Ковка и объемная штамповка

Содержание 

Введение………………………………………………………………………….4

1. Конструирование чертежа поковки………………………………………...5   
1. Расчетная масса поковки……………………………………………....5
2. Класс точности поковки, группа стали и степень сложности………6
3. Определение исходного индекса……………………………………...7
4. Припуски на механическую обработку………………………………7
5. Допуски…………………………………………………………………8
6. Кузнечные напуски……………………………………………………10
7. Объем заусенца и размеры заусенчатой канавки……………………10
2. Выбор переходов штамповки………………………………………………12
1. Коэффициент подкатки……………………………………………….13
3. Определение размеров заготовки…………………………………………..14
1. Расчет массы заготовки……………………………………………….18
4. Определение температурного режима нагрева………………………...…19
5. Расчет усилия штамповки………………………………………………..…25
1. Резка прутков на мерные заготовки………………………………….26
2. Усилие резки металла на заготовки…………………………………..27
3. Усилие обрезки облоя…………………………………………………28
6. Конструирование штампа…………………………………………………..29
1. Материалы и стойкость штампов…………………………………….31
7. Организация рабочего места………………………………………………..32

Заключение…………………………………………………………………..34

Список использованной литературы……………………………………….35 
 

Введение

     Задачей ковки и объёмной штамповки является придание заготовке требуемой формы путём пластической деформации. В процессе правильной разработки технологического процесса обработки давлением и обеспечении необходимого термомеханического процесса обработки можно создать в обрабатываемом металле такую структуру и механические средства, которые бы в наибольшей степени удовлетворяли требованиям, предъявляемым к изготавливаемым деталям.

       Как способ придания металлу требуемой формы обработка давлением успешно соперничает с литейным производством и уступает ему только по сложности конфигурации получаемых деталей, а так же по сложности производства, но по качеству металла отлитые детали идентичны штамповочным.

       Чем совершеннее процесс обработки металла давлением, тем меньше отходов металла, при этом многие процессы обработки давлением осуществляются вовсе без потери металла. Кроме того, обработка давлением, как процесс формы образования, значительно экономичней и дешевле обработки резаньем.

       При штамповки на КГШП применяют следующие переходы: осадку, пережим, гибку, предварительную и окончательную штамповку в открытых или закрытых штампах, штамповку выдавливанием, калибровку, отрубку.

       Штамповка на прессах создаёт благоприятные условия для механизации и автоматизации технологических процессов и транспортировки поковки.  
 

1. Конструирование чертежа поковки
1. Расчетная масса поковки

     Расчетная масса поковки определяется исходя из ее номинальных размеров. Ориентировочную величину расчетной массы поковки М_пр определяют по формуле:

,

где – масса детали,

 – коэффициент  для определения ориентировочной  расчетной массы поковки.

     Для деталей удлиненной формы с прямой осью:

= 1,3…1,6

;  ; ;   . 
 
 
 
 
 
 

Расчетная масса  поковки: 

2. Класс точности поковки, группа стали и степень  сложности.

     Класс точности поковок  устанавливается  в зависимости  от технологического процесса и оборудования для её изготовления, а также исходя из предъявляемых  требований к точности размеров поковки (приложение  1, табл. 19).

     Класс точности: Т₂.

      Группу  стали определяем по (1. табл.1)

      Сталь 15: углерода 0,15 % =>

      Группа  стали: M₁ .

     Степень сложности определяется путем вычисления отношения массы (объема) поковки  C_n к массе (объему) геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки С_ф. 

     Степень сложности: С₁

     Деталь  осесимметричная => поверхность разъема штампа плоская.

     Допуски, установленные стандартом, распространяются на все номинальные размеры поковки.

     Припуски, установленные стандартом, распространяются на все обрабатываемые размеры поковки.

     Правила выполнения чертежа поковки по ГОСТ 3.1126.

3. Определение исходного индекса.

     Исходный  индекс для последующего назначения основных припусков, допусков и допускаемых  отклонений определяется в зависимости  от марки стали, степени  сложности и класса точности поковки (1,табл.2).

      Масса поковки  0,5 кг

      Группа  стали   М₁

      Степень сложности С₁

      Класс точности  Т₂

      Следовательно исходный индекс 3.

4. Припуски на механическую обработку.

     Припуск на механическую обработку  включает основной, а также дополнительные припуски, учитывающие  отклонения формы  поковки. Величины припусков  следует назначать  на одну сторону номинального размера поковки.

1. Основные  припуски.

     Основные  припуски на механическую обработку поковок  в зависимости  от исходного индекса и шероховатости поверхности детали по ГОСТ 2.789 устанавливаются по (1. табл 3)

 

d₁=20+2∙1,5 =23 мм;         l₁=10+1,06 = 11,06мм;

d₂=25+2∙1,4 = 27,8 мм ;       l₂=20+0 = 20 мм;

d₃=30+2∙1,3 =32,6 мм;         l₃=10+1,4 = 11,4 мм;

d₄=25+2∙1,45 =27,9 мм;        l₄=10-0,7 = 9,3 мм;

d₅=20+2∙1,4 =22,8 мм;        l₅=60+0,5 = 60,5 мм;

1.4.2 Дополнительные припуски.

     Дополнительные припуски, учитывающие смещение поковки, изогнутость, отклонения от плоскости и прямолинейности, межцентрового и межосевого расстояния, угловых размеров, определяются исходя из формы поковки и технологии её изготовления.

     В зависимости от класса точности Т₂ устанавливаются дополнительные припуски на механическую обработку.

    Смещение по поверхности разъемов  штампа  - 0,2 мм.

    Изогнутость и отклонение от  плоскости и прямолинейности - 0,3 мм.

    Разрешается округлить линейные размеры поковки с точностью до 0,5 мм.

     Минимальная величина радиусов  закруглений наружных углов поковок  в зависимости от глубины плоскости  ручья штампа равна 2 мм.

5. Допуски.

     Допуски и допускаемые отклонения линейных размеров поковок назначаются в зависимости от исходного индекса и размера поковки.

   (мм);                           (мм);

   (мм);                          (мм);

   (мм);                           (мм);

   (мм);                        (мм);

   (мм);                         (мм); 

     Допускаемая величина смещения по поверхности разъёма штампа определяется в зависимости от массы поковки, конфигурации поверхности разъема штампа и класса точности и не должна превышать: 0,2 мм (1. табл. 9).

     Допускаемая величина остаточного облоя определяется в зависимости от массы поковки и класса точности и равна: 0,3 мм (1. табл. 10).

     Допуск радиального биения цилиндрических поверхностей не должна превышать удвоенной величины, указанной в (1. табл 13) 0,5 ∙ 2 = 1 мм.

     Допускаемые отклонения по изогнутости от плоскостности и от прямолинейности для плоских поверхностей устанавливаются по (1. табл 13) 0,5 мм при Т₂ и длине поковки l: 115,01 мм.

     Допускаемые отклонения торца стержня поковки после отрезки заготовки от прутка, не подвергаемого деформации при штамповке (1. табл 15). Dmax= 45,6 мм.

    x=0,08∙d = 3, 648 мм;

    y=1∙d = 45,6  мм;

     Допускаемая неперпендикулярность поверхности среза к оси заготовки до 7 .

     На поковке допускается след в виде впадины или выступа, образующийся от выталкивателя или от зажимных элементов штампа.

     Глубина впадин должна быть не более 0,5 величины фактического припуска. Высота выступа допускается до 3мм на обрабатываемой поверхности, а на необрабатываемой поверхности должна быть согласована  между изготовителем и потребителем.

     Допускаемые отклонения формы и расположения поверхности являются самостоятельными и не зависят от допусков.

     Допускаемые отклонения штампованных уклонов на поковках устанавливаются в пределах их номинальной величины.

6. Кузнечные напуски.

     Кузнечные напуски могут быть образованы на поковке штамповочными уклонами радиусами закруглений внутренних углов, непробиваемой перемычкой в отверстиях и невыполнимыми в штамповочных операциях поднутрениями и полостями.

      Штамповочные  уклоны не должны превышать 7^˚ для штамповки на КГШП

7. Объём заусенца и размера заусенечной канавки.

      Количество  металла, вытекающего в заусенечную канавку, зависит от ряда факторов, прежде всего от распределения объёма металла заготовки в ручье и от соответствия между формами вертикальных сечений ручья и заготовки.

      В соответствии со своим назначением  канавка имеет по ширине обычно два  участка: низкий – мостик, прилегающий  непосредственно к ручью, и расположенный  за ним более высокий – магазин. На участке мостика создаётся  сопротивление истечению металла  из ручья в заусенец. Магазин служит для размещения большей части  избыточного объёма заготовки.

      Наиболее  широко применяют канавки с сечением типа I. Глубокая часть ручья магазина снижает прочность стенки ручья. Поэтому её размещают, как правило, в верхней части штампа. Последняя, соприкасаясь с горячим металлом в течение более короткого времени, разогревается меньше нижней и стенки ручья остаются достаточно прочными.

         

- площадь проекции  поковки на плоскость разъёма.

 

Принимаем.