При выборе заготовки следует исходить из требования технологичности, т.е. в качестве исходной следует выбирать заготовку, которая обеспечивает минимальную трудоёмкость, себестоимость её обработки и максимальный КИМ.

Существуют следующие методы получения заготовок:

· Высадка на ГКМ: относится к особому виду штамповки. Она может быть соединена со сквозной прошивкой, ГКМ отличается высокой производительностью и даёт возможность получать разнообразные формы. Высадка может происходить в холодном, полугорячем и горячем состоянии. Коэффициент использования материала равен 60%. В зависимости от состояния, в котором обрабатывается заготовка, необходимы устройства для нагрева заготовки.

· Поперечно-винтовой прокат: периодический прокат изготавливают на станках поперечно-винтовой прокатки. Прокатывание может сочетаться с прошивкой. Для нарезки заготовок из проката применяют лазерную или плазменную резку для увеличения КИМ до 55%.

· Прошивка трубных заготовок винтовой прокаткой: осуществляется на стане винтовой прокатки с последующей калибровкой. В процессе прошивки заготовки вращается и обжимается валками. При этом в центральной части заготовки образуются большие растягивающие напряжения, в результате чего металл разрушается (трещины, пустоты) и за счёт этого облегчается прошивка отверстия оправкой. Диаметр обрабатываемого отверстия ограничен прочностью прошивки. Для облегчения процесса требуется нагрев в индукционных печах. Максимальный наружный диаметр заготовки - 100 мм, а её минимальный внутренний диаметр - 15 мм, КИМ=75%.

· Центробежное литьё: применяется для крупных заготовок диаметром внутреннего отверстия более 30 мм. Возможно горизонтальное и вертикальное литьё. При вертикальном литье качество получаемых заготовок выше. Центробежное литье - это дорогостоящий процесс из-за сложности и специфичности оборудования.

Независимо от метода получения заготовки к ней предъявляются следующие требования: прямолинейность; концентричность; однородность и качество структуры по длине и сечению. Так как требуется получить заготовку с отверстием 25 мм, то наиболее рационально будет использовать метод получения высокоточных трубных заготовок с прошивкой трубных заготовок винтовой прокаткой. Преимуществом выбранного способа является высокий КИМ=75%.

4. Расчёт сечения нарезов

5. Проектирование заготовки

Расчёт заготовки под радиальное обжатие

Степень деформации заготовки:

Исходя из данного выражения, определим начальные размеры заготовки:

где D - наружный диаметр ствола, d - внутренний диаметр ствола.

где D₀ - наружный диаметр заготовки, d₀ - внутренний диаметр заготовки. Длина деформируемой части заготовки:

Длина заходной части заготовки:

Форма заходной части заготовки при приведена на рисунке.

При данной форме головной части :

Примем

При принимаем

Прочие расчёты:

Принимаем

Длина поводковой части заготовки:

Форма поводковой части заготовки при приведена на рисунке.

При принимается

При принимается

где - угол заходной части бойка.

Общая длина заготовки:

6. Обоснование способа получения нарезов и проектирование инструмента под нарезы

Нарезы в канале ствола могут быть образованы путём снятия стружки (шпалерами, нарезными головками, протяжками, фрезерными приспособлениями), путём пластической деформации, дорнованием, радиальным обжатием и электро-химической обработкой).

Для образования нарезов с целью получения высокой точности и низкой шероховатости поверхности применяется холодное радиальное обжатие. Оно применяется с целью снижения трудоёмкости изготовления стволов за счёт совмещения операций, а также повышения производительности и качества выпускаемых деталей. Следовательно, для образования нарезов в канале стволов диаметром 25 мм, с точностью отверстия по 8-му квалитету и шероховатости поверхности Ra=0,16 мкм будем применять холодное радиальное обжатие. При использовании данного метода получим ствол с постоянным шагом нарезов, при этом трудоёмкость его изготовления, по сравнению с другими способами получения нарезов, наименьшая.

Инструментом для радиального обжатия являются бойки и оправка. Боёк имеет основание и рабочую полость. Форма основания определяется конструкцией узла крепления в машине. Профиль рабочей полости бойка в продольном сечении состоит из заходной части, характеризующейся углами: участка калибровки длинной и выходного участка с углами: . Величины углов принимаются в пределах: . Допускаются бойки с профилем заходной части в виде участка с одним углом или двумя углами и , а выходного участка - с одним углом . В данном случае примем боёк с одним заходным углом и радиусной формой в поперечном сечении, что позволяет назначить скорость вращения заготовки максимальной для выбранного оборудования.

Оправка применяется составной в виде рабочей части из твёрдого сплава ВК20 или ВК15 по ГОСТ 3882-74 и хвостовика из стали 45 или 50 по ГОСТ 1050-74, соединённых между собой при помощи высокотемпературной пайки латунью типа Л62. Рабочая часть оправки проектируется исходя из требуемых окончательных размеров канала ствола и патронника до хромирования. Она является их зеркальным отражением. Рабочая часть оправки делается конусной (конусность = 1: 1000) с целью обеспечения настройки операции на требуемый размер канала ствола по полям и нарезам.

7. Маршрутный технологический процесс изготовления детали