в других местах он может достигать 7 °.
|
|
Номинальное усилие на ГКМ составляет 1250 Н, а производительность - 800кг/час. Максимальные припуски и допуски по ГОСТ 7505-74. припуск на ГКМ на 40-50% больше, чем при штамповке на молотах.
От окалины штампованные заготовки очищают травлением, для этого применяют раствор соляной кислоты, затем промывают в растворе щелочи и в воде. Это самый качественный, но дорогой способ.
Затем заготовку подвергают термообработке (нормализация). После этого заготовку подвергают упрочнению дробью.
Технические условия:
1. неуказанные штамповочные уклоны 7 °.
2. неуказанные радиусы 2,5мм.
3. заусенец не более 1,5мм, кроме оговоренных мест.
4. внешние дефекты допускаются глубиной не более 1,0мм.
5. особые требования - смещение по разъему штампов не более 1,5мм
|
|
Технологический анализ материала изделия.
Поворотный кулак изготавливается из легированной конструкционной хромистой среднеуглеродистой стали 40Х.
Таблица 2.1
Химический состав стали 40Х (ГОСТ 4543-89)
С | Si | Mn | Cr |
0.36-0.44 | 0.17-0.37 | 0.5-0.8 | 0.8-1.1 |
где:
С - углерод;
Si - кремний:
Мn - марганец:
Сг - хром.
Таблица 2.2
Физико-механические свойства стали 40Х (ГОСТ 4543-89
Сечение | Размер | σт | σв | Ψ | ан | δ5 | нв |
мм | Мпа | Мпа | % | кДж/м2 | % | ||
Диск | - | 320 | 570 | 17 | 400 | 35 | 217 |
Пруток | ᴓ28-55 | 800 | 940 | 13 | 850 | 55 |
Где:
σт– предел. текучести;
σв – предел. прочности при растяжении;
Ψ - относительное сужение;
ан - ударная вязкость;
δ5 - относительное удлинение после разрыва;
НВ - твердость по Бринеллю.
Исходной заготовкой является слиток, который имеет дендритную макроструктуру. Заготовка получается на ГКМ ковкой. Температура начала ковки составляет 1200° С, а конца - 800° С. На ГКМ микроструктура получается более мелкозернистой, оптимальная величина зерна - 7-8 баллов, а качество поверхности - 1-4 класс шероховатости. Максимальные припуски и допуски по ГОСТ 7505-74 и величина припусков на 40-50% больше, чем на молотовых поковках.
|
|
На штампуемость оказывают влияние многочисленные факторы: химический состав стали, величина зерна, твердость, механические характеристики, условия деформации и другие. Микроструктура стали также должна удовлетворять определенным требованиям, касающимся: величины, равномерности, равности зерна и вида химического соединения углерода с железом.
При изготовлении поворотного, кулака ковкой обеспечивается волокнистая структура материалов, что обуславливает его полное и высокое сопротивление усталости.
После зачистки облоя поковку подвергают термообработке: нормализации.
Нормализацию применяют для улучшения прочностных свойств в место закалки и отпуска. Она заключается, в нагреве стали до температуры, превышающей точку Ас3 на 40-50°С, в не продолжительной выдержке для прогрева садки завершения фазовых превращений и охлаждения на воздухе. Нормализация вызывает полную фазовую перекристаллизацию стали, и устраняет крупнозернистую структуру, полученную при штамповке.
Ускоренное охлаждение на воздухе приводит к распаду аустенита при более низких температурах, что повышает дисперсность ферритно-цементитной структуры и увеличивает количество перлита или, точнее, сорбита или троостита. Это повышает прочность, и твердость нормализованной среднеуглеродистой стали. Нормализация повышает ее сопротивление хрупкому разрушению, что характеризуется снижением порога хладноломкости и повышением работы развития трещины. Механические свойства несколько ниже, чем при закалке и отпуске, но детали будут подвергнуты меньшей деформации и вероятность появления трещин практически исключается.
|
|
Таблица 2.3
Физико-механические свойства стали 40Х после нормализации.
σт | σв | δ5 | ψ | ан | Твердость | |
МПа | Мпа | % | % | КДж/м2 | НВ | |
720 | 860 | 14 | 60 | 147 | 250 | |
После термической обработки поковку подвергают упрочнению дробью, это поверхностное пластическое деформирование. Целью данной обработки является образование определенной макро- микрогеометрической формы (сглаживание), создание определенного напряженного состояния и упрочнение поверхностным наклепом.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 260; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!