Разработка эскиза поковки

Поковкой называется кованная 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 или ободранной заготовки, обеспечивающее после обработки резанием требуемые конфигурацию, размеры и качество поверхности. Ободранная заготовка – это заготовка, подвергнутая в процессе изготовления предварительной механической обработке.

Допуск это разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами годной поковки или детали.

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 прибавляется на диаметры ступеней поковки к основному для компенсации возможного их смещения относительно друг друга при изготовлении валов сложной конфигурации. Дополнительный припуск назначается на все диметры поковки кроме основного. В качестве основного диаметра обычно принимают наибольший, или ступень с необрабатываемой поверхностью.

Основное сечение следует определять в следующем порядке

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

Рис. 1. Эскиз детали

По классификации представленной в ГОСТ 7062-90 эта поковка круглого сечения с уступами. Припуски и допуски следует назначать используя выдержки из ГОСТ, представленные в таблицах 1 и 2. Если необходимо, то сверх припусков назначить напуски. 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

Разность диаметров (раз-меров) наибольшего и рассматриваемого сечений	До 40	40-80	80-100	100-120	120-140	140-160	160-180	Св. 180
Дополнительный припуск

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):

.