Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Разработка технологического процесса изготовления поковок. Общие сведения о свободной ковкеСвободная ковка является одним из видов обработки металлов давлением. Цель свободной ковки - формоизменение исходной заготовки. Заготовки, получаемые ковкой, называются поковками. При свободной ковке формоизменение заготовки происходит вследствие течения металла в стороны, перпендикулярные движению деформирующего инструмента-бойка. При этом он не создаёт интенсивного сопротивления течению металла, что и отличает свободную ковку от других видов обработки металлов давлением. При свободной ковке используют универсальные инструменты, с помощью которых, можно получить поковки разнообразных конструкций. Свободную ковку применяют в единичном и мелкосерийном производстве мелких и средних поковок, а также при изготовлении крупных поковок, которые штамповкой получить нельзя. Преимущества свободной ковки следующие: -возможность получать поковки с повышенными механическими -необходимо небольшое усилие, для изготовления крупнога-баритных поковок (обработка производится обжатием отдельных участков -возможность получать крупные поковки массой в согни тонн с -отсутствие дорогостоящей оснастки, -низкая производительность; -большие припуски и напуски, которые требуют трудоёмкой механической обработки; -значительный расход материала. Основные операции свободной ковки Технологический процесс свободной ковки включает следующие основные операции: осадку, вытяжку, прошивку, рубку, гибку, закручивание и кузнечную сварку (рисунок 17).
Рисунок 17 - Основные операции свободной ковки Осадка - операция, посредством которой уменьшают высоту заготовки за счёт увеличения площади её поперечного сечения. Осадка, осуществляемая на части заготовки, называется высадкой. Вытяжка (протяжка) - операция, с помощью которой увеличивают длину исходной заготовки за счёт уменьшения площади поперечного сечения. Прошивка - операция, в результате которой в заготовке получают отверстие (сквозную прошивку) или углубление (глухую пошивку). Гибка - придание заготовке изогнутойформы по заданному контуру. Закручивание - поворот одной части заготовки относительно другой под определённым углом вокруг общей оси. Рубка - деление заготовки на части. Кузнечная сварка - соединение отдельных частей или концов заготовок в одно целое.Проектирование технологическогопроцесса изготовления поковки Проектирование технологического процесса изготовления поковки состоит из разработки чертежа поковки и составления технологической карты. Выбор заготовки. Исходными зато гонками для ковки являются блюмсы и сортовой прокат. Нужную заготовку выбирают по соответствующим справочно-нормативным справочникам. Проектирование поковки и определение ее веса. Рабочий чертёж поковки делают по чертежу готовой детали с учётом припусков на механическую обработку, допусков на номинальные размеры поковки (на точность изготовления поковки) и напусков. Рисунок 18 - Схема расположения припусков и допусков Припуск (δ) — это предусмотренное превышение размеров поковки против номинальных размеров деталей, обеспечивающее после обработки резанием указанные на чертеже размеры детали и чистоту её поверхности. Допуск (Δ) — разность между наименьшим и наибольшим предельными размерами поковки. Напуск-увеличение припуска, упрощающее конфигурацию поковки из-за невозможности или нерентабельности ее изготовления по контуру детали. Припуски и допуски на поковки из углеродистой и легированной сталей, изготовляемые свободной ковкой на молотах, определяются ГОСТ 7829-70. Расположение припусков, назначаемых на наружные размеры детали, и предельных отклонений от размеров поковки показано на рисунке 18. На рисунках 19 и 20 приведены схемы назначения допусков и напусков на детали типа валов. Значения Δ и δ выбирают из таблицы 10. Таблица 10 Значения и
Таблица 11 Дополнительные припуски
Рисунок 19 - Схема назначения припусков и допусков
Рисунок 20 - Схема нанесения напусков на поковки типа валов: 1 - на уступ; 2 - на выемку; 3 - на фланец; 4 - на бурт; 5 - припуск; 6 — контур детали
Кроме того, назначают дополнительные припуски на несносность на все диаметры, за исключением основного, по таблице 11. Основное сечение поковки определяют следующим образом: 1. Если поковка имеет ступени с необрабатываемой поверхностью, 2. Если поковка не имеет ступеней с необрабатываемой А = S ( Д'i Li – Д'max L' ) (1) и по максимальному значению определяют основное сечение. В разработку технологического процесса изготовления поковки входят выбор основных, вспомогательных и отделочных операций ковки; установление их последовательности и подбор или конструирование инструмента, необходимого для их выполнения; определение вида, размеров и массы исходной заготовки; подбор ковочного, подъёмно-транспортного и нагревательного оборудования; установление режима нагрева. На рисунке 21 приведён пример составления технологического процесса изготовления вала ковкой.
Рисунок 21 - Последовательность изготовления вала ковкой
Примечания:
1. В случае обработки поверхности детали по 4-му и поле с высокому классу точности допускается увеличение соответствующих табличных значений припусков, но не более чем на I мм (на сторону). 2. Припуски и предельные отклонения для прямоугольного сечения детали различаются в зависимости от наибольшего размера сечения. Определение веса и размера исходной заготовки.Вес заготовки при ковке деталей из слитка определяется по формуле : Qисх = Qпок + Qпр + Qдон + Qуг + Qобс (2) где Qисх - вес исходной заготовки, кг; Qпок - вес поковки, кг; Qпр - вес прибыльной части, принимается равным 20-30% от веса слитка, кг; Qдон - вес донной (нижней) части слитка (3-5% веса слитка), кг; Qуг - вес на угар'2% за каждый нагрев (первый вынос) и 1,5% за каждый подогрев (последующий вынос) от веса поковки; Qo6c - вес отхода на обсечки; зависит от формы и размера поковки; в расчётах же приниматьравным от 2 до 10% от веса поковки. При использовании в качестве исходной заготовки прокатного металла определение веса исходной заготовки упрощается ввиду отсутствия отходов со стороны прибыльной и донной части слитка. В этом случае формула для определения веса заготовки будет иметьвид : Qисх =Qуг + Qобс (3) Вес поковки в общем случае определяется как произведение объёма металла поковки Vпок на удельный вес γ: Qисх = Vпок ∙ γ , (4) где γ для углеродистых и легированных (конструкционных) сталей принимается 7,8 г/см3. Вычисление объёма металла в поковках сложной формы производится путём разбивки чертежа поковки на простые участки V1, V2, V3 и т. д. с последующим их суммированием. В случае теоретический вес поковки, подсчитываемый по номинальным (расчётным)размерам, составит
Qпок = γ (V1+V,+V3+...Vn). (5)
Определение поперечного сечения заготовки.При изготовлении поковки необходимо также определить поперечное сечение исходного металла, площадь которого будет, естественно, больше площади поперечного сечения поковки, если поковку получают с помощью вытяжки. При этом следует учитывать степень уковки, которая выражается отношением : y=Fнач /Fкон (5)
где Fнач - площадь поперечного сечения заготовки (максимальная); Fкон - площадь поперечного сечения поковки (максимальная). Оптимальная поковка обеспечивает наилучшие механические свойства поковки. Для поковок, изготовляемых из слитков углеродистой стали, когда вытяжка производится без осадки, нормальной считается уковка, равная 3; для поковок из слитков легированных сталей уковка принимается раной 2; для поковок, изготавливаемых из проката, уковка берётся равной 1,3-1,8 (с учётом, что заготовка уже получила значительную степень деформации при её прокате). Отсюда площадь поперечного сечения Fисх исходной заготовки : Fисх =Fкон ∙У (6)
где Fкон - площадь поперечного сечения поковки (максимальная); У - степень поковки (принимается равной 1,3-1,5). Длина заготовки определяется по её весу Qисх и площади сечения Fисх L= Qисх/ Fисх ∙γ (7)
Режим нагрева кузнечных заготовок. Хорошую пластичность иковкость сталь имеет при температуре 1050-1300'С. Чем меньше в стали углерода и легирующих элементов, тем выше может быть температура нагревания. Для каждой марки стали установлены определённые температурные интервалы ковки (таблице 12)
Таблица 12
Температурные интервалы ковки
Примечание: * - содержание легирующих элементов не более 3%, ** - содержание от 3 до 5%; *** - содержание легирующих элементов свыше 5%.
Важнейшим показателем режима нагрева является время нагрева заготовки до ковочной температуры. Для определения продолжительности нагрева до температуры 1200°С сложных стальных слитков и заготовок толщиной свыше 100мм в печи с температурой рабочего пространства 1300°С можно применить следующую формулу: Т =К∙Д (8) где Т - время, необходимое для повышения температуры заготовки от 15 до 1200°С и выдержки при этой температуре, ч; Д - диаметр или сторона квадрата (толщина) заготовки, м; К - коэффициент, учитывающий форму нагреваемого металла и способ укладки его на поду печи; для углеродистых и низколегированных сталей К следует принять равным 10, для высоколегированных сталей К=20. Оборудование для свободной ковки.Машинная ковка осуществляется на ковочных молотах и ковочных гидравлических прессах. Молоты действуют динамически (ударом), прессы развивают статическое усилие. Ковочные молоты характеризуются весом падающих частей в килограммах или тоннах, а прессы - усилием в тоннах.
Порядок выполнения работы 1.Нарисовать эскиз детали в масштабе 1:10(рисунок 22) согласно указанному преподавателем номеру варианта (таблица 13).
Риунок 22 - Эскиз детали 2.Спроектировать поковку: назначить напуск (см. рисунок 20) и нарисовать эскиз детали с напуском; определить припуски и допуски (см. таблицу 10); вычислить А; по формуле (1); найти основное сечение; назначить дополнительные припуски на несоосность (см. таблицу 11). 3.Вычислить вес поковки по формуле (2). 4.0пределить вес исходной заготовки. 5.Назначить температурный интервал ковки (см. таблицу 12) и определить время нагрева заготовки по формуле (8). 6.Выбрать оборудование. 7.Составить технологический процесс ковки (см. рисунок 21). Отчёт по работе должен содержать: общие сведения о ковке; недостатки и преимущества свободной ковки; расчёт припусков; эскиз детали поковки согласно заданию; описание режима нагрева заготовки; оборудование для ковки; технологического процесса изготовления поковки.
Таблица 13 Варианты заданий
2.3.4Расчёт и проектирование поковок при горячей объёмной штамповке Цель работы:практическое усвоение методов расчёта и проектирования поковок; определение размеров заготовок и усилий штамповочного оборудования. Выбор штамповочного оборудования Выбор штамповочного оборудования определяется размером и формой поковки, объёмом и себестоимостью производства. Штамповка на молотах является основным способом изготовления поковок. Широкое применение штамповочных молотов объясняется их универсальностью и простотой в эксплуатации. Молоты относятся к машинам ударного действия, в которых кинетическая энергия падающей массы деформирует материал исходной заготовки. При работе молотового штампа процесс штамповки осуществляется за несколько ударов (2-4 удара). Штамповка заканчивается в момент соприкосновения верхней и нижней частей штампа. Штамповкой на молотах могут изготавливаться крупные поковки сложной формы массой 1 т и более. Штамповка на прессах применяется в крупносерийном и массовом производстве. Кривошипные горячештамповочные прессы испытывают статические нагрузки. Производительность штамповки на прессах в 1,5-3 раза выше по сравнению со штамповкой на молотах. При этом экономия металла, применяемого в виде проката, по сравнению со штамповкой на молотах может составлять 10-30%. Поковки получаются более высокой точности, с меньшими припусками под механическую обработку. Преимущества применения прессов заключаются также в их высокой жёсткости, в возможности автоматизации. Штамповка на горизонтальных ковочных машинах используется в серийном и массовом производстве для изготовления сложных поковок повышенной точности из проката. Штамповка на горизонтальных ковочных машинах позволяет получать поковки со сквозным отверстием и характеризуется высокой производительностью. Выбор линии разъема. Плоскость соприкосновения бойков штампа называется плоскостью разъёма штампа. Пересечение плоскости разъёма штампа с его боковыми поверхностями образует линию разъёма. Рекомендации по выбору линии разъёма: 1. Расположение и форма линии разъёма не должны препятствовать извлечению детали из полости штампа. 2. Линия разъёма должна по возможности проходить по Разъём желательно делать в такой плоскости, чтобы полости Для облегчения изготовления штампа разъём делается не по Углубления в штампе должны совпадать с направлением удара |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-07-07 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |