Uchebnoe_posobie_dlya_vypolenia_DZ_po_TK M_Misha_15_04_2014 (1) (769664), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Т.к. в условиях массового производства использование ковки экономически и технологически невыгодно, а габариты поковки и ее масса делают метод холодной объёмной штамповки также затруднительным, считаю целесообразным получение данной поковки методом горячей объёмной штамповки.
Получение заготовки ковкой при массовом производстве не целесообразно. Целесообразно получение поковки заданной детали горячей объемной штамповкой (холодной объемной штамповкой не подходит, т.к.σвр>600 МПа) в открытом молотовом штампе. Материал заготовки (сталь 20) имеет при температуре ковки достаточную пластичность (относительное удлинение при 
51%) и в создании трёхосного напряжения сжатия, т.е. в применении закрытого штампа, нет необходимости.
3. Разработка технологического процесса изготовления поковок
Разработку техпроцесса начинаем с составления чертежа поковки. В качестве поверхности разъёма штампов выбираем плоскость “А-А”, перпендикулярную оси ступицы и расположенному в сечении, соответствующему максимальному диаметру детали (205 мм). При таком расположении плоскости разъёма одна из полостей штампа будет более глубокой. Эту полость следует расположить в верхней половине штампа, т.к. металл затекает вверх лучше.
Припуски назначаем на поверхности, требующие последующей механической обработки. Для назначения припусков определяем исходный индекс поковки. Для этого необходимо определить массу, степень сложности, класс точности поковки.
Для расчета массы поковки по табл. определяем коэффициент Kp=1.6 для группы деталей 2 и массу поковки.
; 
; Мпок= 14,6кг; Vпок=1871 см3
Для определения степени сложности поковки найдём объём геометрической фигуры, в которую вписывается поковка. В нашем случае – это цилиндр диаметром 205 мм и высотой 73 мм.
Находим отношение объёма поковки к объёму описанной фигуры:
, что соответствует второй степени сложности С2 – 0.32…0.63.
Группа стали определяем по данным табл.2.9.
М1 (т.к. сталь 20 содержит углерода 0.2%, что меньше 0.35% и не содержит легирующих элементов).
Класс точности
Определяем по таблице из вычисленных данных Т4.
Индекс группы поковки
Определяем по таблице исходный индекс = 13.
В соответствии с найденным индексом поковки устанавливаем припуски на сторону и допускаемые отклонения размеров поковки.
| Элемент детали | Припуск на сторону (мм) | Размер поковки (мм) | ||
| Размер | Наименьшее отклонение | Наибольшее отклонение | ||
| Диаметр 205 мм | 2.3 | 209.6 | -1.1 | +2.1 |
| Диаметр 165 мм | 2.2 | 160.6 | -1.0 | +1.8 |
| Диаметр 54 мм | 2.0 | 50 | -0.9 | +1.6 |
| Толщина 15 мм | 1.7 | 16.7 | -0.8 | +1.4 |
| Толщина 73 мм | 2.3 | 77.6 | -1.0 | 1.8 |
Наружные и внутренние штамповочные уклоны:
Наружные - 
Внутренние - 
Радиусы закруглений на поковку:
Для внешних углов поковки принять Rнар=3 мм
Внутренние радиусы закруглений принять в 3 раза больше Rвнутр=9 мм.
-
Определение размеров исходной заготовки:
Массу облоя примем равной 
, что соответствует усреднённым потерям металла на облой при штамповке поковок такого типа.
Массу угара 
примем в размере 
(предполагаем, что для нагрева используется индукционное нагревательное устройство).
Тогда масса и объём исходной заготовки будут равны:
кг
V
заг=1683см3
Тогда диаметр заготовки будет равен Dзаг= =10.2см=102мм
Принимаем в соответствии с ГОСТ 2590-88 диаметр прутка 105 мм.
Тогда высота заготовки Нзаг= 4Vзаг/πDзаг2=195 мм
Окончательно принимаем размеры исходной заготовки: Dзаг=105 мм, Hзаг=195 мм.
5. Последовательность изготовления поковки горячей объемной штамповкой
Последовательность изготовления поковки будет включать следующие операции и переходы:
-
Отрезка заготовки дисковой фрезой.
Инструмент – дисковая фреза.
-
Нагрев
Оборудование - индукционное нагревательное устройство.
-
Осадка в заготовительном ручье штампа
Оборудование – молот (площадка для осадки молотового штампа).
-
Штамповка в открытом штампе
Оборудование – молот.
Оснастка – открытый штамп.
-
Обрезка облоя, пробивка отверстия
Оборудование – механический пресс
Оснастка – штамп, совмещенный для обрезки облоя и пробивки отверстия.
6. Анализ технологичности конструкции заготовки,
получаемой ковкой или объемной штамповкой
| Требова-ния | N | Признаки технологичности | Вариант | |
| ОШ | ОР | |||
| К материалу и типу заготовки | 1 | Хорошая деформируемость материала заготовки | + | |
| 2 | Первичная заготовка в виде сортового проката | + | ||
| К конструк-ции поковки | 3 | Отсутствие конических, клиновых поверхностей и поверхностей пересечения конических и сферических элементов заготовки, полученной ковкой | - | |
| 4 | Минимальная степень сложности поковки (С1) | - | ||
| 5 | Минимальная величина напуска | - | ||
| 6 | Отсутствие выступающих частей, мешающих удалению поковок из полости штампа | + | ||
| 7 | Наличие конструктивных уклонов, перпендикулярных плоскости разьема, совпадающих с технологическими | + | ||
| 8 | Наличие плавных переходов между сопрягаемыми и пересекающимися поверхностями. | + | ||
| 9 | Площадь поперечного сечения не должна изменяться более чем в три раза | - | ||
| 10 | Диаметр утолщения поковки не должен превышать 4-х кратного увеличения | + | ||
| 11 | Толщина перемычек (пленок) в заготовках, полученных ГОШ, должна определяться из соотношения S0.1D, но не меньше 4мм | 5мм + | ||
| 12 | Отверстия с диаметром более 30 мм | + | ||
| 13 | Максимальный выход годного при обработке давлением Квг | 0.84 | ||
| К конструк-ции штампа | 14 | Минимальная глубина полости штампа | 10мм | |
| 15 | Плоский разъем полуформ | + | ||
| 16 | Минимальное количество плоскостей разъема | + | ||
| 17 | Плоскость разьема штампа пересекает вертикальную поверхность изделия. | + | ||
| 18 | Закрытый штамп | - | ||
| К поковке, подверга-емой механи-ческой обработке резанием | 19 | Хорошая обрабатываемость резанием | + | + |
| 20 | Максимальная весовая точность поковки (mдет/mпок) Квт | 0.825 | 0.31 | |
| 21 | Расположение обрабатываемых поверхностей на одном уровне | + | + | |
| 22 | Возможность механической обработки поковки за один установ на станке | - | - | |
| 23 | Минимальная шероховатость поковки | Ra 10 | Ra 6.3 | |
| 24 | Минимальная длина обрабатываемых поверхностей | + | - | |
| 25 | Минимальная величина дефектного слоя на поверхности заготовки | - | + | |
| 26 | Низкий уровень внутренних напряжений в заготовке | + | + | |
| 27 | Равномерная высокая жесткость конструкции | + | + | |
| 28 | Возможность контроля качества | + | + | |
| 29 | Максимальный коэффициент использования металла | 0.693 | 0.31 | |
-
Вывод
Применение горячей объемной штамповки в открытом штампе для изготовления заготовки проектируемой детали позволилило более, чем в две увеличить коэффициент использования материала (КИМ = 0,69) по сравнению с механической обработкой резанием профиля (КИМ = 0,31). Повышение технологичности конструкции детали достигнуто за счет уменьшения количества поверхностей, подвергаемых обработке резанием и снижение припусков на обработку поверхностей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
