Uchebnoe_posobie_dlya_vypolenia_DZ_po_TK M_Misha_15_04_2014 (1) (769664), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Рис. 2.5 Влияние положения плоскости разъема штампа на величину напусков и форму поковок:
а) штамповка поковок в торец; б) штамповка поковок плашмя.
Как видно из рисунка, изменение расположения плоскости разъема приводит к изменению формы поковки и влияет на величину назначаемых на поковку напусков, а значит и на величину КИМ.
Припуски на механическую обработку назначают только на отдельные поверхности, в основном сопрягаемые с другими деталями. Если шероховатость отдельных поверхностей поковки, достигаемая при штамповке (см. табл. 2.8) , удовлетворяет требованиям, предъявляемым к готовой детали, то припуски на эти поверхности не назначают. Штамповкой невозможно получить абсолютно точные поковки, поэтому на размеры поковки назначают допуски.
Таблица 2.9
Шероховатость поверхности, достигаемая различными способами обработки давлением
Допуски (допускаемые отклонения), назначаемые на размеры поковок, учитывают возможные отклонения от номинальных размеров поковки из-за износа ручьев штампов, неполного заполнения штампов, недоштамповке по высоте и др. факторов. Допуски назначают на все номинальные размеры поковки.
Штамповочные уклоны назначаются для легкого и быстрого удаления поковки из штампа и выполняют сверх припуска на тех поверхностях поковки, которые расположены перпендикулярно плоскости разъема. Уклоны зависят от размеров поковки, глубины и сложности ручья штампа, применяемого оборудования. В зависимости от перечисленных факторов штамповочные уклоны назначают в пределах от 3° до 12°. При этом, следует учитывать, что вследствие температурной усадки, наружные поверхности поковки при остывании отходят от поверхности ручья штампа, а внутренние - прижимаются. Поэтому штамповочные уклоны, назначаемые на внутренние поверхности, по величине на 2° - 3° больше чем наружные уклоны. Штамповочные уклоны на поковках, штампуемых на молотах, обычно бывают выше, чем у поковок, полученных на механических прессах, имеющих выталкиватели, которые обеспечивают удаление поковок из полости штампа..
Назначение наружных штамповочных уклонов производят из стандартного ряда уклонов 3° , 5° , 7° , 10° , 12° по табл. 2.10.
Таблица 2.10
Наименьшие радиусы закруглений внешних углов штампованных поковок
Штампы с разъемными матрицами могут иметь две и более поверхностей разъема. Поэтому, поковки, полученные в штампах с разъемными матрицами, в большинстве своем характеризуются меньшим объемом напусков, либо их полным отсутствием. Возможно изготовление поковок со сквозными отверстиями. В таких случаях не требуется конструирование наметок под прошивку. Штамповочные уклоны назначают значительно меньших размеров или их можно совсем не предусматривать.
2.7.1 Определение массы исходной заготовки
Основная часть массы заготовки – масса поковки, которую определяют, умножая её объем на плотность металла. Для определения объема поковку разбивают на несколько частей с простой геометрической формой и подсчитывают объем по геометрическим формулам. (в расчетах – номинальные размеры поковок, без учета допусков)
Масса исходной заготовки, кроме массы самой поковки, включает также массу отходов при обработке.
Массу заготовки для ковки в виде слитка определяют по формуле
- масса прибыльной части слитка;
- потери металла за счет угара при нагреве.
Массу дефектного металла прибыльной и донной
частей слитка обычно принимают в размере 20-30%, 3-7% от массы слитка соответственно.
Отходы на угар - в среднем 3 % от массы нагреваемого слитка за каждый нагрев.
Массу заготовки для ковки в виде профиля определяют по формуле
- потери при нагреве заготовки;
Мтех – технологические отходы.
В этом случае отходы на угар составляют 2…2,5% от массы заготовки за каждый нагрев.
Массу заготовки для горячей объёмной штамповки в открытом штампе определяют по формуле
- масса угара металла, определяемая в зависимости от способа нагрева: 1,5…2,5 % от массы заготовки при нагреве в пламенных печах, 0,5…1 % - при электронагреве
- масса облоя (10-20% от массы поковки).
2.7.2 Выбор основных штамповочных операций
Выбор операций осуществляют исходя из формы поковки, ее массы, вида заготовки и.т.д. Наиболее простой путь – согласно ранее разработанному технологическому процессу. В таблице 2.11 приведен пример изготовления штампованной поковки конического зубчатого колеса.
Таблица 2.11
Пример изготовления штампованной поковки конического зубчатого колеса
Наименование операций и переходов | Эскизы переходов | Оборудование, инструмент |
Отрезка заготовки |
| Ножницы, ножи |
Нагрев заготовки |
| Индукционное нагревательное устройство |
Осадка в заготовительном ручье штампа |
| Молот; площадка для осадки молотового штампа |
Штамповка в штамповочном ручье |
| Молот; открытый штамп |
Обрезка облоя, пробивка отверстия |
| Механический пресс; штамп совмещённый для обрезки облоя и пробивки отверстия |
2.7.3 Степень сложности поковки
Степень сложности стальной поковки С определяют путем вычисления отношения массы (объема) поковки к массе(объему)
простого тела, в которое вписывается поковка. Такое тело может быть сферой, цилиндром, призмой (рис. 2.6).
Рис. 2.6 Примеры вписывания поковки в простое геометрическое тело
В зависимости от отношения устанавливаются четыре степени сложности поковок (табл. 2.12)
Таблица 2.12
Выбор степени сложности поковки
2.7.4 Группа стали
Группу стали М определяют по табл. 2.13.
Таблица 2.13
Определение группы стали
2.7.5 Класс точности
Класс точности поковки T устанавливается в зависимости от типа технологического процесса и оборудования для ее изготовления (табл. 2.14).
Таблица 2.14
В ыбор класса точности поковки
2.7.6 Индекс группы поковки
Для назначения припусков и допусков необходимо определить исходный индекс поковки.
Исходный индекс поковки – условный показатель, учитывающий сумму характеристик поковки (класс точности, группа стали, степень сложности и масса поковки), который устанавливают по табл. 2.15.
Инструкция по использованию табл. 2.15
-
Определяем интервал, в который попадает масса заданной поковки (см. столбец «Масса поковки»).
-
Далее по горизонтальной линии переходим в столбец «Группа стали». Если группа стали поковки М1, то по той же горизонтальной линии переходим к столбцу «Степень сложности поковки». Если группа сталей М2, то опускаемся на одну строку вниз. Если группа сталей М3, то опускаемся на две строки и только потом переходим к столбцу «Степень сложности поковки».
-
Аналогично поступаем со степенью сложности поковки (С) и классом точности (Т). Если группа сложности С1 и класс точности Т1, то опускаться на следующую строку не надо. При остальных группах и классах необходимо опускаться на более низкую строку по наклонной линии до пересечения с вертикальной линией соответствующего класса (Т). Пройдя до конца горизонтальной линии до столбца «Исходный индекс», определяем исходный индекс.
По установленному исходному индексу находят припуски (таблица 2.16) , а также допуски и допускаемые отклонения (таблица 2.17). Припуски на внутренние размеры поковок отнимают от номинальных размеров, а допускаемые отклонения размеров толщины, учитывающие недоштамповку, устанавливают по наибольшей толщине поковки, они распространяются на все размеры ее толщины.
Таблица 2.15
Определение исходного индекса поковки
Таблица 2.16
Припуски поковки
Таблица 2.17
Д опускаемые отклонения поковки
Таблица 2.17
Допускаемые отклонения поковки (продолжение)
2.7.7 Наружные и внутренние штамповочные уклоны:
Штамповочные уклоны назначают для быстрого и легкого удаления поковки из штампа и выполняют сверх припуска на тех поверхностях поковки, которые расположены перпендикулярно плоскости разъема. Уклоны зависят от размеров поковки, относительной глубины и сложности ручья штампа, применяемого оборудования.
Уклоны – в пределах от 3 до 12 градусов. Штамповочные уклоны, назначаемые на внутренние поверхности на 2…3 градуса больше, чем наружные уклоны.
На поковках, штампуемых на молотах, бывают выше, чем на поковках, получаемых на механических прессах с выталкивателями.
Наружные штамповочные уклоны назначают из стандартного ряда уклонов (табл. 2.18)
Таблица 2.18
Наружные штамповочные уклоны поковки
2.7.8 Радиусы закруглений
Радиусы закруглений. Все пересекающиеся поверхности поковки сопрягаются по этим радиусам. Величина радиусов закруглений внешних углов (наружных радиусов закруглений Rн) зависят от массы поковки глубины полости штампа. Внутренние радиусы закруглений Rв назначаются примерно в 3 – 4 раза больше принятых для данной поковки наружных радиусов.
Таблица 2.19
Минимальные значения радиусов закруглений внешних углов поковки
Пример
1. Анализ исходных данных и выбор марки материала детали, приведенной на рис.1:
-
Тип производства: массовое производство N=100000 штук в год.
-
Габариты поковки: диаметр детали 200 мм, высота 100 мм.
2. Выбор вида обработки давлением