Разработка технологического процесса горячей объемной штамповки поковки удлиненной формы в плане на деталь "Рычаг"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Нижегородский государственный технический университет

им. Р.А.Алексеева

Кафедра «Машиностроительные технологические комплексы.

Обработка давлением и сварочное производство»

Пояснительная записка к курсовому проекту

Разработка технологического процесса горячей объемной штамповки поковки удлиненной формы в плане на деталь «Рычаг»

Руководитель

Галкин В.В.

Студент

Доронин Д.О.

2010 г.

Задание

1. Тема проекта Разработка технологии горячей объемной штамповки поковок удлиненной формы в плане на деталь «Рычаг»

2. Срок сдачи студентом законченного проекта 10 мая 2010 г.

3. Исходные данные к проекту чертеж готовой детали

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень вопросов, подлежащих разработке)

Анализ конструктивных технологических особенностей штампуемой детали. Технологическая часть.

Выбор оптимального технологического процесса по весовым показателям: норме расхода и коэффициенту использования металла.

Расчет заготовительного этапа.

Расчет термического режима.

Расчет завершающих и отделочных операций.

Конструирование штампа (молотового или прессового).

Конструирование обрезного штампа.

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

Чертеж переходов штамповки.

Сборочный чертеж технологической оснастки(штампа).

Сборочный чертеж обрезного штампа.

6. Консультанты по проекту (с указанием относящихся к ним разделам проекта)_________________________________________________

7. Дата выдачи задания 10 мая 2010г.

Руководитель (подпись)_________________________

Задание принял к исполнению (дата)______________

Подпись студента _____________________________

1. Анализ конструктивных и технологических особенностей штампуемой детали

Поковка рычага относится к поковкам удлиненной формы в плане и штампуется на двух видах универсального оборудования: штамповочном молоте и кривошипном горячештамповочном прессе. На горизонтально-ковочных машинах ее изготовление не возможно, так как она на имеет круглые поперечные сечения.

Штамповка производится в открытых штампах от прутка, который, как правило, профилируется в соответствии с величиной площадей поперечных сечений поковки по длине:

- ПШМ: профилирование производится непосредственно на молотовом штампе в заготовительных ручьях;

- КГШП: профилирование производится на другом кузнечно-штамповочном оборудовании, стоящим с прессом в одной технологической линии, в случае невозможности выполнения спаривания двух поковок.



Рис. 1. Эскиз рычага

2. Технологическая часть

2.1 Конструирование поковки

Конструирование поковки включает этапы:

- назначение припусков;

- конструирование плоскости разъема штампа;

- назначение напусков и оформление чертежа поковки.

Назначение припусков

При конструирование поковки на двух выше указанных видах оборудования (ПШМ, КГШП) назначение припусков, напусков и отклонений формы геометрии поковки выполняется согласно ГОСТ 7505-89. Их величина назначается в зависимости от индекса который определяется в зависимости от массы поковки , степени ее сложности , группы стали и класса точности К.

Для определения массы поковки найдем массу детали:

, (1)

где ? - плотность материала детали, ? = 7,8 г/см3

Vд - объём детали, см3; Vд = 37,9см3

mд =37,9·7,8 =295 г = 0,295 кг

Приближенное значение массы поковки , определяется выражением

, (2)

где mд - масса детали, кг;

кр =1,5 - расчетный коэффициент.

Тогда кг.

Степень сложности поковки С определяется по выражению:

(3)

- объем поковки; - объем фигуры (призмы с размерами: длина - 110 мм, высота 26 мм, ширина 40 мм), описывающей поковку. Тогда , где 0,32 <0,496< 0,63, что соответствует степени сложности поковки С2.

Группа стали М определяется в зависимости от массовых долей компонентов, входящих в ее состав. Сталь 30 ГОСТ 1050-88 относится к группе М1.

Класс точности изготовления Т имеет значения: ПШМ - 5, КГШП - 4.

Исходный индекс поковки N имеет значение: ПШМ - 10, КГШП - 8. Для поковок, штампуемых на ПШМ и КГШП, значения припусков, расчетных размеров и их допускаемых отклонений приведены в табл. 1, 2.

Таблица 1. Припуски, расчетные размеры и допускаемые отклонения размеров поковки, штампуемой на ПШМ

Размер детали, мм	Чистота поверхности, Ra	Основные припуски, мм	Дополнительные припуски, мм	Расчетные и принятые размеры поковки, мм	Допускаемые отклонения размеров
			Отклонения формы тела	Вид нагрева
			Смещение	Коробление	Эксцентриситет	Пламенный
Толщина
26	2,5	1,5х2		0,5х2		0,5х2	31	+0,9; -0,5
10	2,5	1,4х2		0,5х2		0,5х2	14,8?15	+0,9; -0,5
6							8,5	+0,9; -0,5
1							3,5	+0,9; -0,5
14							14	+0,9; -0,5
Длина, ширина, диаметр
40							40	+1,1; -0,5
20							20	+0,9; -0,5
20	0,64	1,5х2	0,3х2			0,5х2	15,4?15,5	+0,9; -0,5
10	0,64	1,5х2	0,3х2			0,5х2	5,4?5,5	+0,9; -0,5
15							15	+0,9; -0,5
9,5							9,5	+0,9; -0,5
26							26	+0,9; -0,5
14							14	+0,9; -0,5
20							20	+0,9; -0,5
Межцентровое расстояние
80							80	±0,5

Таблица 2. Припуски, расчетные размеры и допускаемые отклонения размеров поковки, штампуемой на КГШП

Размер детали, мм	Чистота поверхности, Ra	Основные припуски, мм	Дополнительные припуски, мм	Расчетные и принятые размеры поковки, мм	Допускаемые отклонения размеров
			Отклонения формы тела	Вид нагрева
			Смещение	Коробление	Эксцентриситет	Индукционный
Толщина
26	2,5	1,3х2		0,4х2			29,4?29,5	+0,7; -0,3
10	2,5	1,1х2		0,4х2			13	+0,7; -0,3
6							8	+0,7; -0,3
1							2,5	+0,7; -0,3
14							14,5	+0,7; -0,3
Длина, ширина, диаметр
40							40	+0,8; -0,4
20							20	+0,7; -0,3
20	0,64	1,2х2	0,2х2				17,2?17	+0,7; -0,3
10	0,64	1,2х2	0,2х2				7,2?7	+0,7; -0,3
15							15	+0,7; -0,3
9,5							9,5	+0,7; -0,3
26							26	+0,7; -0,3
14							14	+0,7; -0,3
20							20	+0,7; -0,3
Межцентровое расстояние
80							80	±0,3

Назначение напусков

Напуски включают: штамповочные уклоны, наметку под прошивку отверстия, радиусы закруглений и конструктивные упрощения отдельных элементов детали. Они зависят от формы и расположения плоскости разъема в штампе. Конструктивно форма поковок, штампуемых на ПШМ и КГШП, одинакова. Отличие состоит только в величине штамповочных уклонов: ПШМ - 7 - наружные, 10 - внутренние; КГШП - 5 - наружные, 7 - внутренние.

Плоскость разъема открытого штампа на ПШМ и КГШП имеет один вариант, при котором она проходит по середине высоты поковки.

Наметка под прошивку отверстия. При штамповке на ПШМ наметка не конструируется, так как диаметр отверстия, у которого ось совпадает с направлением движения, = 15,5 мм и 16 мм.

При штамповке на КГШП наметка конструируется на бобышке с = 17 мм, так как 16 мм. Из соотношения принимаем плоскую наметку , где - глубина углубления, - диаметр основания углубления.

Толщина перемычки определяется по выражению:

(4)

Тогда мм.

Диаметр отверстия, открываемого при пробивке:

 (5)

Тогда 14 мм.

Радиусы закруглений назначаются согласно ГОСТ 7505-89. С учетом массы поковки и глубины полости штампа внешние радиуса закругления имеют значение мм. Принимаем мм. Внутренние радиуса закруглений определяются по выражению:

(6)

Тогда мм. Принимаем мм.

Объем поковки и ее масса равны:

- при штамповке на ПШМ: ; ;

-при штамповке на КГШП: ; .

Эскизы поковок, штампуемых на молоте (ПШМ) и прессе (КГШП) приведены на рис. 2. а, б.



а)

б)

Рис. 2. Эскиз штампуемых поковок:

а) - на молоте (ПШМ);

б) - на прессе (КГШП)

2.2. Выбор способа штамповки, конструирование ее переходов и расчет размеров и сходной заготовки

Штамповка на ПШМ

Штампуемая заготовка имеет удлиненную форму и небольшие размеры. Для повышения технологичности штамповки целесообразно заготовку использовать на две поковки, расположенные по одной линии с промежутком между ними. В данном случае сдвоенная поковка рассматривается как поковка удлиненной формы в плане. При изготовлении применяется штамповка от прутка. Вариант штамповки зависит от массы и размеров поковки. Для данной поковки - это многоштучная штамповка с отделением поковки от заготовки в отрубном ручье.

Конструирование заготовительных переходов проводится по методу, предложенному А.В. Ребельским [15]. Для этого выполняется построение расчетной и средней расчетной заготовок, рассматривается соотношение их размеров и определяются коэффициенты трудоемкости перемещения металла при профилировании заготовки. Расчеты имеют следующую последовательность.

1. Выбор характерных сечений поковки определении для них площадей расчетной заготовки по выражению:

(7)

где - площадь поперечного сечения поковки; - площадь поперечного сечения заусенца; - площадь поперечного сечения заусеничной канавки.

2. Построение эпюры поперечных сечений - диаграммы, каждая высота которой в масштабе равна площади соответствующего сечения расчетной заготовки, а площадь - ее объему.

3. Построение расчетной заготовки (в масштабе 1:1) производится, исходя из выражения, определяющего величину диаметра расчетной заготовки .

(8)

4. Расчет диаметра средней расчетной заготовки осуществляется по выражениям

, (9)

тогда ;

5. Приведение резких очертаний расчетной заготовки к плавной форме с условием сохранения объема

6. Выбор заготовительных ручьев согласно трудоемкости перемещения избыточного объема металла из области стержня в область недостающего объема головки по коэффициентам:

; (10)

По значениям коэффициентов по диаграмме А.В. Ребельского [15] (рис. 4) подбираются требуемые заготовительные переходы.

Согласно вышеизложенной методике по поковке (рис.3, а) выбраны восемь характерных поперечных сечений (рис.3, б), для которых определены площади . Площадь поперечного сечения заусеничной канавки определена по справочным данным. Для этого рассчитывалась толщина мостика по выражению:

, (11)

где - площадь сдвоенной поковки в плане с учетом промежутка величиной 16 мм; = 5370 мм2.

Тогда . По нормализованному ряду принимаем , и площадь поперечного сечения заусеничной канавки равна [14]. Коэффициент заполнения заусеничной канавки равен 0,4. Полученные значения расчетной заготовки приведены в таблице 3, на их основании построена эпюра сечений и расчетная заготовка для сдвоенной поковки (рис.4, в, г). Объем расчетной заготовки составил 72360 мм3, тогда площадь поперечного сечения средней расчетной заготовки равна , а диаметр .

Таблица 3. Размеры расчетной заготовки, штампуемой на ПШМ

№ сечения	, мм2	, мм2		, мм2	, мм2	, мм
1	0	102	1	204	204	-
2	1128	102	0,4	82	1210	39
3	1287	102	0,4	82	1369	42
4	1128	102	0,4	82	1210	39
5	551	102	0,4	82	633	28
6	138	102	0,4	82	220	17
7	142	102	0,4	82	224	17
8	295	102	0,4	82	377	22



Рис. 4. К расчету технологических переходов штамповки поковки рычага: а - эскиз сдвоенной поковки; б - эпюра сечений; в - контуры расчетной и средней расчетной заготовок для сдвоенной поковки; г - формы поперечных сечений поковки

Коэффициенты трудоемкости перемещения избыточного объема металла из области стержня в область недостающего объема головки имеют значения:

и

Согласно диаграмме пределов применения заготовительных ручьев А.В. Ребельского (рис. 5), попадаем в область подкатного закрытого ручья.

Таким образом, для штамповки рассматриваемой поковки нужно применить следующие переходы: подкатка закрытая - штамповка черновая - штамповка чистовая - отделение поковки от заготовки в отрубном ручье. Применение штамповки черновой объясняется массовым характером производства по условию задания проекта. Расчет коэффициента конусности в данном случае не понадобился, так как он считается в случае применения операции протяжки.

Рис. 5. Пределы применения заготовительных ручьев первого вида (по А.В. Ребельскому)

В случае применения подкатных ручьев расчетная площадь исходной заготовки определяется по выражению

(13)

Тогда , откуда . По сортаменту ближайшее большее значение (площадь заготовки )

Объем заготовки с учетом угара определяется по выражению:

, (14)

где - величина угара в %. Тогда

Длина исходной заготовки для штамповки сдвоенной поковки равна длине эпюры расчетной заготовки = 115 мм.

Штамповка на КГШП

Как и в случае штамповки на ПШМ, для повышения технологичности штамповки целесообразно использовать заготовку на две поковки, расположенные по одной линии. В данном случае сдвоенная поковка также рассматривается как поковка удлиненной формы в плане. При её изготовлении применяется штамповка от прутка. В отличие от штамповки на молоте здесь отсутствует получение от одной заготовки последовательно с отделением в отрубном ручье нескольких поковок, а также отсутствует возможность фасонирования гладкой заготовки за счет многократного её обжатия с кантовкой ввиду относительно медленного движения инструмента и отсутствия средств механизации для её кантовки, так как заготовка не удерживается в клещах штамповщика.

Анализ потребности в профилировании гладкой заготовки перед штамповкой проводится по той же самой методике А.В, Ребельского [3], что и для молотовой штамповки. Для этого выполняется построение расчетной и средне расчетной заготовок, рассчитывается соотношение их размеров и определяются коэффициенты трудоемкости перемещения металла при профилировании заготовки.

Отличие состоит в расчете площади поперечного сечения заусенца S0 (рис. 6)

Рис. 6. Эскиз поперечного сечения заусеничной канавки штампов КГШП

Его величина определяется по выражению [13]

(15)

где - ширина мостика заусеничной канавки; - высота мостика заусеничной канавки;

В - ширина облоя, для поковок массой до 0,5 кг - 10 мм.

Дли выбора типоразмера облойной канавки согласно [13], рассчитаем силу Р, необходимую для штамповки в открытом штампе поковки рычага (поковка удлиненной формы в плане класса А) по выражению [7]:

(16)

где - напряжение текучести металла, при t = 7600C = 65 МПа; b, - ширина и толщина мостика заусенца; = 6 мм, = 1,6 мм, , - площади проекции мостика заусенца и поковки на плоскость разъема штампа, , ; - средняя ширина поковки; .

Тогда

В соответствии с номенклатурным рядом кривошипных горячештамповочных прессов выбираем КГШП номинальной силой 6,3 МН. Тогда площадь поперечного сечения заусенца:

Как и при расчете технологических параметров на ПШМ в поковке выделяем те же самые характерные восемь сечений, для которых считаются параметры расчетной и средней расчетной заготовок, значения которых приведены в таблице 4.

Таблица 4. Размеры расчетной заготовки, штампуемой на КГШП

№ сечения	, мм2	, мм2	, мм2	, мм
1	0	40	40
2	1080	80	1160	38
3	836	80	916	34
4	1080	80	1160	38
5	583	80	663	29
6	140	80	220	17
7	142	80	222	17
8	267	80	347	21

Коэффициент трудоемкости перемещения избыточного объема металла из области стержня в область недостающего объема головки имеют значения

и

Согласно трудоемкости применения заготовительных ручьев А.В. Ребельского (рис. 5) попадаем в область подкатного закрытого ручья. Таким образом, для штамповки рассматриваемой поковки необходимо, как и при молотовой штамповке, применять профилирование исходной гладкой заготовки или увеличить значение её диаметра по сравнению с размером, полученным по расчету молотовой штамповки. Увеличенный размер имеет значение .

2.3 Выбор оптимального технологического процесса по весовым показателям: норме расхода и коэффициенту использования металла

Норма расхода на одну заготовку определяется выражением

, (17)

где - масса заготовки; - заготовительный коэффициент использования металла, определяемый по выражению:

(18)

где - унифицированная длина прутка, выбираемая по сортаменту; - полезная длина прутка, определяемая по выражению

(19)

где - сумма абсолютных линейных потерь металла при отрезке, включающая:

- торцевые отрезки, ;

- отход на прорезку;

- отход по некратности заготовки, ;

- длина клещевой части прутка; =;

- отход на опорный конец заготовки для крепления остатка прутка при отделении от него последней заготовки:

при ;

где - опорная база ножниц, ; - величина контакта заготовки с прижимом, .

Коэффициент использования металла К (КИМ) определяется выражением:

, (20)

где - масса детали, = 0,295 кг

Штамповка на ПШМ

Исходные данные: , = 115 мм, , , .

Расчетные значения и К:

, , =, ;

; ; ;

;

Штамповка на КГШП

Исходные данные: , = 59 мм, , , .

Расчетные значения и К:

, , ;

; ; ;

;

Таблица 5. Весовые показатели поковки рычага

Показатель	Вид оборудования
	ПШМ	КГШП
Масса детали , кг	0,295	0,295
Масса поковки, кг	0,449	0,280
Масса заготовки, кг	0,721	0,521
Норма расхода металла, кг	0,76	0,55
К (КИМ)	0,389	0,536

На основании весовых показателей (таблица 5) можно сделать вывод, что для штамповки поковки рычага наиболее эффективным технологическим процессом является штамповка на КГШП.

2.4. Расчет заготовительного этапа

Выбор способа резки заготовки

При варианте многоштучной штамповки исходной заготовкой является штанга. Основным способом получения данного вида заготовок является резка исходного проката на кривошипных ножницах. Она обеспечивает производительность получения заготовок при массовом производстве для молотовой штамповки.

Требуемая сила Р резки заготовки на кривошипных ножницах определяется выражением

, (21)

где - коэффициент, учитывающий притупление ножей, ; - площадь поперечного сечения заготовки (для = 804 мм2); - сопротивление срезу, Н/м2, , где - предел прочности материала при температуре резки (для стали 30 = 620 МПа).

Тогда

Подготовка заготовки под штамповку

Молотовая штамповка производится из обычного проката без подготовки его по диаметру путем волочения.

2.5. Расчет термического режима

Выбор способа нагрева заготовки и подбор оборудования

Основным способом нагрева заготовок гладкого проката при молотовой многоштучной штамповке является пламенный нагрев в газовой печи. При этом заготовки укладываются по входу в печь поштучно на длину примерно равную трем штампуемым поковкам.

Интервал ковочных температур выбирается по справочным данным, для стали 30 он составляет 1200810°С. При этом заготовки укладываются в печь, разогретую на температуру, превышающую максимальную температуру штамповки на 20±30°С. Взятие заготовок производится поштучно минимальным интервалом, обеспечивающим их нагрев. Для рассчитанное заготовки диаметром время нагрева составляет ~10 мин, а темп штамповки ~ 60 шт/ч.

Для стали 30 охлаждение отштампованных поковок производится воздухе (поковки после штамповки отбрасываются кузнецом в металлическую тару).

Контроль за термическим режимом ведется на двух стадиях процесс нагрева и штамповки. Температура нагрева фиксируется термопарами, помещенными в нагревательную печь, в виде записанных бумажных диаграмм на многоканальных потенциометрах. При штамповке режим нагрева контролируется периодически согласно инструкций (в частности для стали 30 в интервале штамповки 30 поковок) с помощью пирометра (оптический способ), результаты замеров которого заносятся в технологический паспорт изготовления изделия.

2.6. Расчет завершающих и отделочных операций

Для поковки детали вилка вала рулевого управления применяют операции: обрезка облоя, термическая обработка, очистка от окалины правка.

Выбор вида обрезки облоя. Для поковки из стали 30 обрезка проводит в холодном состоянии. После обрезки проводится заточка заусенца по контуру обрезки на обдирочно-шлифовальном станке.

Выбор вида термообработки. Для стали 30 основная термообработка детали производится после штамповки и является финишной, при которой основная масса изделия получает окончательные механические свойства. Она включает отжиг, проводящийся в термической методической печи. В процессе работы проводится статический метод контроля технологического процесса термообработки, включающий периодический замер вязкости металла на микроскопе типа "МПБ-2".

Очистка поверхности поковок служит для повышения срока службы режущего инструмента при механической обработке поковок, а также для облегчения контроля качества поверхности поковки после штамповки.

Для поковок из стали 30 при массовом производстве, основным способом является дробеметная обработка. Используются дробеметные барабаны типа "42216М", в которых применяется принцип очистки поковки потоком стальной дроби диаметром 1-1,8 мм, направляемой из сопла установки струей сжатого воздуха давлением 56 атм.

деталь штамповка заготовка обрезной

3. Конструкторская часть

3.1 Конструирование молотового штампа

Конструирование ручьев

Штамповочные ручьи

Основой конструирования штамповочных ручьев является чертеж поковки для изготовления штампа или чертеж горячей поковки [13} (рис. 7).

Рис. 7. Эскиз горячей поковки рычага

Окончательный (чистовой) ручей служит для получения поковки в соответствии с ее чертежом. Форма ручья (гравюра) изготавливается по чертежу горячей поковки без отклонений.

Предварительный (черновой) ручей изготавливается по чертежу горячей поковки со следующими отклонениями: величина внутренних радиусов закруглений кромок фигуры увеличиваются на 2-4 мм по сравнению с соответствующими радиусами чистового ручья; заусеничная канавка отсутствует, кромки выхода гравюры ручья на зеркало матрицы выполняются с радиусом 8 мм.

Рис. 8. Эскиз подкатного закрытого ручья

Заготовительные ручьи

Подкатной ручей (рис. 8) состоит из рабочей части, клещевой выемки и канавки для оттяжки торца заготовки. Контур продольного сечения рабочей части ручья строится по контуру расчетной заготовки [13] с учетом подсчета значения высоты ручья h по выражению

(22)

где - коэффициент, имеющий в местах набора значения 0,6-0,7 и пережима = 1,05 -1,1; - диаметр эпюры расчетной заготовки.

Ширина ручья B для подкатки исходной заготовки определяется по формуле:

, (23)

где - площадь сечения исходной (фактической) заготовки, мм;

- наименьшая высота ручья, мм.

Компоновка штампа и расчет размеров бойков

Расположение ручьев

При расположении ручьев на зеркале штампа учитывались рекомендации:

- при наличии двух штамповочных ручьев (предварительного и окончательного) их центры располагаются по обе стороны от центра штампа. При этом чистовой на величину одной трети их межосевого расстояния;

- положение фигуры штамповочных ручьев и клещевой выемки располагается перпендикулярно фронту штампа;

- ручьи располагаются по возможности в порядке переходов штамповки по минимальному пути перемещения заготовки;

- первый заготовительный ручей располагается со стороны нагревательного устройства.

Толщина стенки S между ручьями, расстояние от ручья до края штампа, от штамповочного до клещевой выемки определены по выражениям:

S - толщина стенки от края бойка до ручья, S = 1,5h; (24)

S' - расстояние между заготовительным и штамповочным ручьями,

S' = (0,91,2)h; (25)

S” - расстояние между черновым и чистовым ручьем

S' = (1,21,4)h; (26)

Тогда S = 24 мм; S' = 16 мм; S'' = 20 мм;

Конструирование замков.

Поковка имеет ломаную линию разъема, уравновешивание сдвигающих сил производится путем сдваивания поковок, поэтому замки на данном штампе не выполняются.

Габаритные размеры штампа

Размеры штампа в плане подбираются согласно компоновки выбранных ручьев, а также с учетом допустимой удельной нагрузки на зеркало штампа и хвостовик штампа: на 1 т веса падающих частей молота должно приходиться соответственно не менее 300 см2 поверхности соударения бойков и 450 см2 опорной поверхности хвостовика.

По рассчитанным габаритным размерам подобраны заготовки (кубики) штампов размерами 400х250х300 мм согласно ГОСТ 7931-71.

Подбор оборудования

Вес падающих частей молота GT определяется по номограмме или эмпирической формуле А.В. Ребельского [15] (23).

Для поковок удлиненной формы и приближающихся к ним

(23)

где - приведенный диаметр некруглой в плане поковки, мм; -площадь проекции поковки, мм2; l - длина поковки; - средняя ширина поковки, мм; - сопротивление деформации при температуре конца штамповки, МПа, для стали 30 = 65 МПа.

Для сдвоенной поковки мм; = 241 мм; = 24 мм.

Тогда

Составление чертежа

Чертеж молотового штампа (рис.9) содержит следующие виды и информацию:

общий фронтальный вид штампа (верхний и нижний бойки в сомкнутом состоянии), указываются размеры клещевой выемки и подъемных отверстий;

вид сверху на нижний боек, на котором выполнена компоновка всех ручьев, клещевой выемки, заусенечной и литниковой канавок, контрольного угла, контура площадки для осадки с размерами и замков;

сечения клещевой выемки, замков, штамповочных ручьев, заготовительных ручьев со всеми размерами, обеспечивающими их изготовление;

технические условия, расположенные над угловым штампом и содержащие данные:

1. 321..368 НВ - твердость рабочей части; 285..321 НВ - твердость хвостовика.

2. Штамповочные ручьи изготовить по чертежу горячей поковки.

3. Штамп изготовить согласно техническим условиям изготовления штампа по ГОСТ 21546-76.

4. Нижний штамп, поз.1 - показан, верхний, поз. 2 - зеркальное отображение.

5. Размеры заготовок (кубиков) 350x350x450 ГОСТ 7831-78.

6. Закрытая высота штампа 700мм.

7. Оборудование - штамповочный паровоздушный молот с весом падающих частей GT = 1,1 т.

Рис. 9. Вид сверху на нижний боек

3.2 Конструирование обрезного штампа

Исходными данными для проектирования являются: вид операции -холодная; тип штампа - простой; способ удаления поковки - в провальное окна подштамповой плиты; снятие облоя с поверхности матрицы с помощью клещей (рис.10).

Рис. 10. Эскиз обрезного штампа: 1 - матрица; 2 - пуансон; 3 - подштамповая плита; 4 - башмак; 5 - сдвоенная поковка; 6 - зауенец

Конструкция рабочих элементов матрицы и пуансона

Контур рабочего окна матрицы является режущим элементом и выполняется согласно плоскости разъема поковки при холодной операции.

Режущая кромка матрицы имеет форму возвышающего выступа (ступеньки). По внутреннему контуру режущей кромки выполняется вертикальный рабочий поясок высотой , переходящий в стенку провального отверстия с уклоном 5°( - толщина мостика заусенца).

Пуансон конструктивно выполняется давящим, при этом рабочий контур должен плотно прилегать к поковке в момент ее соприкосновения во избежание изгиба и смятия выступающих ее частей.



Рис. 12. Эскиз матрицы Рис. 13. Эскиз пуансона

Конструкция и способы крепления матриц (рис. 11)

Для обрезки облоя применяется цельная матрица, так как обрезаемые поковки небольшие по размеру и имеют простую форму. Для крепления матриц используется низкий башмак, в котором матрица крепится клином. В этом случае поковка удаляется на провал через отверстие в подштамповой плите и столе пресса.

Конструкция и способ крепления пуансона (рис. 12)

Конструкция крепления пуансонов зависит от габаритов поковок. Для мелких поковок, как в нашем случае, используется способ крепления в переходной державке с помощью клина.

3.3 Составление технологической карты

На основании данных технологических расчетов, подобранного оборудования и разработанной технологическая оснастки составляется технологическая карта по форме ГОСТ 3.1103-74 [10], приведенная в прил.1

Приложение 1

Технологическая карта штамповки поковки рычага

	Наименование детали	Рычаг
	№ детали
	Материал	Сталь 30
	Исходный материал	Прокат - заготовка
	Марка ГОСТ	30 ГОСТ 5940-88	Длина	1205±2 мм
	Сечение	Круг 32 мм	Кол-во поковок на заготовку	10
	Длина прутка	3750	Длина на одну поковку	112
	Отходы	По некратности, угар облой
	Вес в кг
	Заготовка	Поковка	Отход
	0,72	0,45	0,27
№ оп.	№ пер.	Наименование производственных и контрольных операций	Оборудо-вание	Инструмент и приспособления, средства защиты	Температура обработки
1		Контрольная		Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1-1 ГОСТ 166-89. Каска ГОСТ 12.4.091-85
	1.	Проверить длину и диаметр 510 заготовок от поданной партии
2		Транспортная	Кран электро-мостовой Q = 5-15 т	Строп цепной четырехветвевой 18М-2335. Тара. Каска ГОСТ 12.4.091-85; рукавицы ГОСТ 12.4.103-85
	1.	Подать тару с заготовками к нагревательной печи
3		Нагрев	Печь камерная	Клещи К-1094; склиз 2КМ-207. Каска ГОСТ 12.4.091-85; рукавицы ГОСТ 12.4.103-85; очки ГОСТ 12.4.103-85; средства защиты органов слуха ГОСТ 12.4.051-87
	1.	Загружать заготовки в печь партиями в количестве 6-8 шт.
4		Штамповка	Паровоздушный штамповочный молот с весом падающих частей 1,1 т	Штамп молотовой. Тара 7М-53600000; М471-00000-04; клещи К-1028. Перед работой штамп подогреть до температуры 150-200оС горелкой. Каска ГОСТ 12.4.091-85; рукавицы ГОСТ 12.4.103-85; очки ГОСТ 12.4.103-85; средства защиты органов слуха ГОСТ 12.4.051-87	Температура начала штамповки 1230оС, конца - 800оС
	1.	Взять заготовку клещами и отштамповать в подкатном ручье
	2.	Отштамповать в чернвом ручье
	3.	Отштамповать в чистовом ручье
	4.	Отделить поковку от заготовки в отрубном ручье и сбросить отштампованную заготовку в тару
	5.	Смазать ручьи штампа раствором графита в масле с помощью помазка К-2863
5		Контрольная		Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1-1 ГОСТ 166-89.
	1.	Проверить размеры и конфигурацию поковки путем разметки в разметочном пункте БТК
	2.	Проверить качество поковки наружным осмотром по выявлению внешних дефектов, периодически 2-3 поковки в час
6		Обрезка заусенца у поковок в холодном состоянии на провал в окна стола пресса в тару	Пресс КГШП 2,5 МН. Режим работы пресса - разовые включения.	Штамп обрезной. Тара. Клещи. Каска ГОСТ 12.4.091-85; рукавицы ГОСТ 12.4.103-85; очки ГОСТ 12.4.103-85; средства защиты органов слуха ГОСТ 12.4.051-87
	1	Уложить поковку в ручей матрицы клещами К-1035; убрать клещи и нажать на кнопки двуручного включения
	2	Снять заусенец с матрицы клещами
7		Контрольная
	1.	Проверить качество обрезки заусенца наружным осмотром, периодически 2-3 штуки в час в процессе работы
8		Транспортная	Кран электро-мостовой Q = 5-15 т	Строп цепной четырехветвевой 18М-2335. Тара. Каска ГОСТ 12.4.091-85; рукавицы ГОСТ 12.4.103-85
	1.	Поставить тару с поковками на свободное место
9		Транспортная	Кран электро-мостовой Q = 5-15 т	Строп цепной четырехветвевой 18М-2335. Тара. Каска ГОСТ 12.4.091-85; рукавицы ГОСТ 12.4.103-85
	1.	Поставить тару с поковками к обдирочно-шлифовальному станку
10		Заточка	Станок обдирочно-шлифовальный двухсторонний	Круг шлифовальный ПП500х633203 23А50СТ1К ГОСТ 2424-85. Правочный инструмент - державка со звездочками 16Р-4696. Каска ГОСТ 12.4.091-85; рукавицы ГОСТ 12.4.103-85; очки ГОСТ 12.4.103-85; респиратор ШБ-1 ГОСТ 12.4.103-85
	1	Заточить заусенец по контуру обрезки в количестве 100%
11		Контрольная		Общие требования по технике безопасности согласно СТП 37.102.04488-75 и инструкциям по видам работ
	1.	Проверить качество заточки наружным осмотром. Выборочно 30-40 штук от партии
	2.	Принятые поковки маркировать зеленой краской. Выборочно 10-20 штук от партии верхнего ряда
12		Транспортная	Кран электро-мостовой Q = 5-15 т	Строп цепной четырехветвевой 18М-2335. Тара. Каска ГОСТ 12.4.091-85; рукавицы ГОСТ 12.4.103-85
	1.	Подать тару с поковками к печи для поведения отжига и высыпать на эстакаду
13		Отжиг	Термическая методическая печь для отжига	Каска ГОСТ 12.4.091-85; Ботинки ГОСТ 12.4.164-85; Рукавицы ГОСТ 12.4.103-85
	1.	Провести отжиг поковок
14		Транспортная	Кран электро-мостовой Q = 5-15 т	Строп цепной четырехветвевой 18М-2335. Тара. Каска ГОСТ 12.4.091-85; рукавицы ГОСТ 12.4.103-85
	1.	Подать тару с поковками к дробеметному барабану и поставить в скип загрузочного устройства
15		Очистка дроблением	Дробеметный барабан, тип «42216М»	Каска ГОСТ 12.4.091-85; рукавицы ГОСТ 12.4.103-85; очки ГОСТ 12.4.103-85; респиратор ШБ-1 ГОСТ 12.4.103-85; тара М-47100000-04; конвейер 10-КН
	1.	Очистить поковки от окалины дробью ДСП ?1,01,8 ГОСТ 11964-85
	2.	Очищенные поковки от окалины дробью отправить в тару с помощью конвейера
16		Контрольная		Разметочный пункт ОТК
	1.	Проверить качество поковки визуальным осмотром с целью выявления внешних дефектов (нажимы, раковины) в количестве 2030 деталей от поданной партии
	2.	Принятые поковки маркировать краской 2030 деталей от поданной партии
17		Транспортная	Кран электромостовой Q = 5-15 т
	1.	Подать тару с заготовками на склад готовой продукции и поставить на свободное место

Список литературы

1. ГОСТ 8479 -70. Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1970. -15с.

2. Ковка и объемная штамповка стали: справочник.Т.1; под ред. М.В.Сторожева.-М.: Машиностроение, 1967. 436 с.

3. Тарновский, И.Я. Свободная ковка на прессах / И.Я.Тарновский, В.Ф.Трубин, М.Г.Златкин.- М.: Машгиз, 1967. 328 с.

ОСТ 7062 - 90 «Поковки из углеродистой и легированной стали, изготовляемые ковкой на прессах. Припуски и допуски». - М.: Издательство стандартов, 1970. -15с.

Сгибнев, В.Ф. Ковочно-штамповочное производство: учебное пособие для машиностроительных техникумов / В.Ф. Сгибнев - М.: Машиностроение, 1976. 360 с.

6. Златкин, М.Г. Справочник рабочего кузнечно-штамповочного производства М.Г.Златкин.- Машгиз, 1961. 310 с.

7. Охрименко, Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства /
Я,М.Охрименко. - М.: Машиностроение, 1976. 560 с.

Вишневский Я. С. Технология ручной ковки / Я.С.Вишневский: учебник для ПТУ / Я.С.Вишневский. - М.: Машиностроение, 1976. 200 с.

Соколов Л. Н. Справочник кузнеца / Л.Н.Соколов. - Донецк: Донбасс, 1985. с.360.

ГОСТ 3.1126-88. Единая система технологической документации. Правила выполнения графических документов на поковки. - М.: Издательство стандартов, 1988. -23с.

ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски. - М.: Издательство стандартов, 1989. -52с.

Ковка и штамповка стали: справочник. Т.2. Горячая объемная штамповка; под ред. Е.И.Семенова.-М.: Машиностроение, 1986. 592 с.

Ковка и объемная штамповка стали: справочник. Т.2; под ред. М.В. Сторожева.-М.: Машиностроение, 1968. 448 с.

Вербицкий, Е.И.Курсовое проектирование по горячей штамповке: учебное пособие для техн. спец. вузов / Е.И. Вербицкий, И.Г. Добровольский -Мн.: Высшая школа, 1978. 208 с.

Размещено на Allbest.ru