Разработать технологию и сконструировать штамповочный и обрезной инструмент для горячей штамповки поковки
Пояснительная записка
Лит.
Листов
БНТУ МТФ гр.104428
Основной задачей ковки и объёмной штамповки, как и других видов обработки металлов давлением, является придание заготовке требуемой формы путём пластической деформации. Формообразование заготовок объёмной штамповкой основывается на пластической деформации, т.е. на пластичности обрабатываемых металлов, позволяющей осуществлять формоизменение заготовок без их разрушения.
Наряду с высокой точностью при обработке давлением стремятся получить возможно меньшее сопротивление деформированию. Повышение температуры значительно уменьшает эту характеристику деформируемого металла, поэтому его перед кузнечной обработкой нагревают.
При горячей объёмной штамповке формообразование заготовки происходит в полости ручья штампа на различных видах оборудования:
1. На паро-воздушных штамповочных молотах;
2. На кривошипных горячештамповочных прессах;
3.На фрикционных прессах;
4.На гидравлических прессах;
5. На горизонтально-ковочных машинах;
6. На специальном оборудовании.
Поковки, получаемые штамповкой на КГШП, отличаются от молотовых повышенной точностью размеров, меньшими припусками на механическую обработку и более совершенной формой, за счет меньших штамповочных уклонов. Перевод штамповки с молотов на КГШП дает значительную экономию металла, главным образом за счет уменьшения массы поковок, отходов на заусенец, упразднение отходов на клещевину, ненужную при работе с выталкивателем, и более широкого применения закрытых штамповочных ручьев, в частности, для выдавливания.
Перевод штамповки с молотов на прессы приводит к значительному снижению расходов на штампы, главным образом за счет применения сборных конструкций, позволяющих каждый ручей штампа и каждую деталь использовать до полного износа, а в отдельных случаях также за счет повышения стойкости штамповочных ручьев, благодаря меньшим штамповочным уклонам, меньшему количеству окалины при штамповке и большим возможностям для применения принудительного разогрева и охлаждения штампов в целях поддержания у него постоянно оптимальной температуры. КПД КГШП более чем в два раза больше, чем у молотов и достигает 60 - 80 %. Пресс не требует для установки столь большого фундамента, как молот. Прессы могут работать в менее фундамен-
БНТУ.294000 ПЗ
Лист
Изм.
Лист
№ докум
Подпись
Дата
БНТУ.294000 ПЗ
Лист
Изм.
Лист
№ докум
Подпись
Дата
тальных и более дешевых зданиях, чем молоты. Прессы не оказывают вредного воздействия на окружающие сооружения, оборудование, приборы.
Отсутствие шума и сотрясений снижает утомляемость штамповщиков. Автоматизация удаления поковок из ручьев значительно облегчает их труд. От штамповщиков не требуется столь продолжительной подготовки, силы и ловкости, как при штамповке на молотах. На участках прессов, особенно при индукционном нагреве, условия труда лучше, чем при работе на молотах. Производительность прессов только за счет того, что обработка в каждом переходе уменьшается с нескольких ударов молота до одного нажатия, на 30 – 50 % выше, чем у молотов, а при надлежащей организации и механизации процесса может быть повышена в 2 – 2,5 раза и более. Однако высокая стоимость самих прессов и первоначальных затрат на штампы быстро окупается только в крупносерийном и массовом производстве поковок.
Штамповка осуществляется в одноручьевых и многоручьевых штампах. Поковки простой конфигурации (без высоких выступов, острых рёбер и т.д.) штампуются обычно в одном окончательном ручье. Для поковок более сложной формы при одноручьевой штамповке производятся предварительное фасонирование заготовки на ковочных вальцах, станах поперечной прокатки и др. оборудовании. Одноручьевая штамповка не требует сложных штампов и позволяет более эффективно использовать мощность штамповочного агрегата. Наиболее распространённым способом горячей штамповки является многоручьевая штамповка. В молотовых штампах применяются заготовительные ручьи, подготавливающие заготовку, а также предварительные и окончательные штамповочные ручьи. Штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП) и горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) осуществляется также в количестве нескольких переходов.
На практике достаточно распространена расчленённая штамповка, применяющаяся для больших поковок сложной конфигурации. В этом случае поковку последовательно штампуют в нескольких штампах, устанавливаемых на отдельных машинах.
При комбинированной штамповке поковку после обрезки облоя подвергают деформированию для придания окончательной формы. При этом всё оборудование устанавливается в одну поточную линию.
Помимо собственно штамповочных операций важную роль в процессах изготовления поковок играют завершающие операции обрезки облоя и пробивки перемычек, а также отделочные операции – правка и калибровка штампованных поковок.
При всём многообразии применяемых методов процесс горячей объёмной штамповки имеет следующую последовательность операций:
1. Разделка исходного материала на заготовки;
2.Нагрев заготовок;
3.Формообразование поковок;
4. Обрезка облоя и пробивка перемычек;
5. Термическая обработка поковок;
6. Очистка металла и отделка поковок.
БНТУ.294000 ПЗ
Лист
Изм.
Лист
№ докум
Подпись
Дата
Внедрение новых технологических процессов обработки давлением приводит к получению изделий (например, шестерён зубчатых передач с готовым штампованным зубом) со значительно более высокими прочностными характеристиками и износостойкостью, чем это было при применении процессов резания на завершающей стадии обработки.
ВЫБОР СПОСОБА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВКИ
Наиболее приемлемыми способами получения данной поковки являются: