Кування і штампування виробів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Введення
1.Обоснованіе раціональності способу гарячого об'ємного штампування ..
1.1 Аналіз конструкції деталі
1.2 Характеристика матеріалу деталі
1.3 Переваги штампування на КГШП
1.4 Переваги індукційного нагріву
1.5 Вибір способу штампування поковки
2. Конструювання поковки
2.1 Вибір поверхні рознімання штампа
2.2 Вихідні дані
2.3 Припуски і ковальські напуски
2.4 Розміри поковки та допустимі відхилення
2.5 Призначення напусків
2.6 Визначення маси поковки
2.7 Розробка креслення поковки
3. Технологічний процес
3.1 Визначення розмірів вихідної заготовки
3.2 Визначення зусилля відрізки заготовки
3.3 Визначення коефіцієнта розкрою і норми витрати металу
3.4 Вибір операцій і переходів штампування
3.5 Температурний режим штампування
3.6 Індукційний нагрів заготовок
3.7 Визначення розмірів осаженной заготовки
3.8 Визначення зусилля штампування
3.9 Мастильні матеріали
3.10 Визначення зусилля обрізки облоя
3.11 Термічна обробка поковок
3.12 Очищення поковок від окалини
3.13 Технологічна карта техпроцесу
3.14 Контроль поковок
4. Проектування штампів
4.1 Проектування штампа КГШП
4.2 Проектування обрізного штампа поєднаної дії
4.3 Експлуатація штампів
Література
Програми

Введення
Кування і штампування поковок деталей машин, інструменту інших металовиробів є найдавнішими процесами металообробки, але і в наш час ці процеси найбільш поширені з - за високої продуктивності, економічності і якості продукції.
Економне витрачання металу при виготовленні поковок закладено в самій ідеї пластичного формозміни при обробці тиском, яка полягає в перетворенні заготовки простої форми в заготівлю складної форми того ж об'єму. Відходи виробництва поковок не притаманні технології кування і об'ємного штампування і більше чи менше їх кількість характеризує лише ступінь досягнутого технічної досконалості даного способу виробництва поковок.
Можливість використання високих швидкостей деформації, швидкохідність сучасних ковальських машин і невелике число необхідних відносно нескладних технологічних операцій зумовлює короткочасність робочого циклу і високу продуктивність ковальсько - штампувального виробництва. Ковані та штамповані вироби відрізняються високими механічними властивостями. Загальновідомо, що кращий метал - це метал деформований, а потім термічно оброблений.
У сучасній металообробної промисловості ковальсько - штампувальне виробництво є одним з основних способів виготовлення заготовок і деталей. Вільної куванням і об'ємним штампуванням виготовляють заготовки і деталі масою від десятків грамів, до сотень тонн, розмірами від сантиметрів до кількох десятків метрів.
Вільної куванням і гарячого об'ємного штампування переробляють 7 ... 8% виплавленої, сталі.

1. Обгрунтування раціональності способу гарячого об'ємного
штампування
1.1 АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЇ ДЕТАЛІ «втулка"
Чистова деталь «втулка" (додаток А) є представником класу осесиметричних деталей виготовлених осадкою в торець з одночасним видавлюванням штампованих елементів за два переходу з застосуванням опади. Є тілом обертання, ступінчастої форми.
Габаритні розміри:
Зовнішній діаметр (найбільший) - 142 мм;
Зовнішній діаметр (верхній) - 90 мм;
Зовнішній діаметр (нижній) - 111 мм;
Ширина - 50 мм;
Внутрішній діаметр - 88 мм.
Матеріал деталі - якісна конструкційна вуглецева сталь45 ГОСТ 1050 - 89. Її механічні характеристики наведені в табл.1 і табл.2.
1.2. ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРІАЛУ ДЕТАЛІ.
Таблиця 1. - Хімічний склад і механічні властивості.
Тип стали
Марка стали
Вміст у%
Мех. Властивості
на термічно оброблених зразках
Твердість НВ після відпалу не більше
вуглецю
марганцю
сірки
фосфору
нікель
хрому
σ в, МПа

,
σ τ, МПа
δ,
%

Ψ,
%
Якісна конструкційна
вуглецева
Сталь45
0,42 ... 0,5
0,5 ... 0,8
менше 0,04
менше 0,035
менше 0,25
менше 0,25
610
360
16
40
197
Таблиця 2. - Механічні властивості сталі при кувальних температурах
Матеріал стали
t ісп, ° С
σ 0,2,
МПа
σ в,
МПа
δ,%
Ψ,
%
До ψ,
% / МПа
Стан матеріалу і умови використання
Сталь 45
700
140
171
43
96
0,56
Прокатне;
d = 6 мм; l = 30мм; V = 16 мм / хв; έ = 0,009 с -1
800
65
115
58
98
0,85
900
55
77
62
100
1,3
1000
35
51
72
100
1,96
1100
22
35
81
100
2,86
1200
15
27
90
100
3,7
1.3 ПЕРЕВАГИ Штампування на КГШП
Кривошипні горячештамповочние преса (КГШП) в порівнянні з молотами мають ряд переваг.
Підвищена точність одержуваних поковок завдяки постійності ходу преса і визначеності нижнього положення повзуна, що дозволяє зменшити відхилення розмірів поковок по висоті.
Збільшений коефіцієнт використання металу внаслідок більш досконалої конструкції штампів, забезпечених верхнім і нижнім виштовхувачем, що дозволяє зменшити штампувальні ухили, припуски, напуски, допуски і тим самим призводить до економії металу і зменшення подальшої обробки поковок різанням.
Покращені умови праці внаслідок менших шумових ефектів, вібрації, і струсу грунту, ніж при роботі на молотах, і відносно спокійним ненаголошеним характером роботи.
Можливість застосування автоматичних перекладчіков заготовок.
Більш високої продуктивності в 1,4 ... 2 рази при штампуванні поковок шестерень, так як деформація на пресі в кожному струмку відбувається за один хід, а на молоті за кілька ударів.
Більш високому ККД, що досягає 6 ... 8%; економічний (приведений до енергії палива) ККД преса в 2 ... 4 рази вище, ніж у молота.
Зниження собівартості продукції за рахунок зниження витрати металу та експлуатаційної вартості.
Робота на пресах більш проста, тому що не потрібно регулювання енергії удару, не потрібно високої кваліфікації робітників.
1.4 ПЕРЕВАГИ ІНДУКЦІОННГО НАГРІВУ
До переваг електронагріву відносяться:
1. Економія і велика швидкість нагріву металу, відсутність необхідності подачі повітря в камеру нагрівання (як у випадку застосування печей для підтримки горіння палива), що значно зменшує окалинообразованием. Втрати металу у вигляді окалини при індукційному нагріванні складають всього 0,2 ... 0,4% маса нагрівається металу, що майже в 10 разів менше ніж при полум'яному нагріванні.
2. Підвищення стійкості штампів. При зменшенні окалини на металі стійкість штампів підвищується, так як окалина справляє абразивну дію.
3. Підвищення продуктивності праці. Велика швидкість нагріву дозволяє збільшити температуру початку штампування, так як перегрів металу при малих витримках в нагрітому стані відбувається при більш високих температурах. Штампування при більш високих температурах доцільна з - за менших затрат праці на деформацію, що приводить до підвищення продуктивності.
4. Поліпшення умов праці. Відсутність бруду і кіптяви на робочому місці покращує умови праці в гарячих цехах, що наближає умови роботи в них до умов роботи в холоднопрессових цехах.
5. Підвищення якості продукції. Рівномірність нагрівання і точний контроль температурного режиму при електронагріванні дозволяють забезпечити однорідні структуру і властивості металу, скоротити теплові види шлюбу і збільшити точність розмірів поковок за рахунок зменшення коливання величини усадки при їх охолодженні.
6. Відсутність необхідності в ретельному очищенню поковок; економія часу на очищення заготовок від окалини перед штампуванням; простота обслуговування нагрівачів; зручність застосування захисних атмосфер в нагрівальних індуктора і т. д.

1.5 ВИБІР способом штампування
З огляду на наведені вище переваги штампування на КГШП, а, також з огляду на конструктивні особливості деталі - тіло обертання східчастої форми, діаметрального розміру в плані, можна зробити висновок про те, що для виготовлення цієї деталі оптимальним варіантом буде застосування технології гарячого штампування на КГШП у відкритому штампі, із застосуванням індукційного нагріву, так як це дозволить збільшити коефіцієнт використання матеріалу і продуктивність, а також дозволить виключити обов'язкова участь у процесі висококваліфікованого робітника.
Послідовність технологічних операцій для виготовлення поковки деталі втулка наведена нижче. Оброблення сортового прокату на заготівлі для штампування на сортових ножицях. Нагрівання заготовки до кувальних температур в індукційному нагрівачі. Штампування на КГШП за два переходи включає в себе попередню осідання і основну формоутворювальну операцію. Обрізка облоя і пробивання отвору. Контрольні операції. Маркування.

2. КОНСТРУЮВАННЯ Кування
Вихідною інформацією для розробки креслення поковки є креслення деталі з вказаними на ньому розмірами, граничними відхиленнями розмірів, шорсткістю поверхонь, маркою матеріалу і встановленими базами.
2.1 ВИБІР поверхні роз'єму ШТАМПУ
Поверхня роз'єми - це поверхня, по якій сполучаються верхня і нижня частина штампа. При виборі положення роз'єму необхідно виконати умови:
- Поковка повинна вільно витягуватися з верхньої та нижньої половини штампа, для чого лінія роз'єму розташовується в площині перерізу поковки з найбільшим периметром, що забезпечує найменшу глибину і найбільшу ширину струмка, полегшує очищення струмка від окалини;
- Взаємне розташування поверхні роз'єму і поковки повинно виключати поднутрения на бічних поверхнях поковки;
- Струмки орієнтують таким чином, щоб їх заповнення здійснювалося за рахунок опади, а не видавлювання;
- Повинна бути забезпечена можливість контролю зсуву штампа, зручність візуального огляду;
- Не повинно бути перерізання волокон;
- Поверхня роз'єму повинна бути розташована так, щоб забезпечити більш економічну обробку струмків штампа, а також просту конфігурацію обрізної матриці.
Враховуючи ці рекомендації, а також результати програми «RAZ UKL», зовнішню поверхню роз'єму приймаємо на відстані 29,5 мм від нижнього, контуру деталі. Внутрішня поверхня на відстані 22,7 мм від нижнього контуру деталі.
2.2 ВИХІДНІ ДАНІ
Деталь: «втулка»
Штампувальне обладнання - КГШП.
Нагрівання заготовок індукційний.
Вихідні дані по деталі:
Матеріал - Сталь 45, сталь якісна, конструкційна, вуглецева.
Маса деталі - 1,87 кг.
Вихідні дані для розрахунку:
1.Масса поковки (розрахункова)
величина розрахункової маси деталі обчислюється за формулою:
G пр = G д * К р; (1)
де G пр - розрахункова маса поковки;
К р = 1,5 ... 1,8 - розрахунковий коефіцієнт [3, стр31];
  М пр = 1,87 * 1,8 = 3,36.
2.Класс точності - Т4 [3, стр28, табл.19], так штампування на КГШП, у відкритому штампі.
3.Группа сталі - М2. [3, стор.8, табл.1].
4. Ступінь складності
розмір описує фігури (циліндр), мм:
діаметр 142 * 1,05 = 149,1 мм;
висота 50 * 1,05 = 52,5 мм.
Маса описує фігури:
m = V * ρ, (2)
де V - обсяг описує фігури, мм;
ρ - щільність сталі, рівна 7,85 г / см 3.
Обсяг описує фігури знаходиться за формулою (3):
V = π * d 2 / 4 * h, (3)
де d - діаметр описує фігури;
h - висота описує фігури.
V = 3,14 * 149,1 2 / 4 * 52,5 = 916187 мм;
m = 916187 * 7,85 * 10 -6 = 7,19 кг.
Ступінь складності деталі визначається по відношенню G п / G ф, де G п - розрахунковий вага поковки, G ф - вага описаної фігури. У даному випадку це відношення буде мати вигляд:
G п / G ф = 3,36 / 7,19 = 0,467.
Так як значення потрапляє в інтервал 0,32 ... 0,63, ступінь складності С2 [3.стр29.прл2].
5. Конфігурація поверхні роз'єму плоска.
6.Ісходний індекс 13.
2.3 Припуски і Ковальська Напуск
Припуск - це передбачене однобічне збільшення розміру заготівлі в порівнянні з найменшим розміром деталі, що забезпечують після обробки різанням необхідні, проставлені на кресленні розміри деталі і шорсткості по поверхні.
2.3.1. Основні припуски на розміри [3.табл.2]:
2мм - діаметр 142 і чистота поверхні 6,3;
1,8 мм - діаметр 90 і чистота поверхні 6,3;
2мм - діаметр 111 і чистота поверхні 6,3;
1,8 мм - діаметр 80 і чистота поверхні 2,5;
2,2 мм - товщина 50 і чистота поверхні 0,63;
1,7 мм - товщина 13 і чистота поверхні 6,3.
2.3.2. Додаткові припуски, що враховують:
зміщення по поверхні рознімання штампа - 0,3 мм [3.табл.4]; відхилення від площинності - 0,4 мм [3. табл.5]. Результат розрахунку припусків програмою «PRIP» наведено на наступній сторінці. Деяке розходження результатів розрахунку припусків обумовлено тим, що при введенні даних до програми, ми не закладали в неї дані про ступінь точності і групі сталі.
2.3.3. Штампувальні ухили.
Так як для штампування застосовується КГШП, штампувальний ухил по зовнішній поверхні приймають 5 °, по внутрішній поверхні 7 °.
2.4 РОЗМІРИ Кування й ГРАНИЧНІ ВІДХИЛЕННЯ
Допуск - відхилення розміру поковки від номінального, обумовлене неточністю виготовлення, недоштамповкой, зносом струмка штампа і т.д. Допуск залежить від маси поковки, ступеня складності, групи стали, і розмірів поверхонь.
2.4.1. Розміри поковки.
Діаметр 142 + (2 +0,3) * 2 = 146,6 мм = 147мм;
Діаметр 90 + (1,8 +0,3) * 2 = 94мм;
Діаметр 111 + (2 +0,3) * 2 = 115,6 мм = 116мм;
Діаметр 80 - (1,8 +0,3) * 2 = 75,8 мм = 76мм;
Товщина 50 + (2,2 +0,4) * 2 = 55,2 мм = 55мм;
Товщина 13 + (1,7 +0,4) * 2 = 17,2 мм = 17мм;
2.4.2. Радіуси заокруглень 2,5 мм (мінімальний), приймаємо 3мм.
2.4.3. Допустимі відхилення розмірів [3.табл8].
діаметр 147 +1,8 -1,0;
діаметр 94 -0,9 +1,6;
діаметр 116 +1,8 -1,0;
діаметр 76 +0,9 -1,6;
товщина 55 +1,6 -0,9;
товщина 17 +1,6 -0,9.
2.4.4. Незазначені граничні відхилення розмірів.
Допуск розмірів, не зазначених на кресленні поковки, приймається рівним 1,5 допуску відповідного розміру поковки з рівними відхиленнями, що допускаються.
2.4.5. Незазначені допуски радіусів заокруглень, встановлюється за [3. табл.17].
2.4.6. Допустима величина залишкового облоя 0.8 мм [3. п.5.8].
2.4.7. Допустиме відхилення від площинності 0,8 мм [3. табл.13].
2.4.8. Допустиме відхилення від концентричності пробитого отвори щодо зовнішнього контуру поковки 1,0 мм [3. табл.12].
2.4.9. Допустиме зсув по поверхні рознімання штампа 0,6 мм [3. табл. 9].
2.4.10. Допустима величина висоти задирки 3 мм [3. п. 5.10.].
2.5 ПРИЗНАЧЕННЯ Напуск
До ковальським напуском відносяться штампувальні ухили, внутрішні радіуси заокруглень. Їх призначають з метою збільшення стійкості робочих елементів штампів.
Практично можливе отримання отворів з діаметром підстави
d осн min = 24 + 0,0625 * D п, (4)
де D п - діаметр поковки, мм.
d осн min = 24 + 0,0625 * 148,5 = 33,28 мм.
отже, два глухі отвори на кільцевому виступі поковки діаметром 10 мм потрібно закрити напуском, вони будуть отримані в результаті подальшої механічної обробки. Результат розрахунку програмою «NAP» мінімально можливого діаметра прошіваемого отвори наведено на наступній сторінці і збігається з розрахованим в ручну.  
Позначка верхнім знаком робиться глибиною h в ≤ d осн; нижнім знаком - глибиною h н ≤ 0,8 d осн.
h в ≤ 76 мм;
h н ≤ 60,8 мм.
Призначення внутрішньої і зовнішньої поверхні роз'єму проводиться за результатами програми «RAZ UKL». На підставі цих даних внутрішня поверхня роз'єму на відстані 22,7 мм від нижнього контуру деталі. Зовнішня поверхня роз'єму на відстані 29,5 мм.
Визначимо вид перемички, так як відношення h / d отв <0,4 то замість плоскої намітки використовуємо намітку з розкосів, при цьому товщина перемички S min = 0,65 * S, а S max = 1,35 * S, де S слід визначати так само, як і для плоскої перемички за формулою
S = 0,45 * √ d осн - 0,25 * h - 5 + 0,6; (5)
а d 1 - за формулою
d 1 = 0,12 * d отв + 3. (6)
S = 0,45 * √ 76 - 0,25 * 27 - 5 + 0,6 = 4,2 мм;
S min = 0,65 * 4,2 = 2,73 = 3 мм;
S max = 1,35 * 4,2 = 5,67 = 6 мм;
d 1 = 0,12 * 76 + 3 = 12,2 = 12 мм.
Радіуси заокруглень вершин наміток в остаточному струмку рекомендується визначати за формулою
r 1 = r + 0.1 * h + 2; (7)
де r - внутрішній радіус заокруглень даної поковки, а h - глибина намітки.

мал.1 - Перемичка
r 1 = 6 + 0.1 * 27 + 2 = 10 мм;
Креслення отриманої поковки наведений у додатку Б.          
2.6 ВИЗНАЧЕННЯ МАСИ Кування
Визначення маси поковки виробляється шляхом, множення обсягу поковки на щільність сталі.
m = V * ρ. (8)
При визначенні обсягу заготівлі використовується програма Компас - 3D. Побудова моделі поковки ведеться з урахуванням половини допуску на відповідний розмір, якщо розмір зовнішній то до номінального розміру додається половина допуску, якщо внутрішній то віднімається. Результати розрахунку обсягу наведені нижче.
Інформація
-------------------------------------------------- ----------
Дата 23.03.2005
Документ
-------------------------------------------------- ----------
МЦХ
Деталь
Площа S = 53639.341157 мм2
Об'єм V = 407189 мм3
Матеріал Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Щільність Ro = 0.007820 г/мм3
Маса M = 3184.22 р

3. Розробка технологічного процесу
3.1 ВИЗНАЧЕННЯ РОЗМІРІВ ВИХІДНОЇ ЗАГОТОВКИ.
Обсяг вихідної заготовки підраховується за формулою
V зг = V п + V о + V уг + V пер, (9)
де V п - об'єм поковки;
V уг - втрати на угар, при індукційному нагріванні 0,7 ... 0,8% V п;
V о - обсяг облоя;
V пер - обсяг перемички.
Обсяг облоя при штампуванні на КГШП визначають, використовуючи формулу
V о = V міст + V маг = p * (b * h 3 + h 2 * B), (10)
де V міст - обсяг містка облоя;
V маг - обсяг металу в магазині облоя;
p - периметр поковки, мм;
b - ширина містка, мм;
h 3 - товщина містка, мм;
h 2 - середня товщина облоя по магазину, мм;
B - ширина облоя в магазині, мм.
Значення товщини містка облойной канавки визначається за емпіричною формулою h 3 = 0,02 * d заг = 0,02 * 147 = 2,94 мм. Її також можна визначити за допомогою програми «ZAG» (додаток). Товщина містка облойной канавки дорівнює h 3 = 3 мм. По таблиці 2. [1.стр184] визначаються інші параметри облойной канавки.
b = 6 мм; h 2 = 2 * h 3 = 6 мм; р = π * d п = 3,14 * 147 = 461,58 мм.
Ширина облоя в магазині приймається в залежності від маси поковки, так як маса поковки більше 2 кг, то В = 20 мм.
V о = 461,58 * (6 * 3 ​​+ 6 * 20) = 63 698 мм 3.
Маса облоя знаходиться за формулою
М о = V о * ρ, (11)
М о = 63698 * 7,82 * 10 -6 = 0,498 кг.
Значення радіусів заокруглень країв фігури струмка, вибирають в залежності від глибини Н порожнини фігури по табл.2 [1.стр148].
У даному випадку так як Н = 8,5 мм, то r = 1,5 мм.

мал.3 - Облойная канавка
Визначимо втрати металу на чад
V уг = 0,008 * V п = 0,008 * 407 189 = 3257 мм 3.
М уг = V уг * ρ, (12)
М уг = 3257 * 7,82 * 10 -6 = 0,027 кг
Обсяг перемички також визначається за допомогою програми компас - 3D. Результати моделювання на рис. 4
Інформація
-------------------------------------------------- ----------
Дата 23.03.2005
-------------------------------------------------- ----------
МЦХ
Деталь
Площа S = 26889.381957 мм2
Об'єм V = 13452.3 мм3
Матеріал Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Щільність Ro = 0.007820 г/мм3
Маса M = 105.197 р
V заг = 407189 + 63698 + 3257 + 13452.3 = 487596,3 мм.
Отже, маса заготовки дорівнюватиме
M заг = ρ * V заг, (11)
M заг = 7,82 * 10 -6 * 487596,3 = 3,813 кг.
Розміри заготовки, щоб уникнути її викривлення при обробці, повинні задовольняти умові
m = L заг / D заг ≤ 2,8, (12)
де m - коефіцієнт, що дорівнює 2,8 ... 1,5, так як операція опади виробляється на КГШП m приймають приблизно рівне 1,8.
Поставивши собі за m, можна знайти діаметр круглої заготовки за формулою:
d заг г = 1.08 * 3 √ (V заг / m), (13)
d заг г = 1.08 * 3 √ (487596.3 / 1.8) = 69,8 мм.
По діаметру вихідної заготовки вибирається сортовий прокат з розмірами, найближчими до отриманих, розрахунком. Найбільш підходить прокат звичайної точності прокатки (В), діаметр ш 70 +0,5 -1,1 мм по ГОСТ 2590 - 71 з марки стали сталь 45 ГОСТ 1050 - 88.
коло В - 70 ГОСТ2590 - 71
Сталь45 ГОСТ 1050 - 88
Довжина заготовки визначається за формулою
L заг = 4 * V заг г / π * d заг 2, (15)
L заг = 4 * 487596,3 / 3,14 * 70 2   = 127 мм.
Після надходження сортового прокату його транспортують на дільницю різання сортового прокату на заготовки за допомогою мостового крана. Проводиться контроль прутків на стелах, діаметр ш 70 +0,5 -1,1 мм діаметр перевіряють штангенциркулем. Якщо на поверхні сортового прокату виявляються, дефекти вони повинні бути видалені перед подальшою обробкою. Потім даний прокат нагрівають до температури 450 ° С і розрізають на заготовки за допомогою сортових кривошипних закритих ножиць.
3.2 ВИЗНАЧЕННЯ ЗУСИЛЛЯ Відтинку ЗАГОТОВКИ.
Для розділення металу на заготовки використовується операція відрізки, так як спосіб штампування у відкритому штампі не вимагає високої точності вихідної заготовки, а сам процес відрізки на кривошипних закритих сортових ножицях є високопродуктивним і економічним.
Зусилля різання.
Зусилля відрізки залежить від характеристик міцності металу, що розрізає, площі поперечного перерізу дроту, схеми відрізки і швидкості деформування.
P опер = k * σ ср * F ср, (16)
де k - коефіцієнт, що враховує стан ріжучих крайок ножів, k = 1,6.
σ ср = 0,7 * σ вр, (17)
σ ср = 0,7 * 610 = 427 МПа,
F ср - площа зрізу
F ср = π * d заг 2 / 4, (18)
F ср = 3,14 * 70 2 / 4 = 3846,5 мм 2.
Тоді за формулою (16)
P опер = 1,6 * 427 * 3846,5 = 2327 кН.
По знайденому зусиллю та діаметром відрізуваної заготівлі вибираються сортові кривошипні закриті ножиці для розрізання сортового прокату на заготівлі машинобудівного призначення моделі Н1534, [1.стр194]. Їхні технічні дані наведені в табл. 3.

Табл.3 - технічні дані ножиць
Номінальне зусилля, кН
2500
Число ходів в хвилину
40
Найбільший розмір розрізається прокату, мм
коло
100
квадрат
90
смуга
300
Найбільша довжина відрізуваної заготовки, мм
630
Потужність приводу, кВт
20
Габаритні розміри, мм
7000 * * 3050 * 3000
Маса ножиць в тоннах
12,7
Елементи опорного кінця, мм
з
f
l заж
40
20
60

мал.5 - Схема елементів опорного кінця
3.3 опредленних КОЕФІЦІЄНТА Розкриємо І НОРМИ
ВИТРАТИ МЕТАЛУ.
Виберемо прокат немірної довжини, так як в умовах масового виробництва економічно це найбільш вигідніше. Норма витрати на кування, виготовлені з металопрокату немірної довжини, розраховується за формулою.
N = q / n * l Р.У. / (l Р.У. - l обр - l н - l заж) * До уг, (19)
де q - маса заготовки, q = 3,81 кг,
n - кількість поковок з однієї заготовки, n = 1,
l р.у - середня довжина немірної прокату, l р.у = 3750мм,
l обр - довжина обрізки дефектного кінця, мм,
l обр = 0,5 * d заг, (20)
l обр = 0,5 * 70 = 35 мм.
l н - найменша довжина некратний, мм
l відхо = (l заж + l н), (21)
l відхо - довжина відходу, мм. Так як l заг> l заж, то
l відхо = (l заг + 0,5 * d заг) / 2, (22)
l відхо = (127 + 0,5 * 70) / 2 = 81 мм
До уг = 1, тому що температура нагрівання менше 750С °.
Тоді
N = 3,81 / 1 * 3750 / (3750 - 35 - 81) * 1 = 3,932 кг,
Коефіцієнт використання металу
До їм = М дет / N, (23)
До їм = 1,87 / 3,932 = 0,47 кг.
Коефіцієнт розкрою
К р = М заг / N, (24)
К р = 3,81 / 3,93 = 0,97.
Коефіцієнт точності поковки
До пок = М дет / М пок, (25)
До пок = 1,87 / 3,81 = 0,49.
Коефіцієнт точності заготовки
До заг = М пок / М заг, (26)
До заг = 3,81 / 3,91 = 0,97.
3.4 ВИБІР ОПЕРАЦІЙ І ПЕРЕХОДІВ Штампування
Кування, штампованих на КГШП, поділяють:
Залежно від характеру формозміни і протягом металу при формозміни - на два класи: клас поковок одержуваних з переважанням процесу опади, і клас поковок, одержуваних з переважанням процесу видавлювання.
Залежно від конфігурації і складності виготовлення - на п'ять основних груп. Методи виготовлення враховують при виділенні підгруп поковок.
Поковка деталі «фланець» (додаток 4) є симетричною поковкою, круглої в плані, виготовленої осадкою в торець з одночасним видавлюванням. За всіма цими ознаками вона належить до 1 - ої групи третього підгрупи [1.стр 179]. Враховуючи приналежність поковки до цієї групи та підгрупи її можна отримати за два переходу з застосуванням осадової майданчика. Штампування проводиться у відкритому штампі.
У технологічному процесі використовуються дві операції
1. штампування.
2. обрізка облоя.
3.5 ТЕМПЕРАТУРНИЙ РЕЖИМ Штампування
Після розрізки прокату на сортових ножицях по скату - рольгангу заготовки потрапляють в тару, яка транспортується мостовим краном до індукційному нагревателю для нагріву.
Температура металу:
- Під осадку 1250 ° С;
- Під штампування 1150 ° С;
- Обрізка облоя 950 ° С.
3.6 ІНДУКЦІЙНИЙ НАГРІВ ЗАГОТОВОК
Індукційні нагрівачі застосовувані в ковальсько - штамповочном виробництві, конструктивно складаються з коштів нагріву - індукторів і механізмів завантаження, переміщення і вивантаження нагріваються заготовок.
Параметри індуктора отримані з практики індукційного нагріву заготовок перед штампуванням на вітчизняних заводах [2.стр.263.табл.5], вони наведені у табл.4
Табл.4 параметри індуктора
Внутрішній діаметр, мм
130
Довжина обмотки, мм
760
Число витків
40
Число заготовок у індукторі
4
Частота струму, кГц
2,5
Напруга, В
750
Середня потужність генератора, кВт
155
Темп видачі заготівлі, з
33
Час нагрівання заготовки, з
132
Продуктивність, кг / год
425
Для роботи при напрузі 127 В індуктор підключається через понижуючий трансформатор.
Даний нагрівач є нагрівачем методичного дії. У такому нагрівачі заготівлі переміщаються з постійною швидкістю за допомогою пневматичного механізму. У індукторі одночасно знаходяться 4 заготовки. Транспортування нагрітих заготовок для подальших операцій здійснюється по ланцюговому транспортеру.
3.7 ВИЗНАЧЕННЯ РОЗМІРІВ ОСАЖЕННОЙ ЗАГОТОВКИ
Осадка заготовок проводиться з метою наближення розмірів заготовки до розмірів поковки і тим, самим знизити роботу деформації в остаточному струмку і підвищити його стійкість. При осаді видаляється переважна кількість окалини, що утворюється при нагріванні заготовки. Процес опади виробляється до зменшення висоти вихідної заготовки на 30 ... 50%.
D о = 63 мм,
Н про   = 156,5 мм.
Середній діаметр після опади береться з програми «ZAG», результат на наступній сторінці.
D = 106 мм,
H = 60 мм.

рис. 6 - Параметри заготівлі вихідної і осаженной.
Після операції опади штампувальник перекладає заготівлю кліщами (кліщі поздовжні) в остаточний струмок. Температура заготівлі в цей момент t = 1150 ° С.
3.8 ВИЗНАЧЕННЯ ЗУСИЛЛЯ Штампування
Остаточну штампування проводять у відкритому струмку. Температура заготовки перед штампуванням t = 1100 ° С.
Розрахунок зусиль штампування на КГШП необхідно виконувати з максимально можливою точністю, тому що при використанні преса з недостатнім зусиллям може статися аварія, а при використанні преса за завищеним зусиллю прес буде використовуватися нераціонально.
Зусилля при штампуванні осаджуванням у відкритих штампах визначають за формулою
Р = σ т * {(1,5 + μ о * b / h о) * F про + (2 * μ * b / h про -0.375 +1.25 * ln d / h о) * F п} (26)
де σ т - межа текучості металу при температурі штампування, МПа;
μ о - коефіцієнт зовнішнього тертя (на містку облоя); в розрахунку
приймається його максимальне значення, рівне 0,5;
b, h о - ширина і товщина містка облоя, мм;
F о - площа проекції містка облоя, мм 2;
d - діаметр поковки, мм;
F п - площа проекції поковки на площину роз'єму, мм 2;
Межа текучості металу беруть приблизно рівним тимчасового опору розтягуванню при відповідних температурі і швидкості деформації. У нашому випадку
σ т = σ в * ώ,
де ώ - швидкісний коефіцієнт, ώ = 1,7, тому що t д / t пл = 0,6 ... 0,7, ε / ε 0 ≤ 1000 [2, стор 143].
σ т = σ в * ώ = 51 * 1,7 = 86,7 МПа, дивись табл. 2.
Площа проекції містка облоя знаходиться за формулою
F о = π / 4 * (d н 2 - d в 2), (27)
де d н - Зовнішній діаметр містка облоя,
d в - Внутрішній діаметр містка облоя.
F про = 3,14 / 4 * (153 2 - 147 2) = 1 413 мм 2.
F п = π * d п 2 / 4, (28)
F п = 3,14 * 147 2 / 4 = 16 963 мм 2,
За формулою (26) визначимо зусилля штампування
Р = 86,7 * {(1,5 + 0,5 * 6 / 3) * 1413 + (2 * 0,5 * 6/3-0.375 +1.25 * ln 147 / 3) * 16963} =
= 9,85 МН.
За отриманого значення зусилля штампування вибирається прес горячештамповочний зусиллям 16 МН, так як технологічне зусилля штампування повинно бути менше 85% від номінального зусилля преса.
Р <85% Р н,
Так як Р <0,85 * 16 МН, тобто Р <0,85 * 16 МН, прес відповідає даній умові.
Після розрахунку зусилля можна порівняти отримані вручну параметри штампування з розрахунковими отриманими за допомогою програми «TECN», іпріведеннимі на наступній сторінці, невелике розходження між параметрами пояснюється тим, що при розрахунку за допомогою програми не використовувалися деякі вихідні дані які використовувалися при ручному розрахунку.
Це необхідно, для того щоб уникнути перевантаження і заклинювання преса. Вибираємо прес моделі КБ8042. Прес призначений для виробництва поковок з чорних і кольорових металів. Технічні характеристики преса наведені в табл.5.
Табл.5 - Технічна характеристика преса КБ8042
Номінальне зусилля, МН
16
Хід повзуна, мм
300
Частота безперервних ходів повзуна, хв -1, не менше
85
Частота одиночних ходів повзуна, хв -1, не більше
16
Найменша відстань між столом преса і надштамповой плитою повзуна в його нижньому положенні, мм
660
Величина регулювання відстані між столом і повзуном, мм
10
Верхній виштовхувач
Величина ходу, мм
40
Зусилля, МН, не менш
63
Нижній виштовхувач
Величина ходу, мм
32
Зусилля, МН, не менш
100
Розміри столу, мм
Зліва направо
1080
Спереду назад
1020
Розміри повзуна, мм
Зліва направо
824
Спереду назад
944
Розміри вікон у стійках преса, мм
Ширина
630
Висота
710
Відстань між стійками у світлі, мм
1050
Потужність електродвигуна головного приводу, кВт
90
Витрата стисненого повітря за цикл, м 3
0,42
Тиск повітря в пневматичній системі
Найменша, МПа (кг / см 2)
0,5
Найбільше, МПа (кг / см 2)
0,7
Габарити преса, мм
Зліва направо
4850
Спереду назад
3600
Висота преса від рівня підлоги, мм
5570
3.9 МАСТИЛЬНІ МАТЕРІАЛИ
Технологічні мастильні матеріали при штампуванні на КГШП застосовують з метою зниження тертя і зусилля деформування, охолодження інструменту та запобігання його разупрочнения, поліпшення якості поверхні виробу при зменшенні зносу інструмента. Одне з основних вимог до мастильному матеріалу - хороша екранує здатність, тобто здатність надійно розділяти поверхні деформованої заготовки та інструменту.
При гарячому штампуванні поковок осаджуванням у відкритих штампах застосовують графіт з маслом, соляний розчин з маслом (машинним) або без масла і змазує - охолоджуючі рідини на основі спиртово - сульфідної барди [1.стр.203].
3.10 ВИЗНАЧЕННЯ ЗУСИЛЛЯ ОБРІЗКА Облої
Обрізка облоя виробляється в гарячому стані при температурі t = 950 ° С у обрізному штампі поєднаної дії на пресі.
При одночасній обрізки та пробиванні загальне зусилля визначають за формулою
Р = Р обр + Р пр, (29)
Необхідне зусилля обрізки облоя або прорізування перемички визначається за формулою
Р = (1,5 ... 1,8) * 10 -6 * S * t * σ в, (30)
де S - периметр зрізу, мм;
S обр = π * d п = 3,14 * 147 = 461,58 мм,
S пр = π * d отв = 3,14 * 69,38 = 217,85 мм
t - дійсна товщина зрізу, мм;
t обр = z обр + n; (31)
t пр = z пр + n + u.
де n - можлива недоштамповка, яку приймають рівною позитивного допуску на розмір поковки по висоті, n = 1,6 мм; z - визначається графічно по лінії зрізу облоя z обр = 4,36 мм, z пр = 15,67 мм; u - знос виступу під намітку в штампі (приймають рівним 2 мм).

рис. 7 - Дійсна величина обрізаного облоя.
За формулою (31) визначимо дійсну величину зрізується облоя
t обр = 4,36 + 1,6 = 5,96 мм,
t пр = 15,67 + 1,6 + 2 = 19,21 мм.
σ в - межа міцності при температурі обрізки, визначається за табл.2.
За формулою (30) визначимо зусилля обрізки і пробивання
Р обр = 1,65 * 10 -6 * 461,58 * 5,96 * 77 = 0,349 МН,
Р пр = 1,65 * 10 -6 * 217,85 * 19,21 * 77 = 0,53 МН.
Визначимо загальне зусилля
Р = 0,349 + 0,53 = 0,88 МН.
Обрізний прес закріплюють за КГШП виходячи з наступного співвідношення
Р = (0,07 ... 0,1) * Р кр, (32)
Р = 0,1 * 16 МН = 1,6 МН
За рекомендацією вибираємо прес кривошипний закритий простої дії зусиллям 1,6 МН, КБ2532, технічна характеристика якого наведена в таблиці 6. загальне зусилля розділових операцій менше 85% номінального зусилля обраного преса.
Табл.6 - технологічна характеристика преса КБ2532
Номінальне зусилля преса, МН
1,6
Технологічна робота преса за 1 хід, кДж
11
Величина ходу повзуна преса, мм
160
Найбільша частота безперервних ходів, хв -1
60
Величина ходу нижнього виштовхувача, мм
10
Величина найбільшого ходу верхнього виштовхувача, мм
50
Закрита висота преса, мм
480
Відстань від столу до нижнього торця направляючої повзуна, мм
480
Відстань між напрямними у світлі, мм
800
Товщина підштамповою плити, мм
120
Величина регулювання закритою висоти преса, мм
120
Відстань між стійками у світлі, мм
850
Відстань від верхньої площини стола до підлоги, мм
790
Розмір підштамповою плити преса, зліва направо, мм
800
Розмір підштамповою плити преса, спереду назад, мм
800
Діаметр отвору під стрижень гвинта, мм
40М12
Кількість пазів у підштамповою плиті,
3
Розмір нижньої поверхні повзуна преса, зліва направо
670
3.11 ТЕРМІЧНА обробки поковок
Метою термічної обробки поковок є зняття залишкових напруг після штампування, поліпшення оброблюваності різанням, підготовка структури сталі і отримання необхідних технологічних і механічних властивостей.
Схема технологічного процесу при термічній обробці для поковки зі сталі 45: - нормалізація, що полягає в нагріванні до температури, що перевищує точку АС 3 на 40 - 50 ° С, у нетривалої витримці для підігріву і завершення фазових перетворень і охолодження на повітрі. НВ156.
3.12 ОЧИЩЕННЯ Кування від окалини
У ковальсько-штамповочном виробництві широко поширений такий метод очищення поковок від окалини як хімічне травлення. Готові поковки перед травленням знежирювати та промивати не потрібно. При цьому виявляються всі поверхневі дефекти (тріщини, волосовини, затиски і т. д.).
Травлення сталевих поковок роблять у наступній послідовності:
1. Заправка ванни:
а) заповнення травильної ванни приблизно на 70% від її обсягу;
б) обережне додаток кислот до необхідної концентрації;
в) перемішування;
г) підігрів ванни до найменшої рекомендованої температури;
д) додавання присадки;
е) перемішування.
2. Завантаження ванни: завантаження поковок у кошики з дерева, кислототривкої дроту, або в кошики, відлиті з кислототривкої сталі; занурення кошиків з поковками у ванну з таким чином, щоб вони не стикалися з трубами і стінками ванни.
3. Травлення: початок - при температурі найменшою з рекомендованих в міру ослаблення концентрації розчину температуру підвищують і до кінця циклу доводять до найбільшої. Тривалість процесу травлення 15 - 18 хвилин залежно від концентрації розчину і температури ванни, а також товщини шару окалини.
4. Промивання від залишків кислоти і залізного купоросу у ванні з проточною гарячою водою повторними зануреннями поковок у воду протягом 3 - 5 хвилин при температурі 60 - 70 ° С або протягом 2 - 3 хвилин при температурі 85 - 90 ° С.
5. нейтралізація в лужному ванні (5-70 г / л NaOH і КОН) при 20 ° С.
6. промивка в гарячій воді (60 - 70 ° С) на протязі 3 - 5 хвилин і подальша сушка.
7. контроль якості травлення на повне зняття окалини.
Хімічний склад для травлення наведено в табл. 4, [1. стр.561]
Табл.5 - хімічний склад і температура розчинів для хімічного травлення сталевих заготовок.
Найменування компонента і режим роботи
Масова частка компонентів у розчині, г / л
Кислота сірчана
100 - 200
Йодистий калій
0,8 - 0,1
інгібітори
8 - 10
Температура, ° С
60 - 80
Тривалість, мм
5 - 30
Табл.6 - ванни для хімічного травлення.
Внутрішні розміри ванни, мм (довжина * висота * ширина)
2000 * 900 * 1000
Робочий об'єм ванни, л
1500
Діаметр змійовика
38,1
Розміри вентиляційних відпусток
а
300
б
180
Воздухос'ем з 1 м 2 дзеркала ванни, м 3 / хв
65
Вага ванни, кг
600

3.13 ТЕХНОЛОГІЧНА КАРТА Техпроцес
Технологічна карта техпроцесу виробництва деталі «втулка» приведена в табл.7
Табл.7 - технологічна карта техпроцесу.
Найменування і зміст операції
Вид обладнання
1. Контроль металу. Перевірити номер деталі, марку сталі за бирці на тарі.
візуально
2.Транспортірованіе. Транспортувати тару з заготовками до нагрівача
Мостовий кран вантажопідйомністю 10т.
3. Нагрівання прутків для різання дротів на заготовки.
Піч індукційна з підйомно крокуючими бойками.
4. Розрізання прутків на заготовки.
Сортові закриті кривошипні ножиці моделі Н1534
5. Контроль заготовок. Контролювати розмір d = 63 мм, l = 156,5 мм
Міряльний інструмент
6. Транспортування заготовки до індукційному нагревателю
Мостовий кран вантажопідйомністю 10 т, тара
7. Нагрівання заготовок до температури t = 1250 ° C
Індукційний нагрівач
8. Контроль температури нагріву
Пірометр фотоелектричний ФЕП - 2
9. Осаду. Штампування
Прес КГШП моделі КБ8042, зусиллям 16 МН
10. Обрізка облоя
Прес КГШП простої дії моделі КБ2534, зусиллям 1,6 МН
11. Термічна обробка
Автоматизований агрегат конвеєрного типу СТОА 16
12. Очищення від окалини
Хімічна ванна
13. Контролює, приймає
Міряльний інструмент, контрольний стіл
* Переміщення заготовок з осадової майданчики в остаточний струмок і з КГШП на обрізний прес здійснюється за допомогою поперечних кліщів.
Показники ефективності використання металу наведені в пункті 3.3.
Норма витрати ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3,97 кг
Коефіцієнт використання металу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .47%
Коефіцієнт розкрою ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 95%
Коефіцієнт точності поковки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 49%
Коефіцієнт точності заготовки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 97%
Баланс металу:
Заготівля - 3,813 кг (100%);
Поковка - 3,184 кг (83,5%);
Перемичка - 0,105 кг (2,75%);
Облой - 0,498 кг (13%);
Чад - 0,027 кг (0,7%).
3.14 КОНТРОЛЬ Кування
Об'єкт контролю
Методи контролю
Перекіс зсув поковки по лінії роз'єму.
1. Огляд поковки до обрізки задирки
2. Розмітка верхньої половини фігури при установці по нижній половині
3. Перевірка бічним шаблоном
Висота або діаметр поковки
1. Вимірювання штангенциркулем
2. Вимірювання граничної скобою
Товщина стінки
1. Вимірювання кронциркулем з індикаторною шкалою
2. Вимірювання індикаторним кронциркулем
3. Вимірювання граничним кронциркулем
Перевірка циліндричних поверхонь і радіусів заокруглень
1. Вимірювання набором радіусних шаблонів для універсального виміру R = 1 ... 15 мм через 0,5 мм.
2. Вимірювання граничним шаблоном зовнішніх радіусів
3. Вимірювання граничним шаблоном внутрішніх радіусів.
Діаметри отворів
1. Вимірювання штангенциркулем
2. Вимірювання граничної пластиною
3. Вимірювання шаблоном (схема а) діаметр Д поковки схильний при усадці штампа збільшуватися. Шаблон діаметром Д + δ при зміні не повинен провалюватися нижче торця обода
Довжина поковки
1. Пруткова шаблоном з граничною виточенням
2. Перевірка профільним шаблоном
3. Перевірка двостороннім профільним шаблоном
4. Перевірка контрольним пристосуванням

4. Проектування штампів
4.1 ПРОЕКТУВАННЯ ШТАМПУ КГШП
штампи кривошипних горячештамповочних пресів мають збірну конструкцію, завдяки чому спрощується виготовлення змінного інструменту і створюються умови для економії дорогих інструментальних сталей. Штампи складаються з штампових вставок, в яких виконані струмки, і блоків, в яких закріплюють вставки.
Розміри універсальних блоків для пресів нормалізовані по МН 4808 - 63 ... 4812 - 63 і залежать від номінального зусилля преса, (таблиця 9) [1.стр.204].
Табл. 9 - Розміри штампового блоку
Зусилля преса, МН
H / H min, мм
У Σ, мм
В, мм
L, мм
16
666/660
580
900
1040

Клинова подушка преса дозволяє регулювати закриту висоту блоку. Найкращі експлуатаційні показники мають блоки, для яких закрита висота обрана за формулою [Семенов т2 стр203].
Н = А + 0,75 * а, (33)
де А - мінімальна закрита висота штампувального простору
преса, мм;
Н - номінальна закрита висота блоку, мм;
а - величина регулювання клиновий подушки столу преса, мм.
Н = 660 + 0,75 * 10 = 667,5,
Приймемо закриту висоту штампа рівною 666 мм.
Гравюра струмка вставки виконуються за Гарячі поковки, з урахуванням того що нагріта заготовка має розміри на 1,5% більші ніж холодна. Креслення гарячої поковки наведений у додатку В.
Розміри призматичних вставок (рисунок 8), нормалізовані по МН 4808-63 ... 4812-63 і представлені в таблиці 10.
Табл.10 - розміри призматичних вставок
Зусилля преса, МН
Н, мм
L, мм
В, мм
L 1, мм
h 1, мм
16
125
360
120, 180, 240, 480
294
106

У нашому випадку в блок монтується три комплекти вставок:
У Σ = В шт + В облог + В нап, (34)
де В Σ - сумарна ширина струмків вставок, мм;
У шт - вставка для штампування, мм;
У облог - вставка для опади, мм;
У нап - вставка наповнювач, мм.

мал.8 - Призматичні вставки
У шт = D гір пок + 2 * b + 2 * B,
де D гір пок - діаметр гарячої поковки, мм;
b - ширина містка облоя, мм;
B - ширина облоя в магазині, мм.
У шт = 149,2 + 2 * 6 + 2 * 20 = 201мм.
З огляду на особливості пакету кувального штампа, а також розміри заготовок струмків призматичних вставок приймаємо, що В шт = 240 мм.
Мінімально допустима ширина вставки для опади знаходиться за формулою
У облог = D 1 + 20, (35)
де D 1 - діаметр осаженной заготовки, мм.
У облог = 70 + 20 = 90 мм.
Так як ми розрахували мінімально допустиму ширину вставки для опади, а ширина всіх вставок повинна бути дорівнює 580 мм, а також враховуючи той факт що остаточний струмок повинен знаходиться симетрично щодо центру тиску штампа (отже, В облог = У нап), ширину вставок для опади і наповнювальної вставки знайдемо за формулою (34).
У облог = У нап = (В Σ - У шт) / 2 = (580 - 240) / 2 = 170 мм.
Матеріали для штампів горячештамповочних пресів наведено в табл. 11 [1стр.557].
Деталь штампа
Марка стали
Твердість НВ
Плита (блок)
40 ХЛ
352
Вставка осадова
5ХГС
415
Вставка струмкова
5ХНМ
444
Колонки напрямні
45
-
Втулка напрямна
Бронза Бр06Ц6С3
Витовкувачі
5ХГС
461
У передній частині штампа виконується виїмка під кліщі, які утримують заготовку за облой при її видаленні з струмка. Виїмка під рицину зображена на малюнку 8.

мал.9 - Конструкція виїмки для захоплення поковки кліщами
4.2 ПРОЕКТУВАННЯ ОБРІЗНІ ШТАМПУ СУМІЩЕНІ
ДІЇ
Обрізка облоя і прошивка отвори здійснюється в гарячому стані при температурі 900 ° С в суміщеному штампі.
Зазор між пуансоном і матрицею залежить від форми і розмірів перерізів поковки в площині перпендикулярній до гнізда.
Так як дана поковка має зовнішній штампувальний ухил 5 °, пуансон слід брати плоским (береться при кутах менших 15 °)
Величина зазору δ (рис.8) визначається за таблицею [2.стр.483 табл.1].

рис.10 - Зазор між обрізним пуансоном і матрицею
h = 8,5; δ = 0,6; ά = 5 °.
Розміри матриці визначаються залежно від розмірів поковки і товщини зрізаного облоя [табл.2, стр.484,].
При пробиванні перемички зазор між матрицею і пуансоном приймається за допомогою [табл.8, стр.484, 1]. У даному випадку він становить 4% від товщини перемички. Отже δ п = 0.04 * 16 = 0.6 мм.
Зробимо розрахунок елементів штампа для обрізки - пробивання по висоті за методикою наведеною в [1.стр.529]. Ескіз обрізного штампа поєднаної дії представлений на рис.10.
Закрита висота штампового простору визначається за формулою
Н пр = Н наиб - Н рег + (15 ... 30), мм (36)
де Н наиб - найбільша відстань між столом преса і повзуном в його нижньому положенні; Н рег - величина регулювання відстані між столом і повзуном, Н рег = 120 мм. Але найбільша відстань між столом преса і повзуном в його нижньому положенні визначається за формулою.
Н наиб = Н зак + Н рег, мм (37)
де Н зак - закрита висота преса, Н зак = 480 мм.
Отже
Н пр = Н зак + Н рег - Н рег + (15 ... 30) = Н зак + (15 ... 30), (38)
Н пр = 480 + 20 = 500 мм.
Закрита висота штампа
Н шт = Н пр - h 1, (39)
де h 1 - товщина подкладной плити преса.
Н шт = 500 - 120 = 380 мм.
Величина зрушення поковки
е = 2 * h СР о + h СР п, (40)
де h СР о - товщина зрізується облоя h СР о = 4 мм; h СР п - товщина видаляється перемички h СР п = 16 мм.
е = 2 * 4 + 16 = 24 мм.
Висота пуансона
Н п = Н шт - (Н д + Н нп + Н м + h п) + е, (41)
де Н д - товщина верхньої плити, Н д = 40 мм;
Н нп - товщина нижньої плити, Н нп = 200 мм;
Н м - товщина матриці, Н м = 55 мм;
h п - розмір поковки від поверхні прилягання її до пуансону до лінії роз'єму, h п = 8,5 мм.
Н п = 380 - (40 + 200 + 55 + 8,5) + 24 = 100,5 мм.
Висота стійки з прошівніком
Н ст = (Н нп + Н м) - [Н б + k - h ст + (5 ... 15) мм], (42)
де k - відстань від лінії роз'єму до лінії почала зрізу видаляється
перемички, k = 14,5 мм;
Н б - товщина черевика, Н б = 40 мм;
h ст - глибина виточки в нижній плиті під стійку, 14 мм.
Н ст = (200 + 55) - [40 + 14,5 - 14 + 10] = 204,5 мм.
Висота прошівніка
Н гірш ≥ е + (10 ... 25) мм, (43)
Н гірш ≥ 24 + 16 = 40 мм.
Хід траверси
х тр = Н нп - (Н б + Н тр + h пл + z 1), (44)
де h пл - товщина плити для матриці, h пл = 40мм;
Н тр-товщина траверси, Н тр = 50 мм;
z 1 - зазор між траверсою і нижньою площиною плити матриці,
z 1 ≥ (10 ... 20) мм.
х тр = 200 - (40 + 50 + 40 + 10) = 60 мм.
Висота виштовхувача
Н вт = (Н нп + Н м + t) - (Н б + х тр + Н тр + h в - h вт), (45)
де h в - розмір поковки від поверхні прилягання її до виштовхувача
до лінії роз'єму, h в = 8,5 мм;
t - висота підйому поковки при виштовхуванні над площиною
ріжучої кромки матриці, t = h вт = 6 мм;
h ут - глибина виточки в траверсі під виштовхувач;
Н вт = (200 + 55 + 6) - (40 + 60 + 50 + 8,5 - 6) = 108,5 мм.
Довжина скоби
Н ск = Н шт - (Н д + z 3 + z 4), (46)
де z 3 ≥ 10 мм - зазор між нижньою поверхнею тяги і траверсою;
z 4 ≥ (50 ... 80) мм - зазор між верхньою плитою і верхньої
площиною скоби.
Н ск = 380 - (40 + 10 + 50) = 280 мм.
Довжина вільного ходу скоби
х ск = Н б - (s + z 3), (47)
де s - товщина скоби, s = 10 мм.
х ск = 40 - (10 + 10) = 20 мм.
Довжина вільного ходу тяги
х т = S - (х тр - х ск), (48)
де S - хід повзуна преса, S = 160 мм.
х т = 160 - (60 - 20) = 80 мм.
Довжина тяги
L т = (x т + s + z 4) + (H д - 25 мм), (49)
L т = (80 + 10 + 50) + (40 - 25) = 155 мм.
Мінімальний зазор між головкою тяги і траверсою
z 5 = H шт - (h г + L т + 25 мм + H б + H тр), (50)
де h г - висота головки тяги, h р = 10 мм.
z 5 = 380 - (10 + 155 + 25 + 40 + 50) = 100 мм.
Мінімальна відстань між пуансоном і матрицею
z 6 = (H шт + S) - (Н нп + Н м + H п + H д), (51)
z 6 = (380 + 160) - (200 + 55 + 100,5 +40) = 144,5 мм.
Зазор між поковкою і виштовхувачем z 2 ≥ 10.
При ході верхньої половини штампа вниз, пуансон тисне на поковки і обрізна матриця зрізає облой, а прошівень прошиває отвір. При русі вгору траверса, за допомогою тяг і скоб, теж рухається верх і встановлений на ній виштовхувач виштовхує поковки. Після виштовхування робочий кліщами скидає поковки в тару, потім прибирає облой і видру.
Для обрізки і пробивання використовується закритий кривошипний прес простої дії КВ2532, основні параметри і розміри якого наведені на рисунку 11.
Блок обрізного штампа вибирається за ГОСТ 13124-83 [стр.444, 5].
Матеріал робочих частин обрізного штампа вибирається з урахуванням рекомендацій [1, табл.3, стр.557].
Матриця - 8Х3, твердість НВ 363 - 415, пуансон - 8Х3, твердість НВ 363 - 415; прошівень - 4Х2В8, твердість НВ 417 - 477.
Всі деталі обрізного штампа діляться на:
1. уніфіковані (гвинти, болти, гайки, шайби).
2. нормалізовані деталі (черевик, матриця, траверса, скоба, стійка).
Пуансон і виштовхувач НЕ уніфікуються, а конструюються індивідуально з урахуванням особливостей поковки.
4.3 ЕКСПЛУАТАЦІЯ ШТАМПІВ
Нагрівання штампів проводять з метою забезпечення оптимальних умов формозміни і підвищення стійкості штампів.
Штампи КГШП нагрівають до 200 - 400 ° С. Підігрів проводять з регламентованою швидкістю, вставки штампа нагрівають протягом 1 - 1,5 ч. Штампи завезений в цех з вулиці в холодну пору, витримують в цеху 4 - 5 год і тільки після цього нагрівають перед штампуванням.
Нагрівати штамп індукційним методом. Переносний індуктор встановлювати між частинами нагрівається штампа. Тривалість 0,5 ч.
Якщо перерва в роботі штампа складає більше 1 год, рекомендується його попередньо розігріти.
Охолодження штампа проводять з метою зменшення розігріву поверхні гравюри штампа під час роботи. Забезпечується подачею струменя стисненого повітря на гравюру штампа.
Мастило штампа проводять для зменшення тертя і теплопередачі при деформуванні та поліпшення вилучення поковки з штампу після штампування, що сприяє підвищенню стійкості штампів.
Для змащення штампа застосовувати 3 - 5%-ную емульсію КРПД з додаванням сріблястого графіту (3 - 5%). Спосіб нанесення на штамп механічне розпилення. Одночасно зі змазкою з штампу видувається окалина. Для видалення використовується стиснене повітря тиском не нижче 0,4 МПа, що подається з сопла обдування окалини.
Основними видами зносу є:
1. Стирання - відрив частинок металу штампа. Стирання прискорюється при появі розпалу. При достатній твердості і чистоті поверхні гравюри знос штампа незначний.
2. Зминання - деформація окремих частин штампа, де є сильне нагрівання штампа в процесі роботи і високі тиски. При цьому утворюються поднутрения в порожнинах і виступах гравюри штампа. Щоб уникнути його появи необхідно ретельно регулювати тепловий режим штампа (ритм штампування, змащування та охолодження).
3. Розпал - освіта мережі термічних тріщин на поверхні гравюри. Це найбільш поширений вид зносу. Для підвищення рахгаростойкості необхідно ретельно регулювати режим роботи штампа.
Крім основних видів зносу мають місце налипання і зварюваність деформованого металу на з металом штампу та інші види зносу.
Поточний ремонт штампа
Дрібні дефекти усувають без демонтажу штампів. Дрібні тріщини зачеканівают тупим пневматичним зубилом або бородком. Напливи, ризики і навар метал видаляють зачисткою ручними шліфувальними пневматичними або електричними машинками із гнучким валом.
Зношені або зламані частини замінюють новими. При цьому штампи демонтують.
Капітальний ремонт штампів необхідним у тому випадку, коли штамп зламаний або повністю зношений і не підлягає відновленню. У цьому випадку дефектний шар металу знімається обробкою різанням. Кріплення вставок дозволяє компенсувати підкладками знятий шар металу.

Література.

1. Кування і штампування: під ред. Семенова Є. І. том 2. - М, Машинобудування, 1986.
2. Кування і штампування: під ред. Семенова Є. І. том 1. - М, Машинобудування, 1986.
3. ГОСТ 7505 - 89.
4. Довідник щодо обладнання для листового штампування: Рудман Л. І. - М, Машинобудування, 1988.
5. Довідник конструктора штампів: Рудман Л. І. - М, Машинобудування, 1988.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
203.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Конвеєри Ручне зварювання Холодне штампування
Привід галтувальних барабана для зняття задирок після штампування
Фальсифікація вино-горілчаних виробів Моніторинг ковбасних виробів
Фальсифікація вино горілчаних виробів Моніторинг ковбасних виробів
Приготування виробів з тіста
Експертиза макаронних виробів
Виробництво хлібобулочних виробів
Технологія швейних виробів
Виготовлення хлібобулочних виробів
© Усі права захищені
написати до нас