Исходя из конструкции и материала детали, ее заготовкой может служить только отливка.
В единичном и мелкосерийном производстве для получения заготовок из серого чугуна наиболее дешевым является метод литья в песчано-глинистые формы при ручной или машинной формовке.
Данный метод получения заготовки позволяет добиться высокого коэффициента использования материала и сформировать профиль близкий к конструкции детали.
Для определения размеров отливки воспользуемся рекомендациями ГОСТ 26645-85 [1].
По [1, табл. П5.5] выбираем, что отливка 2-го класса, группы "а" по ОСТ 2-МТ-21-2-90.
Также устанавливаем, что отливка должна иметь 8-й класс точности размеров, 7-ой класс точности масс, 5-ю степень коробления и 3-й ряд припусков на обработку.
Произведем расчет припусков на обработку одной точной поверхности 62. Данную поверхность в технологическом процессе предполагается обрабатывать за три перехода: черновое растачивание до термообработки, чистовое и тонкое растачивание.
Минимальный припуск на обработку цилиндрической поверхности составляет [9].
. (2.1)
где Rzi-1, hi-1 - высота микронеровностей профиля и глубина дефектного слоя предшествующего перехода (проката); - суммарные отклонения расположения (кривизна поверхности, перекос оси, допуск на межосевое расстояние); i - погрешность установки (для установочного приспособления при базировании по необработанной поверхности и i = 0,5 мм).
Для заготовки - отливки согласно справочнику [9]:
Rz + h = 250 + 350 = 600 мкм.
Допуск на смещение стержня в форме [2]: см = 0,6 мм;
Допуск на межосевое расстояние между стержнями м/о = 1,2 мм;
Коробление поверхности отливки [2]: кор = 0,8 мм.
Таким образом, для заготовки имеем:
мм.
Также примем дополнительную составляющую, учитывающую неравномерность материала в верхней полуформе: 2Zдоп = 2,0 мм.
Тогда минимальный двусторонний припуск на черновое точение равен:
мм.
После чернового растачивания и термообработки (старения), заготовка будет иметь:
Rz + h = 80 + 80 = 160 мкм.
Остаточную суммарную погрешность формы и расположения найдем по формуле:
, (2.2)
где - коэффициент уточнения; - кривизна заготовки.
Для чернового растачивания , тогда
мм.
Тогда
мм.
После чистового растачивания заготовка будет иметь:
Rz + h = 20 + 25 = 45 мкм.
Остаточную суммарную погрешность формы и расположения найдем по формуле (2.2), где коэффициент уточнения :
мм.
Так как чистовое и тонкое растачивание будет осуществляться без переустанова заготовки, то погрешность установки i = 0 мм.
Тогда для тонкого растачивания:
мм.
Схема распределения припусков и операционных размеров приведена на рис.2.1.
Значение остальных общих припусков на механическую обработку возьмем по аналогии с рассчитанными:
припуск на обработку отв. 40Н9: 2Z = 10 мм;
припуск на обработку отв. 62Н7: 2Z = 12 мм;
припуски на обработку базовых торцев: Z = 3.5 мм;
припуски на обработку торцев бобышек: Z = 2 мм.
Мелкие крепежные отверстия и пазы выполнять в отливке нецелесообразно, их легче получить механической обработкой стандартными методами: сверлением, фрезерование, долблением и пр.
Рисунок 2.1 - Распределение припусков на механическую обработку пов. 62 (к определению размеров отливки)
С учетом припусков на обработку масса отливки составит
Mотливки 8,0 кг.
Тогда коэффициент использования материала составит:
.
Чертеж заготовки, совмещенный с чертежом детали, представлен на рис.2.2.
Рисунок 2.2 - Чертеж заготовки (отливки)
Такой высокий коэффициент использования материала характерен для корпусных деталей данного класса, даже, несмотря на низкую точность выбранного метода литья.
