Разработка эскиза поковки

Поковкой называется кованая заготовка преимущественно простой конфигурации, полученная свободной ковкой на молоте или прессе.

Поковка отличается от готовой детали большими размерами, менее жесткими допусками на размеры, наличием напусков в тех случаях, когда заданную конфигурацию после назначения припусков выполнить на имеющемся ковочном оборудовании и с помощью стандартных инструментов и приспособлений невозможно или экономически нецелесообразно.

Припуском называется предусмотренное ГОСТ превышение размеров поковок по сравнению с номинальными размерами готовой детали, обеспечивающее после обработки резанием требуемые конфигурацию, размеры и качество поверхности.

Допуск - это предельное отклонение действительного размера от номинального, при котором изделие признается годным к эксплуатации.

Напуском называется увеличение припуска (сверх выбранного по ГОСТ) с целью упрощения конфигурации поковки из-за невозможности или нерентабельности ее изготовления по контуру готовой детали.

Для ступенчатых валов различают основной и дополнительный припуски. Дополнительный припуск назначается на диаметры всех ступеней поковки, кроме базовой и служит для компенсации их возможного радиального смещения относительно друг друга (несоосности). В качестве базовой ступени следует принимать ступень с необрабатываемой поверхностью, а при отсутствии таковой – ступень с наибольшим диаметром.

Разработку эскиза поковки рассмотрим на примере ступенчатого вала (рисунок 1).

По классификации, представленной в ГОСТ 7062-90 эта поковка круглого сечения с уступами. Припуски и допуски следует назначать, используя выдержки из ГОСТа, представленные в таблицах 1 и 2.

Рис. 1. Эскиз детали

Если необходимо упрощение формы поковки, например, уменьшение количества ступеней, то сначала следует назначить напуски, а сверх них - припуски. Эскиз детали с напусками, основными и дополнительными припусками представлен на рисунке 3.

	а) обычный слиток
б) удлиненный слиток
Рис. 2. Кузнечные слитки

Таблица 1:

Припуски на механическую обработку и предельные

отклонения размеров поковок, мм

Длина детали, L, мм	Диаметр детали D (или размер сечения В и Н)
до	50-70	70-90	90-120	120-160	160-200	200-250	250-300	300-360
Припуск на диаметр и предельные отклонения
До 250	5±2	6±2	7±2	8±3	9±3	–	–	–	–
250-500	6±2	7±2	8±3	9±3	10±3	11±3	12±4	13±4	14±5
500-800	7±2	8±3	9±3	10±3	11±3	12±4	13±4	14±5	15±5
800-1200	8±3	9±3	10±3	11±3	12±4	13±4	14±5	15±5	16±6
1200-1700	–	10±3	11±3	12±4	13±4	14±5	15±5	16±6	17±6
1700-2300	–	11±3	12±	13±4	14±5	15±5	16±6	17±6	18±6
2300-3000	–	–	13±	14±5	15±5	16±6	17±6	18±6	19±7
3000-4000	–	–	–	15±5	16±6	17±6	18±6	19±7	20±7
4000-5000	–	–	–	16±6	17±6	18±6	19±7	20±7	21±8
5000-6000	–	–	–	–	18±6	19±7	20±7	21±8	22±8

Таблица 2:

Дополнительный припуск , мм

Назначая припуски и допуски, следует составить расчетные выражения.

В данном случае . Напуск на диаметры и необходим, так как он упрощает форму поковки и дает возможность ее отковать из кузнечных слитков (рисунок 2).

Поковочные размеры для диаметров , и можно определить составив расчетные выражения:

;

;

.

В качестве основного диаметра в нашем случае выбран диаметр .

Рис. 3. Эскиз детали с основными (1), дополнительными (2) припусками и напусками (3)

Припуски и допуски на длины определяются следующим образом. На обрубаемые ступени припуск на длину (на сторону обработки) принимается равным 1,5 припускам на диаметр рассматриваемой ступени. На остальные ступени припуск на длину на сторону обработки принимается равным 0,75 от припуска на рассматриваемый диаметр. Отклонение на длину принимается равным трем отклонениям на диаметр.

Поковочные размеры на длины:

;

;

.

Длина технологических проб и их количество задаются техническими условиями.

Эскиз поковки ступенчатого вала представлен на рисунке 4. На эскизе поковки над размерными линиями указываются размеры готовой поковки с допусками, а под размерной линией в скобках указывают размер готовой детали или детали после предварительной механической обработки.

Рис. 4. Эскиз поковки ступенчатого вала

После разработки эскиза поковки определяется объем и масса поковки. Объем поковки:

, ,

где – объем каждой ступени вала; – диаметр рассматриваемой ступени (поковочный размер); – длина рассматриваемой ступени (поковочный размер).

Расчетная масса поковки:

,

где – плотность стали.

Окончательная масса поковки (с учетом массы галтелей, скосов, допусков):

.