Файл: А.А. Кречетов Проектирование технологического процесса горячей обработки давлением.pdf

14

9.2 Разработка штампа для пресса

Штампы КГШП 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 (пакетов) или державок, в которых закрепляют вставки [2, гл. 4].

Блок состоит из верхней и нижней монтажных плит (оснований, башмаков), связанных между собой направляющими колонками, деталей крепления штамповых вставок и выталкивающего механизма.

Размеры универсальных блоков для прессов, толщина основной и подкладной плит зависят от усилия пресса. Блоки в основном проектируют двухили трехручьевыми, вставку с окончательным ручьем располагают в центре блока. Если для штамповки достаточны один или два ручья, то в блок добавляют до комплекта гладкие вставки из простых конструкционных сталей.

Из выталкивающих механизмов универсальных блоков наибольшее распространение получил рычажно-кулачковый выталкивающий механизм. Размеры рычагов выталкивателей и длина хода толкателей выталкивающих механизмов блоков прессов зависят от номинального усилия пресса.

На штамповой вставке, как правило, располагается только один ручей. Поверхности разъема вставок при штамповке не должны соприкасаться, чтобы исключить работу пресса в распор. Между верхней и нижней вставками необходим зазор, величину которого принимают не менее толщины заусенца.

10.Проектирование вспомогательных операций

Квспомогательным операциям относят обрезку облоя и пробивку перемычек, правку, калибровку и очистку поковок [2, гл. 10].

Обрезку облоя и пробивку перемычек производят в горячем и холодном состоянии поковок. В холодном состоянии обрезку облоя производят у мелких и средних поковок из углеродистой стали с содержанием углерода до 0,4 % и поковок из низколегированной стали, штампуемых на молотах с массой падающих частей до 1-2 т и на КГШП с усилием до 10-20 МН, причем только в тех случаях, когда после обрезки поковки не требуют дальнейших операций в горячем состоянии.

15

Необходимое усилие (МН) обрезки облоя или пробивки перемычки определяют по формуле

мычки или облоя, мм; σв – предел прочности при температуре обрезки,

МПа.

Зазор между пуансоном и матрицей оказывает большое влияние на качество и точность поверхности среза, изнашивание и стойкость штампа, величину потребного усилия и работы обрезки. Размер зазора зависит от формы и размеров сечений поковки в плоскости, перпендикулярной к разъему.

Правку проводят с целью устранения искривления поковок. Искривление происходит главным образом при обрезке облоя и пробивке перемычек в результате неплотного прилегания опорной поверхности пуансона к поверхности поковки. Большое влияние на величину искривления оказывает состояние режущих кромок обрезных матриц и пунсонов, а также зазор между матрицей и пуансоном. Коробление поковок возникает также при неправильном режиме охлаждения поковок после штамповки и термической обработки. Правку необходимо назначать в тех случаях, когда величина искривления превышает допуск на размеры поковок.

В целях упрощения правочного ручья и облегчения правки рекомендуется:

•упрощать контур ручья при сложных в плоскости разъема контурах поковки;

•небольшие выступы на поковке не обжимать, предусмотрев вокруг них зазор 0,3-0,5 мм;

•правочный ручей для удобства укладки и удаления поковок делать открытым с торцов поковки.

Калибровку применяют для повышения точности формы и размеров поковки, снижения шероховатости поверхности, исключения обработки поковок резанием. Различают калибровку плоскостную и объемную, по температурным условиям – холодную и горячую.

Плоскостную калибровку применяют для получения точных вертикальных размеров поковки на одном или нескольких ее участках, лежащих в различных по высоте параллельных плоскостях. При плоскостной калибровке деформируют металл только отдельных частей поковки.

16

При объемной калибровке деформации подвергается весь металл поковки. Свободное течение металла в горизонтальном направлении ограничено боковыми стенками ручья штампа.

Для получения поковок с высоким качеством поверхности, требующих минимальной обработки резанием, необходимо очищать заготовки перед нагревом и после ковки и штамповки от поверхностных дефектов, окалины, ржавчины и других загрязнений (мазута, масла, песка). В зависимости от размеров поковок, а также от технических условий на изготовление применяют механическую очистку поковок, гидравлическую, пневматическую струйноабразивную, гидроабразивную, виброабразивную, очистку в галтовочных барабанах, очистку дробью, травлением и огневую очистку.

11. Определение вида и режима термообработки поковок

Термическая обработка поковок имеет ряд особенностей [1, гл. 11]. Одна из них – возникновение значительного перепада температур по сечению поковки (особенно у крупных), что приводит к неодновременности протекания фазовых превращений, а следовательно, к получению различных структур (от мартенситной на поверхности до перлитной в центре заготовки). Кроме того, перепад температур по сечению поковки и, как следствие, неодновременность структурных превращений приводят к возникновению внутренних напряжений, отрицательно сказывающихся на свойствах поковки.

В связи с этим при термической обработке необходимо добиваться минимальных остаточных напряжений, применяя для этого отпуск при высоких температурах и минимальную скорость охлаждения, особенно в области температур упругопластического состояния металла

(700-450 °С).

Еще одной особенностью термообработки поковок является обработка на перераспределение водорода, присутствующего в стали, в объеме заготовки для уменьшения опасности образования флокенов. Поковки из углеродистых и низколегированных сталей переохлаждаются до температур 450-650 °С, из высоколегированных сталей – до 200-350 °С. Длительность изотермической выдержки определяется составом стали и размерами поковок.

17

Рекомендуемая литература

1.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.

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.

3.ГОСТ 7505

4.ГОСТ 7831

18

Составитель

Андрей Александрович Кречетов

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ

Методические указания к лабораторной работе по курсу «Проектирование заготовок» для студентов специальностей 120100 «Технология машиностроения»,

120200 «Металлорежущие станки и инструменты»

Редактор З.М. Савина

ИД № 06536 от 16.01.02

Подписано в печать 21.03.02. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 1,00 Тираж 100 экз. Заказ. ГУ Кузбасский государственный технический университет.

650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.