Ковка и объемная штамповка

-количество  индукторов -2 шт.;

-тип конденсатора  ПВМ-1-1;

-количество  конденсаторов – 2 шт.

5. Расчет усилия при штамповке

     Расчёт усилия штамповки на КГШП должен проводиться с максимальной точностью, так как в случае недостаточного усилия пресса для штамповки может произойти авария. При завышенном усилии пресс будет использоваться нерационально.

     Для поковок, удлиннёных в плане, усилия рассчитываются:

,

где   – напряжение текучести металла, соответствующее температуре и скорости деформации при штамповке;

b = 8 мм – ширина мостика канавки для заусенца;

=1,6 мм – толщина заусенца в мостике;

 – площадь проекции поковки на плоскость разъёма; 

- площадь мостика  канавки;

a – средняя ширина поковки. 
 

По рассчитанному  усилию выбираем пресс:

КГШП  1000 т.с.

1. Резка прутков на мерные заготовки

     Основным способом получения мерных заготовок являются резка прутков на сортовых ножницах и на прессах, ломка в хладноломах и газовая резка. Стальные прутки на пилах режут редко, но в то же время резка на пилах является основным способом разделки прутков из цветных металлов и их сплавов, а так же периодического проката и заготовок из труб. В кузницах свободной ковки широко  применяют горячую рубку на ковочных молотах и прессах. Холодная резка стали и других хрупких сплавов по условиям техники безопасности категорически воспрещается!

   Ножи  делают цельными или с гнездами, под вставки с ручьями. Угол заострения ножей при любом профиле выполняют, как правило, 90 градусов для того, чтобы каждый нож можно было последовательно использовать с обеих сторон.

   Чтобы верхний нож не смог наскочить  на нижний, высота обоих ножей должна быть принята с таким запасом, что даже при верхнем положении  ползуна ножи перекрывали друг друга  по высоте не менее чем на 16-20 мм. 

2.   Усилие резки металла на заготовки

     Усилие резки.

     Усилие резки определяется по формуле:

, где

     – коэффициент, учитывающий состояние режущих кромок ножей, принимаем ;

 – количество  одновременно нагреваемых заготовок;

 – сопротивление  срезу при температуре резки;

 – площадь  среза заготовки. 
 

     Определим работу резания: 

где

 – усилие  резки;

 – перемещение  рабочего инструмента;

 – коэффициент,  зависящий от вида операций

3. Усилие обрезки облоя.

     У поковок срезают заусенец на кривошипном обрезном прессе. Для обрезки, поковку укладывают в матрицу на заусенец, затем пуансон проталкивает поковку сквозь матрицу, острые кромки которой срезают заусенец. Необходимо строго контролировать качество обрезки, так как при неудовлетворительной обрезке, остатки заусенца на поковке приходится удалять трудоемкой заточкой их на точильных станках.

   Обрезку облоя производят сразу после штамповки, т.е. в горячем состоянии, что позволяет применить пресс наименьшего усилия.

Усилие обрезки: 

где – сопротивление срезу при температуре 800º;

 – коэффициент,  учитывающий затупление режущих  кромок;

 –коэффициент запаса;

F_ср – площадь среза;

, где 
– периметр среза; 

 – толщина,  обрезаемого заусенца.

Толщину среза  принимаем равной высоте заусенчатого мостика.

.

; 

Определение работы:

, где   

 =0,25– коэффициент обрезки облоя; 
 

6.   Конструирование  штампа

       Штамп для КГШП состоит из пакета, рабочих вставок и промежуточного блока.

Конструирование пакета: в нижнюю и верхнюю плиту  вмонтированы подкладные плиты, закрепленные винтами. Обращенные к вставкам боковые  поверхности планок имеют уклон 7 к вертикали. Прихваты упираются  одной гранью в наклонную вставку, а другой в термически обработанную прокладку. Нижняя плита и верхняя  связанны между собой двумя направляющими  колонками, которые крепят болтами. Сверху отверстия под колонки  закрыты защитными шайбами, закрепляемые винтами. Выталкивающая система  пакета состоит из двухплечих рычагов, которые при воздействии на них толкателей пресса передают движение толкателям пакета. Выталкивающая система расположена в центре пакета, т.к. выталкивание происходит только из окончательного ручья, расположенного в центре. Для крепления нижней плиты блока на прессе, в ней сделаны отверстия под болты.

     Конструирование промежуточного блока: конструктивно промежуточные блоки выполнены в виде монтажных ковочных вставок с двумя прямыми плоскостями. В промежуточных блоках с помощью клемм закрепляют три рабочих вставки.

     Конструирование вставок: взаимное  расположение ручьев зависит  от расположения нагревательного  устройства. Т.к. нагревательное  устройство расположено слева  от штамповщика, то слева расположен  подкатной ручей, справа подготовительный, в центре – окончательный. Окончательный штамповочный ручей изготавливают по чертежу, горячей поковки. Обойную канавку выполняют открытой, чтобы избежать соударения штампов при накладке. Для удобства захвата поковки клещами за облой выполняют выемку под клещи. Такую выемку при штамповке на RUIG делают во всех штамповочных ручьях независимо от того, есть выталкиватели или нет. Предварительный ручей отличается от окончательного следующим: размеры по высоте увеличены на 5-6,радиусы переходов увеличены в 3 раза, острые кромки скруглены.

     Вставки азотируют по поверхности гравюры и не реставрируют после износа. Поверхности разъема вставок не должны соприкасаться при штамповке. Между верхней и нижней вставкой необходим зазор, величину которого при конструировании принимают не менее толщины заусенца. 

1.   Материалы и стойкость  штампов

     Стойкость штампов зависит от их конструктивного исполнения и способа изготовления поковок, а также от выбора материалов, термообработки и химико-термических покрытий, соответствующих конкретным термомеханическим условиям эксплуатации штампов.

     При штамповке поковок массой до 2 кг, стойкость штамповочных ручьев в прессовых штампах обычно ниже, и лишь у поковок массой 3-4 кг и более, как правило, выше чем у молотовых. Основным средством увеличения стойкости ручьевых вставок является повышение качества смазки и охлаждения. Во многих случаях большой эффект достигается применением каналов различного устройства для циркуляции охлаждающей воды, засверливаемых в ручьевые вставки.

     Для изготовления рабочих вставок универсальных КГШП (включая штампы для изготовления поковок с применением выдавливания) используют сталь 4Х5МФС.

Материалы для  изготовления штампов универсальных  КГШП:

Рабочие вставки: 4Х5МФС

Промежуточные блоки: 5ХГНМ

Плиты пакета: 40ХНЛ

Подкладные плиты  пакета, клеммы: 5ХГНМ

Планки, рычаги, оси, прижимы: 40ХГНМ

Выталкиватели, их втулки: 4Х5НФС

Направляющие  колонки: Ст20

     Для повышения износостойкости и теплостойкости штамповых вставок широко применяют химико-термическую обработку поверхности ручья. Например, очень эффективно азотирование сравнительно небольших по габаритам вставок штампов КГШП.

7. Организация рабочего места при штамповке на КГШП

     Штамповка на прессах позволяет применять более современную органи- зацию технологического процесса и большое число вариантов взаимного   расположения оборудования на участках, чем при штамповке на молотах.

     Организация процессов штамповки  на прессах существенно упрощается  автоматической подачей исходных  заготовок из бункеров или  с наклонных стеллажей в индукторы,  а также автоматическим нагревом  их до заданной температуры  и выдачи их из индуктора.  Различные манипуляторы и пере- загрузочные механизмы с клещевыми захватами, а также другие универсаль- ные устройства применяют для передачи заготовок из ручья в ручей, а также для выдачи готовых поковок из штампа.

     На  рисунке показана схема расположения оборудования на участке КГШП для заданного случая.

Схема рабочего места

1. Тара для  заготовок.

2. Индукционный  нагреватель.

3. Горячештамповочный  пресс.

4. Тара для  заусенца.

5. Обрезной пресс.

6. Транспортер.

7. Тара для  поковок. 
 

Заключение 

     В данном курсовом проекте  был разработан технологический  процесс горячей штамповки, главной  целью которого является получение  детали заданной конфигурации. По чертежу детали был составлен чертеж поковки.

Чертеж поковки  разработан в следующей последовательности:

1. выбрали поверхность разъема;
2. назначили припуски, допуски, напуски;
3. определили штамповочные уклоны;
4. определили радиусы закруглений.                                                                                  

      Исходя из конфигурации детали назначили открытую штамповку и выбрали оборудование, на котором будет производиться штамповка (КГШП).

     Для определения переходов штамповки  были построены эпюры приведен- ных диаметров и сечений расчетной заготовки. После определения переходов мы сконструировали штамповочные вставки с соответствующими ручьями. По найденному усилию штамповки выбрано оборудование, усилием 1600 т.с. и сконструирован штамп. К тому же мы приобрели навыки по расчету нагревательного устройства и конструирования штамповой оснастки.

     Курс “Ковка и объемная штамповка”  является одним из основных  предме- тов по кузнечному производству. Задачей его является освоение методов проведения ковочно-штамповочных операций “расчета и проектирования штамповой оснастки”. 
 
 

Список  использованной литературы

1. Брюханов А.Н. “Ковка и объемная штамповка”.

     Москва. Машиностроение, 1975г.

2. Кисиленко Н.А. “Разработка чертежа горячей поковки”.

     Методические указания. Тольятти. 1975г.

3. Семенов Е.Н. “Ковка и объемная штамповка”.

Москва. Высшая школа. 1972г.

4. Сторожев М.В. “Ковка и объемная штамповка стали”.

Справочник  Т1, Т2. Москва. Машиностроение, 1967г., 1968г.