Проектирование штампов

      По  формуле (31) определим действительную величину срезаемого облоя

      t_обр = 4,36 + 1,6 = 5,96 мм,

      t_пр = 15,67 + 1,6 + 2 = 19,21 мм.

      σ_в – предел прочности при температуре обрезки, определяется по табл.2.

      По  формуле (30) определим усилия обрезки  и пробивки

        Р_обр = 1,65 * 10^-6 * 461,58 * 5,96 * 77 = 0,349 МН,

        Р_пр = 1,65 * 10^-6 * 217,85 * 19,21 * 77 = 0,53 МН.

      Определим общее усилие

      Р = 0,349 + 0,53 = 0,88 МН.

      Обрезной  пресс закрепляют за КГШП исходя из следующего соотношения

      Р = (0,07…0,1) * Р_кр,                                                                             (32)

      Р = 0,1 * 16 МН = 1,6 МН

                По рекомендации выбираем пресс  кривошипный закрытый простого  действия усилием 1,6 МН, КБ2532, техническая характеристика которого приведена в таблице 6. общее усилие разделительных операций меньше 85% номинального усилия выбранного пресса.

      Табл.6 – технологическая характеристика пресса КБ2532 

 

      3.11 ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПОКОВОК 

      Целью термической обработки поковок  является снятие остаточных напряжений после штамповки, улучшение обрабатываемости резанием, подготовка структуры стали  и получение требуемых технологических  и механических свойств.

      Схема технологического процесса при термической обработке для поковки из стали 45: - нормализация, заключающаяся в нагреве до температуры, превышающей точку АС₃ на 40 – 50 °С, в непродолжительной выдержке для подогрева и завершения фазовых превращений и охлаждения на воздухе. НВ156.    

      3.12 ОЧИСТКА ПОКОВКИ ОТ ОКАЛИНЫ 

      В кузнечно-штамповочном производстве широко распространен такой метод очистки поковок от окалины как химическое травление. Готовые поковки перед травлением обезжиривать и промывать не требуется. При этом выявляются все поверхностные дефекты (трещины, волосовины, зажимы и т. д.).

        Травление стальных поковок производят  в следующей последовательности:

      1. Заправка ванны: 

      а) заполнение травильной ванны приблизительно на 70% от ее объема;

      б) осторожное прибавление кислот до требуемой концентрации;

      в) перемешивание;

      г) подогрев ванны до наименьшей рекомендуемой  температуры;

      д) добавление присадки;

      е) перемешивание.

      2. Загрузка ванны: загрузка поковок  в корзины из дерева, кислотоупорной  проволоки, или в корзины, отлитые из кислотоупорной стали; погружение корзин с поковками в ванну с таким образом, чтобы они не соприкасались с трубами и стенками ванны.

      3. Травление: начало – при температуре наименьшей из рекомендуемых по мере ослабления концентрации раствора температуру повышают и к концу цикла доводят до наибольшей. Продолжительность процесса травления 15 – 18 минут в зависимости от концентрации раствора и температуры ванны, а также толщины слоя окалины.

      4. Промывка от остатков кислоты  и железного купороса в ванне с проточной горячей водой повторными погружениями поковок в воду в течении 3 – 5 минут при температуре 60 – 70 °С или в течении 2 – 3 минут при температуре 85 - 90 °С.

      5. нейтрализация в щелочной ванне  (5-70 г/л NaOH и КОН) при 20°С.

      6. промывка в горячей воде (60  - 70 °С) в течении 3 – 5 минут и последующая сушка.

      7. контроль качества травления  на полное снятие окалины.

      Химический  состав для травления приведен в  табл. 4, [1. стр.561] 

      Табл.5 – химический состав и температура растворов для химического травления стальных заготовок.

 

      Табл.6 – ванны для химического травления.

 

 

       3.13 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ТЕХПРОЦЕССА 

      Технологическая карта техпроцесса производства детали «втулка» приведена в табл.7

      Табл.7 – технологическая карта техпроцесса.

      *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 

 

 

       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

       

      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