124967 (Ковка и штамповка изделий), страница 4

Обрезка облоя производится в горячем состоянии при температуре t = 950°С в обрезном штампе совмещенного действия на прессе.

При одновременной обрезке и пробивке общее усилие определяют по формуле

Р = Р_обр + Р_пр, (29)

Необходимое усилие обрезки облоя или пробивки перемычки определяется по формуле

Р = (1,5…1,8) * 10^-6 * S * t * σ_в , (30)

где S – периметр среза, 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 – действительная толщина среза , мм;

t_обр = z_обр + n; (31)

t_пр = z_пр + n + u.

где n – возможная недоштамповка, которую принимают равной положительному допуску на размер поковки по высоте, n = 1,6 мм; z – определяется графически по линии среза облоя z_обр = 4,36 мм, z_пр = 15,67 мм; u – износ выступа под наметку в штампе (принимают равным 2 мм).

рис. 7 – Действительная величина обрезаемого облоя.

По формуле (31) определим действительную величину срезаемого облоя

t_обр = 4,36 + 1,6 = 5,96 мм,

t_пр = 15,67 + 1,6 + 2 = 19,21 мм.

σ_в – предел прочности при температуре обрезки, определяется по табл.2.

По формуле (30) определим усилия обрезки и пробивки

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.

Определим общее усилие

Р = 0,349 + 0,53 = 0,88 МН.

Обрезной пресс закрепляют за КГШП исходя из следующего соотношения

Р = (0,07…0,1) * Р_кр, (32)

Р = 0,1 * 16 МН = 1,6 МН

По рекомендации выбираем пресс кривошипный закрытый простого действия усилием 1,6 МН, КБ2532, техническая характеристика которого приведена в таблице 6. общее усилие разделительных операций меньше 85% номинального усилия выбранного пресса.

Табл.6 – технологическая характеристика пресса КБ2532

3.11 ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПОКОВОК

Целью термической обработки поковок является снятие остаточных напряжений после штамповки, улучшение обрабатываемости резанием, подготовка структуры стали и получение требуемых технологических и механических свойств.

Схема технологического процесса при термической обработке для поковки из стали 45: - нормализация, заключающаяся в нагреве до температуры, превышающей точку АС₃ на 40 – 50 °С, в непродолжительной выдержке для подогрева и завершения фазовых превращений и охлаждения на воздухе. НВ156.

3.12 ОЧИСТКА ПОКОВКИ ОТ ОКАЛИНЫ

В кузнечно-штамповочном производстве широко распространен такой метод очистки поковок от окалины как химическое травление. Готовые поковки перед травлением обезжиривать и промывать не требуется. При этом выявляются все поверхностные дефекты (трещины, волосовины, зажимы и т. д.).

Травление стальных поковок производят в следующей последовательности:

1. Заправка ванны:

а) заполнение травильной ванны приблизительно на 70% от ее объема;

б) осторожное прибавление кислот до требуемой концентрации;

в) перемешивание;

г) подогрев ванны до наименьшей рекомендуемой температуры;

д) добавление присадки;

е) перемешивание.

2. Загрузка ванны: загрузка поковок в корзины из дерева, кислотоупорной проволоки, или в корзины, отлитые из кислотоупорной стали; погружение корзин с поковками в ванну с таким образом, чтобы они не соприкасались с трубами и стенками ванны.

3. Травление: начало – при температуре наименьшей из рекомендуемых по мере ослабления концентрации раствора температуру повышают и к концу цикла доводят до наибольшей. Продолжительность процесса травления 15 – 18 минут в зависимости от концентрации раствора и температуры ванны, а также толщины слоя окалины.

4. Промывка от остатков кислоты и железного купороса в ванне с проточной горячей водой повторными погружениями поковок в воду в течении 3 – 5 минут при температуре 60 – 70 °С или в течении 2 – 3 минут при температуре 85 - 90 °С.

5. нейтрализация в щелочной ванне (5-70 г/л NaOH и КОН) при 20°С.

6. промывка в горячей воде (60 - 70 °С) в течении 3 – 5 минут и последующая сушка.

7. контроль качества травления на полное снятие окалины.

Химический состав для травления приведен в табл. 4, [1. стр.561]

Табл.5 – химический состав и температура растворов для химического травления стальных заготовок.

Табл.6 – ванны для химического травления.

3.13 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ТЕХПРОЦЕССА

Технологическая карта техпроцесса производства детали «втулка» приведена в табл.7

Табл.7 – технологическая карта техпроцесса.

*перемещение заготовок с осадочной площадки в окончательный ручей и с КГШП на обрезной пресс осуществляется с помощью поперечных клещей.

Показатели эффективности использования металла приведены в пункте 3.3.

Норма расхода……………………………………………………3,97 кг

Коэффициент использования металла………………………….47%

Коэффициент раскроя……………………………………………95%

Коэффициент точности поковки………………………………..49%

Коэффициент точности заготовки………………………………97%

Баланс металла:

Заготовка - 3,813кг (100%);

Поковка – 3,184кг (83,5%);

Перемычка – 0,105кг (2,75%);

Облой – 0,498кг (13%);

Угар – 0,027кг (0,7%).

3.14 КОНТРОЛЬ ПОКОВКИ

4. Проектирование штампов

4.1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШТАМПА КГШП

штампы кривошипных горячештамповочных прессов имеют сборную конструкцию, благодаря чему упрощается изготовление сменного инструмента и создаются условия для экономии дорогих инструментальных сталей. Штампы состоят из штамповых вставок, в которых выполнены ручьи, и блоков, в которых закрепляют вставки.

Размеры универсальных блоков для прессов нормализованы по МН 4808 – 63 …4812 – 63 и зависят от номинального усилия пресса, (таблица 9) [1.стр.204].

Табл. 9 – Размеры штампового блока

Клиновая подушка пресса позволяет регулировать закрытую высоту блока. Наилучшие эксплуатационные показатели имеют блоки, для которых закрытая высота выбрана по формуле [Семенов т2 стр203].

Н = А + 0,75 * а, (33)