Жаропрочные сплавы (стр. 8 из 16)
Рис. 7.
4.11 Зачистка дефектов
Если на поверхности поковок обнаружены дефекты – окисные плены, трещины, зажимы, подрезы, расслоения, риски, то они должны быть удалены перед дальнейшей обработкой.
Крупные поверхностные дефекты удаляют газопламенной обработкой, пневматическими молотками, зачисткой шлифовальными кругами. Для удаления поверхностного дефекта на стальных заготовках используют электрокорундовые шлифовальные круги на бакелитовой связке с зернистостью 12-60. Окружная скорость шлифовальных кругов составляет 30-50 м/с. Обработанные участки поверхности должны иметь плавные переходы.
При большом числе дефектов проводят обдирку на обдирочных, фрезеровочных или строгальных станках в зависимости от формы и вида исходного металла. Если глубина дефекта превышает значения, указанные в таблице 15, то металл бракуют.
Таблица 15
Допустимая глубина зачистки дефектов (ГОСТ 1050-84) [7].
| Диаметр или толщина заготовки, мм | Глубина зачистки, не более |
| До 80 | Половина суммы предельных отклонений |
| 80-140 | Сумма предельных отклонений |
| 140-200 | 5 % диаметра или толщины |
| Свыше 200 | 6 % диаметра или толщины |
Выбор способа зачистки зависит от выбора исходного материала, его назначения, марки материала, вида и степени развития дефекта, формы и размера поковки. После штамповки в открытых штампах, на некоторых производствах, поковки подвергают обточке в целях удаления обезуглероженного слоя и повышения точности по диаметру. Эффективна обточка на бесцентровых токарных станках, в которых пруток поступательно перемещается сквозь вращающиеся многорезцовые головки. Производительность бесцентрового токарного станка в 3-4 раза выше производительности универсального токарного станка. В данном случае зачистка производится на шлифовальных кругах.
4.12 Правка
Штампованные поковки могут искривляться в процессе изготовления при удалении из ручья и при их транспортировке. В особенности часто поковки искривляются при обрезке заусенца и прошивке отверстий.
На изогнутых поковках при механической обработке в некоторых местах может не хватать припуска, а в других будет его избыток. Если изгиб мал и припуск всюду нормальный, или близок к нормальному, то правку не делают. В противном случае правка необходима.
В разрабатываемом технологическом процессе правку производят на винтовом фрикционном прессе, предварительно нагрев в печи при температуре 1000 - 1100 ±5 0С. Технические характеристики фрикционного пресса представлены в табл. 16.
Таблица 16
Технические характеристики фрикционного пресса [1]
| № | Наименование технической характеристики | Значение параметра |
| 1 | Усилие, мН | 40 |
| 2 | Ход ползуна, мм | 500 |
| 3 | Число ходов ползуна в минуту | 16 |
| 4 | Наименьшее расстояние между столом и ползуном, мм | 360 |
| 5 | Размеры стола, мм | 730 ´ 750 |
| 6 | Мощность электродвигателя, кВт | 22 |
| 7 | Габаритные размеры, мм | 3800 ´ 2430 ´ 4970 |
| 8 | Масса, кг | 25000 |
4.13 Контроль качества готовой продукции
Качество поковок определяется точностью их геометрической формы и размеров, механическими свойствами, структурой и отсутствием поверхностных и внутренних дефектов. Получение качественной поковки зависит от правильной разработки чертежа поковки, проектирования и выполнения технологического процесса штамповки, а также организацией работы технического контроля, в задачи которого входит не только выявление, но и предупреждение брака.
Для контроля размеров штампованных поковок используют измерительные инструменты. Из универсальных инструментов применяются штангенциркули, штангенвысотомеры, штангенглубиномеры, индикаторные кронциркули, радиусомеры, щупы и др. Для всесторонних измерений первых и последних поковок, снимаемых со штампа, производят их разметку на контрольной плите с применением поверочных призм, струбцинок и штангенрейсмуса. Для повышения производительности контроля применяют специальный инструмент – скобы, шаблоны и контрольные приспособления.
Контрольные приспособления состоят из базирующего, зажимного и измерительного устройств и разделяются на наладочные, показывающие фактические размеры поковок, и приемные, фиксирующие лишь попадание размеров поковки в допуск или выход из допуска. Пропускная способность приемных контрольных приспособлений составляет 300-1500 измерений в 1 час.
Применение метода вихревых токов позволяет контролировать химический состав, твердость, трещины, структурное состояние, внутреннее напряжение в поковках и размеры их сечений.
Внутренние дефекты в поковках определяют ультразвуковым методом. Этот метод основан на отражении ультразвукового луча от поверхности внутренних дефектов. Участки поковки, подвергаемые контролю, должны быть одинакового сечения. Методы ультразвуковой дефектоскопии регламентированы в ГОСТ 24507-80 [7]. Они позволяют выявить раковины, рыхлости, трещины, флокены, расслоения и другие несплошности в толще металла, не обнаруживаемые или не всегда обнаруживаемые другими методами неразрушающего контроля.
5. Разработка чертежей штамповой оснастки
На этапе разработки чертежа штамповой оснастки необходимо сконструировать штамп для горячей штамповки и и штамп для обрезки облоя для отштампованных полуфабрикатов из рассматриваемого хромоникелевого сплава. Конструирование штамповой оснасти для горячей объемной штамповке производится на основе рекомендаций изложенных в [1, 7]. В рамках дипломной работы были сконструированы две половины штампа для горячей объемной штамповки (рис. 8 - 10), обрезной штамп для отделения облоя от тела штампованного полуфабриката (рис. 11 - 12), а также разработаны детали обрезного штампа, а именно обрезной пуансон, обрезная матрица, подкладка под обрезную матрицу (подушка), элементы съемника облоя с пуансона при обратном ходе плунжера пресса (рис. 13-15). Чертежи элементов оснастки представлены также в графической части дипломной работы.
При проектировании штампов использовались данные ОСТов, ГОСТов, технических условий по проектированию штампов для горячей объемной штамповке на фрикционных прессах, а также заводских нормалей, принятых на ФГУП "ММПП "Салют".
В качестве материалов для изготовления штампов рекомендуется использовать жаростойкие инструментальные стали, предназначенные, по своим прочностным и механическим характеристикам, для изготовления рабочих деталей штампов горячей объемной штамповки. Рекомендуемые марки сталей и режимы по их термической обработке представлены на соответствующих плакатах в графической части дипломной работы.
Схема штампа для горячей объемной штамповки на фрикционном прессе.
 |
Рис. 8.
Элемент сечения штампа для горячей объемной штамповки на фрикционном прессе (сечение по линии А-А).
Рис. 9.
 |
Элемент сечения штампа для горячей объемной штамповке на фрикционном прессе (вид в направлении М).
Схема обрезного штампа для отделения облоя от тела отштампованного полуфабриката.
Рис. 11.
 |
Схема обрезного штампа для отделения облоя от тела отштампованного полуфабриката (вид на нижнюю неподвижную половину штампа).
Рис. 12.
Пуансон обрезного штампа для отделения облоя от тела отштампованного полуфабриката.
Рис. 13.
Матрица обрезного штампа для отделения облоя от тела отштампованного полуфабриката
.
Рис. 14.
Подкладка под матрицу (подушка) обрезного штампа.
Рис. 15.
6. Автоматизация технологического процесса
Автоматизация технологического процесса позволяет повысить производительность штамповочного оборудования за счет сокращения цикла штамповки, высвободить рабочих за счет интенсификации технологии штамповки, проведения на одном агрегате максимально возможного числа операций, улучшить качество и точность поковок за счет стабилизации технологического процесса, повысить безопасность труда. Автоматизация и механизация технологических процессов горячей объемной штамповки развивается путем оснащения средствами механизации и автоматизации универсального оборудования, может образовать механизированные и автоматизированные линии, а также путем применения специализированных горячештамповочных машин-автоматов. Выбор метода определяется масштабностью производства поковок, номенклатурой деталей, закрепленных за линией, индивидуальными особенностями деталей и технологических процессов штамповки.
Данный технологический процесс полностью автоматизировать невыгодно, так как деталь имеет небольшую массу и размер, и годовая программа выпуска детали типа "фланец" из хромоникелевого сплава ЭИ868 составляет 200 000 шт./год, поэтому перенос ее от печи к штампу, от штампа к обрезному прессу осуществляется с помощью клещей. Единственное, что было бы целесообразно автоматизировать, это подачу смазки в штамп, для меньшей занятости рабочего. Схема подачи смазки в штамп приведена в графической части проекта и на рис. 16.