123102 (592765), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

6. Зачистка заусенцев и дефектов на наждачном станке.

7. Нагрев в электрической печи при температуре 1100±5 ⁰С, время выдержки в печи при температуре нагрева 10-15 минут.

8. Правка штамповкой на кривошипном прессе.

9. Обдувка песком в обдувочном барабане.

10.Зачистка дефектов по мере надобности.

11. Контроль качества готовой продукции.

Для определения энергосиловых параметров деформационных операций и выбора оборудования необходимо в первую очередь провести анализ детали, назначить припуски и уклоны, разработать чертеж горячей поковки, определить усилие штамповки и обрезки облоя.

4.2 Анализ чертежа чистовой детали "фланец" из сплава ЭИ868

При анализе чертежа чистовой детали определяются геометрические особенности получаемой детали, может быть сделана ориентировочная наметка перечня технологических переходов и выбирается способ деформации. Выбор способа производства данной детали (ковка или штамповка) определяется величиной партии изготавливаемых деталей в зависимости от группы сложности, которых пять [4, 7]:

1. Детали типа тел вращения (фланцы, небольшие диски и др.), а также

детали типа стержень с утолщением.

2. Плоские детали с небольшими выступами.

3. Детали типа рычагов, кронштейнов, качалок, с небольшими односторонними выступами, а также детали типа тел вращения с отростками и глубокими полостями.

4. Детали арматуры (тройники, угольники, корпусные детали).

5. Детали сложной конфигурации.

Ковка и штамповка, как и другие виды ОМД, основаны на использовании пластичности обрабатываемых заготовок, на их способности без разрушения изменять форму и размеры. К металлам, обрабатываемых ковкой и штамповкой, относят в первую очередь сталь различных марок, многие цветные сплавы, алюминиевые, магниевые и медные, а также сплавы на основе никеля и титана.

Данная деталь имеет симметричную форму, выполнена из сплава ЭИ868. Изделие предполагается выполнять штамповкой на винтовом фрикционном прессе, затем поковку обрабатывают в механическом цехе до размеров чистовой детали. Эскиз чистовой детали показан на рис 1. На основе чертежа чистовой детали можем сделать вывод о том, что деталь относится к первой группе сложности, и может быть изготовлена горячей объемной штамповкой в открытом штампе [4, 7].

4.3 Проектирование чертежа горячей штамповки детали "фланец" из сплава ЭИ868

Объемной штамповкой называется процесс ОМД, заключающийся в деформирование заготовки, в результате чего металл заполняет полость инструмента - штамп, называемую ручьем, профиль которой в сомкнутом состоянии штампа соответствует требуемой форме с учетом термической усадки материала изделии.

Объёмная штамповка обеспечивает более высокую производительность, точность формы и размеров поковок, идентичность их при производстве крупных партий, меньше утомляет рабочего и меньшей степени связана с его квалификацией, легче поддается механизации и автоматизации, чем другие процессы обработки металлов давлением, например ковка.

Штамповочные процессы можно классифицировать по типу применяемого штампа:

- штамповка в открытых штампах;

- штамповка в закрытых штампах.

Штамп называется открытым, если профиль штамповки формируется в обеих половинах штампа и при этом часть металла может вытекать на плоскость разъёма. Если бы открытый штамп не имел облойной канавки, то возможные колебания объема заготовки приводили бы к недоштамповке по высоте или недооформлению детали. Поэтому во всех случаях штамповка производится с облойной канавкой, в которую вытесняется "лишний" металл [4, 6, 7]

Штамп считается закрытым, если профиль штамповки формируется в одной половине штампа (обычно в нижней), которую в этом случае называют матрицей. Избыток металла может выходить в зазор пуансон - матрица, если позволяет величина зазора. Удаление поковки из ручья открытого штампа производится клещами или выталкивателем.

Чертеж штамповки составляют по чертежу готовой детали. Контур готовой детали наносят либо пунктирной, либо тонкой сплошной линией, а размеры готовой детали наносят либо в скобках под соответствующими размерами штамповки [1].

4.3.1 Назначение допусков и припусков

Все штампованные заготовки, как правило, подвергают последующей механической обработке. Степень точности штамповочных заготовок количественно определяется двумя факторами:

- припусками на механическую обработку;

- допусками на размеры.

Припуски на механическую обработку, связанны с необходимостью достижения нужной точности и чистоты. Величина этих припусков определяется требуемой чистотой и точностью поверхности после механической обработки, а также искажением формы, имеющем место при горячей штамповке (смещение, коробление, дефекты на поверхности в виде зажимов).

Величину припусков назначают по наибольшему габаритному размеру детали, в зависимости от материала и требуемой чистоты. Для детали типа "фланец" из сплава ЭИ868, шестого класса точности, и наибольшего габаритного размера 25,5 мм имеем [7,10 ]:

нижний (отрицательный) допуск на размеры составляет - 0,6 мм;

верхний (положительный) допуск на размер составляет + 1 мм.

Штамповкой нельзя получить абсолютно точной поковки, поэтому назначаются допуски, которые учитывают недоштамповку поковки по высоте, износ ручья штампов и другие факторы. Согласно техническому заданию на производство детали типа "фланец" из сплава ЭИ868 допускаются коробления до 0,35 мм, остаток от облоя до 0,4 мм, смещение на линии разъема штампов до 0,2 мм. На основе этих данных назначаем припуски на механическую обработку согласно табличным данным [1,7].

4.3.2 Назначение напусков

Напуски на штамповки в виде штамповочных уклонов, радиусов закруглений регламентируются нормами. Штамповочные уклоны назначаются на поверхности поковки. Они необходимы для того, чтобы поковку можно было быстро и легко извлечь из полости штампа после штамповки. Однако их величина должна быть минимальной, так как уменьшение способствует снижению массы поковки, уменьшению напуска, облегчению заполнения окончательного ручья и увеличения его стойкости. Штамповочные уклоны можно уменьшить за счет применения в штампе выталкивателя. Согласно данным [1,7] уклоны при штамповке на фрикционных прессах берутся гораздо меньшими, чем при формировании аналогичных деталей штамповкой на молотах. В данном конкретном случае для штампуемой детали уклоны принимаем равными 5⁰.

4.3.3 Назначение радиусов скругления

При конструировании поковок предусматриваются наружные радиусы закруглений R, необходимые для предотвращения концентрации напряжений и образования трещин в углах ручья штампа, снижения усилий, необходимых для заполнения углов полости штампа.

Радиусы закруглений внутренних узлов поковки r влияют на условия течения металла, стойкость штампа и качество поковок. На основе справочных данных назначаем углы скругления [1,7], определяемые на основе размеров штампуемой детали, вида штамповки, температуры деформирования и вида технологического оборудования.

На основе назначаемых припусков, допусков, штамповочных уклонов и радиусов закруглений получаем из чертежа готовой детали типа "фланец" (рис.1.) чертеж штампованного полуфабриката. Эскиз чертежа штампованного полуфабриката, при комнатной температуре представлен на рис.5.

Ч ертеж штампованного полуфабриката детали типа "фланец".

Р ис.5.

4.4 Расчет размеров и массы заготовки

Основные потери металла при штамповке будут составлять потери металла на облой, формирующейся в облойной канавке открытого штампа удаляемый на операции обрезки и угаре металла при повышенных температурах (образование окисной пленки на поверхности заготовки). Для расчета объема заготовки воспользуемся формулой:

V _заг. = V _шт. + V _об. + V _уг. (1)

где V _шт. - объём штамповки, мм³;

V _об. - объём облойной канавки, мм³;

V _уг - объём угара металла, мм³.

Для определения объёма весь объём штамповки разделяют на отдельные элементарные объёмы. Эти объёмы рассчитываются и суммируются.

V _шт. = V ₁ + V ₂ + V ₃ (2)

где V ₁ , V ₂ , V ₃ - элементарные объёмы штамповки, мм³.

Элементарный объём V ₁ имеет форму цилиндра, поэтому он

рассчитывается по формуле:

V ₁ = π · R² · H (3)

где R - радиус цилиндра, мм;

Н - высота цилиндра, мм.

Тогда имеем:

V ₁ = 3,14 · 10² · 12 = 3768 мм³.

Объём V ₂ имеет форму усеченного конуса и рассчитывается по формуле:

V ₂ =( π/3) · H · (R_б² + R_м² ) (4)

где R_б = 10 мм, R_м = 5,5 мм, Н = 12 мм.

В данном случае получим:

V ₂ = ( 3,14 / 3) · 12 · (10² + 5,5² ) = 1635,94 мм³.

Объём V ₃ имеет форму параллелепипеда и рассчитывается по формуле:

V ₃ =А · В · С (5)

где А, В, С - стороны параллелепипеда, мм.

В данном случае получим:

V ₃ =28,5 · 16,3 · 7 = 3251,85 мм³.

Теперь можем определить полный объем штамповки:

V _шт. = 3768 + 1635,94 + 3251,85 = 8655,79 мм³.

Теперь можем определить массу штамповки:

m _шт = V _шт. · ρ (6)

где ρ - плотность сплава, г/см³.

m _шт = 8655,79_. · 8,88 / 1000 = 76863,42 / 1000 =76,86 гр.= 0,07686 кг.

Для расчета объёма облоя рассчитываем объем облойной канавки. Для этого выбираем облойную канавку [6, 7], изображенную на рис. 6, рассчитываем необходимые размеры и объём облойной канавки.

С хема облойной канавки.

Р ис.6.

Высоту мостика канавки определяют по формуле:

2 · h₃ = 0,02 · F_п (7)

где F_п - площадь проекции поковки в плане, мм²

F _п = 2403,9 мм².

2 · h₃ = 0,02 · 2493,9 = 0,98.

На основании справочных данных выбираем ближайшее большое значение 2 · h₃ = 1 [6, 7]. Для этого значения высота мостика облойной канавки подбираем остальные величины ее размеров

h₁ = 3 мм, R = 1 мм, L = 28 мм, l = 10 мм, S = 1,04 см².

Теперь можем определить объём облойной канавки:

V_об. = π · R² · H _сред. (8)

Характеристики

Список файлов ВКР