Разработка технологического процесса изготовления штампованной поковки

Толщина среза облоя:где – величина определяемая по номинальному значению толщины облоя и радиусов скругления;– возможная недоштамповка (принимают равной половине положительного допуска).Для определения фактической толщины при обрезке и пробивке необходимо построить чертеж горячей поковки, получаемой после штамповки в окончательном ручье (рисунок 2).Обрезку облоя и пробивку перемычек для поковки следует осуществлять в нагретом состоянии сразу после штамповки в окончательном ручье. Принимаем, что температура поковки после штамповки в окончательном ручье снижается до 900, тогда МПа. Периметр для обрезки облоя мм. В результате получаем силу обрезки облоя:кН,Сила вырубки перемычки: 3.5 Выбор заготовительных и штамповочных ручьевДля принятых размеров заготовки и формы поковки целесообразно проводить осадку заготовки и штамповку в окончательном ручье.Чтобы избежать образования зажимов и повысить стойкость штампа, желательно заготовку осадить. Процесс осадки производится до уменьшения высоты исходной заготовки на величину, равную:;где – высота поковки.Высота заготовки после осадки:Принимаем .Исходя из равенства объема, диаметр после осадки будет равен:Эскиз заготовки после осадки представлен на рисунке 6.Рисунок 6 – Эскиз заготовки после штамповки на осадочной площадке.3.6 Определение времени нагрева и термообработкиТемпературный интервал штамповки стали30ХГСА составляет 1200…700. Нагрев заготовок от нормальной температуры до температуры штамповки, с учетом выдержки для выравнивания температуры по сечениям, состоит из трех этапов:1-й период – возникновение температурных напряжений;2-й период – форсированный нагрев заготовки с переходом в пластическое состояние;3-й период – выдержка заготовки (выравнивание температуры посечениям).Общее время нагрева можно определить как:где – время нагрева заготовки на первом, втором и третьем этапах, соответственно.Упрощенный расчет, проведенный по справочным рекомендациям, показал следующие результаты:1)время нагрева заготовки до температуры 700…750°С (первый этап) составляет:где – диаметр нагреваемой цилиндрической заготовки, см;2) время нагрева заготовки до температуры 1200…1250(второй этап) составляет при одиночном расположении заготовок на поде печиминут, а при расположении вплотную – 20 минут;3) время выдержки заготовок при заданной температуре (третий этап) составляет 10 минут.В результате общее время нагрева заготовки для последующей штамповки составляет:После штамповки необходимо провести термическую обработку с целью улучшения обрабатываемости резанием и создания требуемых в соответствии с чертежом свойств детали. Для принятого материала поковки наиболее подходящий метод термической обработки – закалка и отпуск. Температура закалки – 880с охлаждением в масле, температура отпуска – 540с охлаждением в масле (или в воде).После термической обработки необходимо провести очистку поковок от окалины. Из-за сложной формы поковки очистку необходимо проводить дробью. Очистка дробью имеет массовый характер обработки. Обрабатываемая поковка не имеют отверстий малого диаметра. Обработка не влечет искажения размеров, повышает механически свойства на 40% на глубину 0,3…0,5 мм. Выбираем дробеструйный аппарат 334.Основные характеристики дробеструйного аппарата приведены в таблице 4.Таблица 4 – Основные характеристики дробеструйного аппарата 334ПараметрыПоказателиОбъем рабочей камеры, л140Рабочее давление, МПа0,6Расход воздуха при непрерывной работе, 3,6Расход дроби на 1 т поковок, кг2,4…3,5Радиус действия аппарата, мм3000Число сопел, шт3Диаметр подводящего воздуха, мм50,8Масса, кг810Производительность аппарата (с одним соплом диаметром 8 мм), 1500Габаритные размеры (длина15004 Разработка конструкции штамповой оснасткиДля изготовления заготовки необходимо наличие площадки для осадки и окончательного штамповочного ручья. Их можно разместить на одном штампе. Проектирование штамповой оснастки будем производить исходя из рекомендаций [3]. При массе падающих частей 200 кг получаем, что ширина , длина Эскиз зеркала штампа приведен на рисунке 7.Рисунок 7 –Эскиз зеркала штампаЗАКЛЮЧЕНИЕВ процессе работы спроектированы чертежи детали, холодной и горячей поковки – в соответсвии с ГОСТ 7505-89 назначение припусков и напусков. Масса детали согласно чертежу – , масса холодной поковки, с учетом недоштамповки, согласно чертежу – .Спроектирована облойная канавкаI типа в окончательном ручье штампа.Произведен расчет исходной заготовки, состоящий из массы поковки,отходов, угара и клещевины – . После этого определены объем , диаметр и высота заготовки .Рассчитаны коэффициент использования материала, коэффициент использования поковки и коэффициент раскроя:, и . Выбрано оборудование в виде молота с массой падающих частей 3150 кг и энергией удара 80 кДж. Определена сила обрезки облоя по контурам:кН и . Выбран заготовительный ручей, следом спроектирована заготовка после выполнения операции осадка в заготовительном ручье, высота заготовки и диаметр заготовки . Выполнен выбор режима нагрева и охлаждения. Общее время нагрева заготовки для последующей штамповки составило – . Выбран метод термической обработки – закалка и отпуск. Температура закалки – , с последующей охлаждением в масле. После термической обработки проводится очистка поковки от окалины с помощью дробеструйного аппарата 334. Разработана конструкция штамповой оснастки.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1 ГОСТ 7505 – 89. Поковки стальные штамповочные. Допуски, припуски и кузнечные напуски. – М.: Издательство стандартов, 1990, 52 с.2 Ковка и штамповка. Справочник. В 4-х т. / Ред. совет: Е.И. Семенов. (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1986. Т. 2. Горячая штамповка / Под ред. Е.И. Семенова, 1986. 592 с., с ил.3 Ковка и штамповка. Справочник. В 4-х т. / Ред. совет: Е.И. Семенов. (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1985. Т.1. Материалы и нагрев. Оборудование. Ковка. / Под ред. Е.И. Семенова, 1985. 568 с., ил.ПРИЛОЖЕНИЕ А Чертеж деталиПРИЛОЖЕНИЕ БЧертеж холодной поковкиПРИЛОЖЕНИЕ ВЧертеж горячей поковки