Ковка и штамповка изделий (стр. 5 из 6)
Табл.7 – технологическая карта техпроцесса.
| Наименование и содержание операции | Вид оборудования |
| 1. Контроль металла. Проверить номер детали, марку стали по бирке на таре. | визуально |
| 2.Транспортирование. Транспортировать тару с заготовками к нагревателю | Мостовой кран грузоподъемностью 10т. |
| 3. Нагрев прутков для резки прутков на заготовки. | Печь индукционная с подъемно шагающими бойками. |
| 4. Разрезка прутков на заготовки. | Сортовые закрытые кривошипные ножницы модели Н1534 |
| 5. Контроль заготовок. Контролировать размер d=63 мм, l=156,5 мм | Мерительный инструмент |
| 6. Транспортирование заготовки к индукционному нагревателю | Мостовой кран грузоподъемностью 10 т, тара |
| 7. Нагрев заготовок до температуры t=1250°C | Индукционный нагреватель |
| 8. Контроль температуры нагрева | Пирометр фотоэлектрический ФЭП - 2 |
| 9. Осадка. Штамповка | Пресс КГШП модели КБ8042, усилием 16 МН |
| 10. Обрезка облоя | Пресс КГШП простого действия модели КБ2534, усилием 1,6МН |
| 11. Термическая обработка | Автоматизированный агрегат конвейерного типа СТОА 16 |
| 12. Очистка от окалины | Химическая ванна |
| 13. Контроль, приемка | Мерительный инструмент, контрольный стол |
*перемещение заготовок с осадочной площадки в окончательный ручей и с КГШП на обрезной пресс осуществляется с помощью поперечных клещей.
Показатели эффективности использования металла приведены в пункте 3.3.
Норма расхода……………………………………………………3,97 кг
Коэффициент использования металла………………………….47%
Коэффициент раскроя……………………………………………95%
Коэффициент точности поковки………………………………..49%
Коэффициент точности заготовки………………………………97%
Баланс металла:
Заготовка - 3,813кг (100%);
Поковка – 3,184кг (83,5%);
Перемычка – 0,105кг (2,75%);
Облой – 0,498кг (13%);
Угар – 0,027кг (0,7%).
3.14 КОНТРОЛЬ ПОКОВКИ
| Объект контроля | Методы контроля |
| Перекос смещение поковки по линии разъема. | 1. Осмотр поковки до обрезки заусенца2. Разметка верхней половины фигуры при установке по нижней половине3. Проверка боковым шаблоном  |
| Высота или диаметр поковки | 1. Измерение штангенциркулем2. Измерение предельной скобой |
| Толщина стенки | 1. Измерение кронциркулем с индикаторной шкалой2. Измерение индикаторным кронциркулем 3. Измерение предельным кронциркулем |
| Проверка цилиндрических поверхностей и радиусов скруглений | 1. Измерение набором радиусных шаблонов для универсального измерения R = 1…15 мм через 0,5 мм.2. Измерение предельным шаблоном наружных радиусов3. Измерение предельным шаблоном внутренних радиусов. |
| Диаметры отверстий | 1. Измерение штангенциркулем2. Измерение предельной пластиной3. Измерение шаблоном ( схема а) диаметр Д поковки склонен при усадке штампа увеличиваться. Шаблон диаметром Д + δ при изменении не должен проваливаться ниже торца обода |
| Длина поковки | 1. Прутковым шаблоном с предельной выточкой2. Проверка профильным шаблоном 3. Проверка двусторонним профильным шаблоном4. Проверка контрольным приспособлением |
4. Проектирование штампов
4.1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШТАМПА КГШП
штампы кривошипных горячештамповочных прессов имеют сборную конструкцию, благодаря чему упрощается изготовление сменного инструмента и создаются условия для экономии дорогих инструментальных сталей. Штампы состоят из штамповых вставок, в которых выполнены ручьи, и блоков, в которых закрепляют вставки.
Размеры универсальных блоков для прессов нормализованы по МН 4808 – 63 …4812 – 63 и зависят от номинального усилия пресса, (таблица 9) [1.стр.204].
Табл. 9 – Размеры штампового блока
| Усилие пресса, МН | H/Hmin, мм | ВΣ, мм | В, мм | L, мм |
| 16 | 666/660 | 580 | 900 | 1040 |
Клиновая подушка пресса позволяет регулировать закрытую высоту блока. Наилучшие эксплуатационные показатели имеют блоки, для которых закрытая высота выбрана по формуле [Семенов т2 стр203].
Н = А + 0,75 * а, (33)
где А – минимальная закрытая высота штамповочного пространства
пресса, мм;
Н – номинальная закрытая высота блока, мм;
а – величина регулирования клиновой подушки стола пресса, мм.
Н = 660 + 0,75 * 10 = 667,5,
Примем закрытую высоту штампа равной 666 мм.
Гравюра ручья вставки выполняются по горячей поковке, с учетом того что нагретая заготовка имеет размеры на 1,5% большие чем холодная. Чертеж горячей поковки приведен в приложении В.
Размеры призматических вставок (рисунок 8), нормализованы по МН 4808-63…4812-63 и представлены в таблице 10.
Табл.10 – размеры призматических вставок
| Усилие пресса, МН | Н, мм | L, мм | В, мм | L1, мм | h1, мм |
| 16 | 125 | 360 | 120, 180, 240, 480 | 294 | 106 |
В нашем случае в блок монтируется три комплекта вставок:
ВΣ = Вшт + Восад + Внап, (34)
где ВΣ – суммарная ширина ручьевых вставок, мм;
Вшт – вставка для штамповки, мм;
Восад - вставка для осадки, мм;
Внап – вставка наполнитель, мм.
рис.8 – Призматические вставки
Вшт = Dгорпок + 2 * b + 2 * B,
где Dгорпок – диаметр горячей поковки, мм;
b – ширина мостика облоя, мм;
B – ширина облоя в магазине, мм.
Вшт = 149,2 + 2 * 6 + 2 * 20 = 201мм.
Учитывая особенности пакета ковочного штампа, а также размеры заготовок ручьевых призматических вставок принимаем, что Вшт = 240 мм.
Минимально допустимая ширина вставки для осадки находится по формуле
Восад = D1 + 20, (35)
где D1 – диаметр осаженной заготовки, мм.
Восад = 70 + 20 =90 мм.
Так как мы рассчитали минимально допустимую ширину вставки для осадки, а ширина всех вставок должна быть равна 580 мм, а также учитывая тот факт что окончательный ручей должен находится симметрично относительно центра давления штампа (следовательно, Восад = Внап), ширину вставок для осадки и наполнительной вставки найдем по формуле (34).
Восад = Внап = (ВΣ - Вшт )/2 = (580 - 240) / 2 = 170 мм.
Материалы для штампов горячештамповочных прессов приведены в табл. 11 [1стр.557].
| Деталь штампа | Марка стали | Твердость НВ |
| Плита (блок) | 40 ХЛ | 352 |
| Вставка осадочная | 5ХГС | 415 |
| Вставка ручьевая | 5ХНМ | 444 |
| Колонки направляющие | 45 | - |
| Втулка направляющая | Бронза Бр06Ц6С3 | |
| Выталкиватели | 5ХГС | 461 |
В передней части штампа выполняется выемка под клещи, которые удерживают заготовку за облой при ее удалении из ручья. Выемка под клещевину изображена на рисунке 8.
рис.9 – Конструкция выемки для захвата поковки клещами
4.2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОБРЕЗНОГО ШТАМПА СОВМЕЩЕННОГО
ДЕЙСТВИЯ
Обрезка облоя и прошивка отверстия осуществляется в горячем состоянии при температуре 900°С в совмещенном штампе.
Зазор между пуансоном и матрицей зависит от формы и размеров сечений поковки в плоскости перпендикулярной к разъему.
Так как данная поковка имеет наружный штамповочный уклон 5°, пуансон следует брать плоским ( берется при углах меньших 15°)
Величина зазора δ (рис.8)определяется по таблице [2.стр.483 табл.1].
рис.10 – Зазор между обрезным пуансоном и матрицей
h = 8,5; δ = 0,6; ά = 5°.
Размеры матрицы определяются в зависимости от размеров поковки и толщины срезаемого облоя [табл.2, стр.484,].
При пробивке перемычки зазор между матрицей и пуансоном принимается с помощью [табл.8, стр.484, 1]. В данном случае он составляет 4% от толщины перемычки. Следовательно δп = 0.04 * 16 = 0.6 мм.
Произведем расчет элементов штампа для обрезки – пробивки по высоте по методике приведенной в [1.стр.529]. Эскиз обрезного штампа совмещенного действия представлен на рис.10.
Закрытая высота штампового пространства определяется по формуле
Нпр = Ннаиб – Нрег + (15…30), мм (36)
где Ннаиб - наибольшее расстояние между столом пресса и ползуном в его нижнем положении; Нрег - величина регулирования расстояния между столом и ползуном, Нрег = 120 мм. Но наибольшее расстояние между столом пресса и ползуном в его нижнем положении определяется по формуле.
Ннаиб = Нзак + Нрег, мм (37)
где Нзак – закрытая высота пресса, Нзак = 480 мм.
Следовательно
Нпр = Нзак + Нрег – Нрег + (15…30) = Нзак + (15…30), (38)
Нпр = 480 + 20 = 500 мм.
Закрытая высота штампа
Ншт = Нпр – h1, (39)
где h1 – толщина подкладной плиты пресса.
Ншт = 500 – 120 = 380 мм.
Величина сдвига поковки
е = 2 * hср. о + hср. п, (40)
где hср. о – толщина срезаемого облоя hср. о = 4 мм; hср. п – толщина удаляемой перемычки hср. п = 16 мм.
е = 2 * 4 + 16 = 24 мм.
Высота пуансона
Нп = Ншт – (Нд + Ннп + Нм + hп) + е, (41)
где Нд – толщина верхней плиты, Нд = 40 мм;
Ннп – толщина нижней плиты, Ннп = 200 мм;
Нм – толщина матрицы, Нм = 55 мм;
hп – размер поковки от поверхности прилегания ее к пуансону до линии разъема, hп = 8,5 мм.
Нп = 380 – (40 + 200 + 55 + 8,5) + 24 = 100,5 мм.