Практика (2_3 Обоснование метода получения заготовки)

Посмотреть архив целиком

Обоснование метода изготовления заготовки

Выбор метода изготовления заготовки зависит от формы и размеров детали, её материала и назначения, объёма производства и т.д. Оптимальным методом является тот, при котором заготовки получаются более дешёвыми, включая стоимость последующей механической обработки, и имеют требуемое качество. Важным фактором при выборе метода изготовления заготовки является экономия металла. Значительное сокращение расхода металла достигается при использовании технологических процессов малоотходного производства заготовок, размеры которых максимально приближаются к размерам детали. Экономия металла достигается благодаря сокращению припусков под механическую обработку и повышению точности размеров заготовки. Уменьшается трудоёмкость механической обработки благодаря более высоким режимам резания, исключению черновых операций, а также замене их получистовыми и чистовыми операциями.

Наиболее целесообразно заготовку фланца получить методами горячей объёмной штамповки (ГОШ). При ГОШ металл предварительно нагревают до ковочной температуры 1200…13000С. Благодаря нагреву металл становится пластичным, сопротивление деформированию снижается на порядок по сравнению с прочностью в холодном состоянии. Под действием давления пресса нагретый металл хорошо заполняет ручьи штампов, что позволяет получить весьма сложные по форме поковки, используя широкую номенклатуру марок сталей.

Рассмотрим два вида оборудования горячей объёмной штамповки применяемых для получения заготовок фланцев: молота, кривошипные горячештамповочные прессы (КГШП).

На молоте для формирования поковки используют энергию его падающих частей. Масса последних у современных паровоздушных молотов доходит до 8 т. В силу особенностей энергетического режима работы молотов и в связи с отсутствием у них выталкивателей из штампов на них нельзя выполнять операцию выдавливания или прошивки глубоких полостей. Из этих же соображений штамповочные уклоны и припуски на поковках приходится делать достаточно большими, что приводит к повышенному расходу металла.

Преимущество молота в том, что количество наносимых ударов не связано жёстко с количеством ручьёв молотового штампа. Кроме того при штамповке в последнем ручье можно нанести по поковке некоторое количество повторных ударов для лучшего её оформления.

На молоте можно выполнять операцию осадки в торец, протяжки, гибки, предварительной и окончательной штамповки. Самая нагруженная - последняя позиция обычно размещается посередине, ближе к оси действующей силы. Окончательный ручей выполняют с учётом усадки металла при охлаждении (усадка стали – около 1,5%). У заготовок с отверстием на молотах получают углубления с обоих торцов, которые затем прошивают на другой операции.

Современные КГШП позволяют штамповать крупные поковки массой до 50…60 кг.

При штамповке на КГШП применяются два основных способа деформации: 1)штамповка заготовки в торец; 2) штамповка заготовки плашмя.

Штамповкой в торец получают ассиметричные поковки. Основные операции здесь: фасонирование, предварительная и окончательная объёмная штамповка, прошивка и прямое выдавливание.

Фасонирование – это придание заготовке первичной формы, удобной для размещения в следующем ручье штампа. Оно может выполняться осадкой с образованием ступиц или осадкой с выдавливанием. При этом можно придавать заготовке достаточно сложные формы: от простой бочки до фигуры с полостью. Далее следуют операции предварительной и окончательной штамповки, а при штамповке деталей с отверстием – пробивка перемычки.

Штамповку на КГШП выполняют в открытых и закрытых штампах. Наиболее распространена штамповка в открытых штампах, которая обеспечивает изготовление поковок с точностью, соответствующей классам Т4 и Т5, и относительно малыми припусками.


Припуски на механическую обработку зависят от содержания углерода и легирующих элементов в стали, степени сложности и класса точности поковок. Штамповочные уклоны на наружных поверхностях должны быть не более 50, на внутренних поверхностях – не более 70.

Штамповка на КГШП по сравнению со штамповкой на молотах позволяет повысить производительность, значительно снизить потери металла, улучшить качество и увеличить точность поковок. Основное преимущество штамповки на КГШП – высокая точность и качество получаемых поковок, высокая производительность, улучшение санитарно-гигиенических условий труда. Особенностями поковки на КГШП по сравнению со штамповкой на молотах является постоянство величины рабочего хода, восприятие деформирующих усилий самой конструкцией пресса, небольшие скорости деформирования, наличие выталкивающих устройств, надёжность направляющих ползуна пресса.

Повышенная точность размеров поковок, получаемых при штамповке на КГШП по сравнению со штамповкой на молотах заключается в достижении более узкого предела допусков, мень­ших величин припусков и напусков Постоянство величины рабо­чего хода КГШП обеспечивает уменьшение отклонений размеров поковок по высоте. Практически возможная точность поковок при штамповке на КГШП характеризуется допусками ± (0,2 - 0,5) мм и ±(0,8 - 1,0) мм при штамповке на молотах. Нали­чие выталкивателей в ползуне и столе пресса позволяет уменьшить штамповочные уклоны до 1—3°, а в некоторых случаях совсем отказаться от них. Уменьшение величины напусков, припусков и допусков повышает точность поковок и увеличивает коэффициент весовой точности. В некоторых случаях точная штамповка на прессах позволяет изготавливать детали без обработки резанием. Производительность при штамповке на КГШП по сравнению со штамповкой на молотах увеличивается в среднем на 20—40%, а в некоторых случаях в 2—3 раза, что объясняется тем, что деформация на прессе в каждом ручье осуществляется за один ход, а на молоте — за несколько ударов, т. е. при штамповке по­ковок на кривошипных прессах количество ходов пресса всегда равно количеству ручьев штампа. Вместе с тем число ходов в минуту у кривошипных прессов примерно равно числу ударов эквивалентных молотов.

Постоянство величины рабочего хода кривошипного пресса обеспечивает одинаковую степень обжатия при одной и той же высоте заготовок для данной партии, а постоянство скоростей хода ползуна для соответствующих углов поворота коленчатого вала — одинаковую скорость деформации при тех же углах по­ворота. Такое постоянство режима деформирования обеспечивает стабильность размеров и механических свойств поковок и при правильно выбранном режиме — высокое качество деталей.

Кривошипные прессы благодаря наличию выталкивателей дают возможность осуществлять наиболее прогрессивный техно­логический процесс штамповки выдавливанием, который позво­ляет изготовлять поковки с высокими механическими свойства­ми и очень близкие по форме и размерам к чистовым деталям, т. е. не требующие значительной последующей обработки реза­нием. Благодаря ярко выраженной схеме неравномерного всесто­роннего сжатия, обеспечивающей металлу при штамповке выдав­ливанием высокую пластичность, этим способом можно успешно изготавливать поковки сложной конфигурации из труднодеформируемых сталей и сплавов.

Условия работы у прессов значительно лучше, чем у молотов, сотрясения поч­вы при работе прессов отсутствуют, их можно устанавливать в зданиях облегченной конструкции.

К числу основных недостатков КГШП относятся их мень­шая универсальность по сравнению с молотами; высокая стои­мость и возможность заклинивания и поломки прессов; необхо­димость очистки заготовок от окалины, заштамповывающейся в тело поковки; необходимость большего количества ручьев по срав­нению с молотовыми штампами.

При штамповке на прессе в момент нажатия деформации подвергается весь объём заготовки, в отличие от молота. Объёмы металла, прилегающие к поверхности штампа, при сравнительно небольшой скорости деформирования быстро охлаждаются, в результате чего происходит интенсивное течение внутренних слоёв металла средней части заготовки от центра к периферии и менее интенсивное заполнение полости ручья штампа по высоте.

Для снятия напряжений и улучшения обрабатываемости, откованные или отштампованные заготовки независимо от оборудования, на котором они получены, подвергают термообработке – нормализации или отжигу.

После термообработки заготовки очищают от окалины и контролируют по основным размерам, положению внешних поверхностей относительно центрального отверстия и по твёрдости.

При изготовлении поковок необходимо стремится получить конфигурацию заготовок, приближающуюся к упрощенному очертанию детали. Чрезмерные припуски вызывают излишние затраты на изготовление детали тем самым увеличивая стоимость.

Проанализировав эти два метода горячей штамповки, выбираем штамповку на КГШП.


17




Случайные файлы

Файл
93804.rtf
2010.rtf
69286.rtf
28124.rtf
152460.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.