ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВКИ

Цель работы: изучить требования, предъявляемые к разработке технологического процесса изготовления поковки. Ознакомиться с методикой разработки технологии изготовления поковки.

1. Общие сведения

1.1. Требования, предъявляемые к разработке технологического процесса изготовления поковки

Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей. На выбор формы, размеров и способа получения заготовки большое значение имеет конструкция и материал детали. При выборе вида заготовки необходимо учитывать не только эксплуатационные условия работы детали, ее размеры и форму, но и экономичность ее производства.

Расчет изготовления заготовки производят в следующем порядке:

- устанавливают метод получения заготовки согласно типу производства, наличия необходимого оборудования, конструкции детали, материалу и другим техническим требованиям на изготовление детали;

- назначают припуски на обрабатываемые поверхности детали согласно выбранному методу получения заготовки по нормативным таблицам или производят расчет аналитическим методом;

- определяют расчетные размеры на каждую поверхность заготовки;

- назначают предельные отклонения на размеры заготовки по нормативным таблицам в зависимости от метода получения заготовки;

- производят расчет массы заготовки;

Разработка технологического процесса поковки методом горячей объемной штамповки состоит из следующих этапов.

1. Выбор метода изготовления заготовки (поковки);

2. Выбор оборудования;

3. Определение режимов нагрева и охлаждения;

4. Назначение переходов;

5. Проектирование поковки;

6. Расчет размеров и массы заготовки для поковки.

7. Назначение термообработки поковки для получения твердости.

8. Назначение и расчет припусков на механическую обработку.

1.2. Проектирование поковки

Чертеж поковки разрабатывают по чертежу детали. Размеры поковки увеличивают на величину припуска (по сравнению с размерами готовой детали).

Расчетные размеры для заготовки определяют по следующим формулам:

при обработке наружных и внутренних поверхностей тел вращения (для внутренних поверхностей принимают с обратным знаком) принимают

D_р = D_ном +2_Zо, (2.1)

при односторонней обработке плоских поверхностей

Н_р = Н_ном + _Zо,

где D_р – расчетный диаметр заготовки, мм; D_ном – номинальный диаметр обрабатываемой поверхности детали, мм; Н_р – расчетный размер плоской поверхности, мм; Н_ном – номинальный размер обрабатываемой плоской поверхности, мм.; _Zо – общий припуск на обработку на одну сторону, мм.

Расчетные размеры на заготовку округляют до технологической возможности оборудования и экономической целесообразности принятой точности. Рекомендуется расчетные размеры заготовок округлять в сторону увеличения припусков в зависимости от степени точности и типа производства.

Отклонения (допуски) на размеры заготовок, изготовляемых горячей объемной штамповкой на различных видах кузнечно-прессового оборудования (штампованные поковки нормальной и повышенной точности) назначают по нормативным табл. 2.6 и 2.7 ГОСТ7505-74 по схеме, представленной в табл. 2.1.

На штампованные поковки повышенной и нормальной точности схема определения допусков содержит четыре основных параметра – масса поковки, группа стали, степень сложности, размер.

Таблица 2.1. Схема определения допусков на размер

Допуск на внутренние размеры поковок должны устанавливаться с обратными знаками, например, если для наружной поверхности диаметром 80мм установлен допуск , то для внутреннего диаметра 80мм допуск будет равен .

Припуски на номинальные размеры детали назначают по формуле (2.1) и нормативным таблицам (Приложение А).

Категория поковок характеризуется группой стали, условно обозначаемой М1 и М2. К группе М1 относятся углеродистые и легированные стали с содержанием углерода до 0,45% и легирующих элементов до 2,0%. К группе М2 относятся легированные стали, кроме указанных в группе М1.

Поковки, изготовляемые горячей объемной штамповкой на различных видах кузнечно-прессового оборудования, подразделяются на четыре степени сложности: С1, С2, С3 и С4.

Степень сложности ГОСТ 7505-74 – отношение массы (объема) штамповки к массе (объему) фигуры, в которую вписывается штамповка.

Степень сложности штампованных заготовок:

С = G_п / G_ф или C = V_п / V_ф, (2.2)

где G_п – масса поковки, кг; G_ф – масса фигуры, кг; V_п – объем поковки, см³; V_ф – объем фигуры, см³.

Степени сложности характеризуются следующими величинами:

С1 – Св. 0,63 до 1,00;

С2 – Св. 0,32 до 0,63;

С3 – Св. о,16 до 0,32;

С4 – До 0,16.

К кузнечным напускам относятся штамповочные уклоны, внутренние радиусы скруглений, перемычки отверстий заготовки и другие дополняющие припуски. Величину штамповочных уклонов определяют по ГОСТ7505-74 (табл. 2.2)

Таблица 2.2. Штамповочные уклоны для заготовок

Допускаемые отклонения от соосности прошиваемых в поковках отверстий к наружным поверхностям определяют по табличным нормативам, они не зависят от других допусков, а являются дополнением к ним (табл. 2.3)

Допускаемые отклонения от плоскостности, вогнутости, прямолинейности (для плоских поверхностей), радиальному биению (для цилиндрических поверхностей) определяют по табличным нормативам (табл. 2.4).

Отклонения на радиусы скруглений поковок (см. табл. 2.5).

Таблица 2.3. Допускаемые отклонения от соосности поверхностей, мм

Таблица 2.4. Допускаемые отклонения от плоскостности, вогнутости, прямолинейности и радиальному биению, мм

Таблица 2.5. Отклонения на радиусы скруглений, мм

При выполнении сквозных отверстий и углублений в горячих объемных штамповках, изготавливаемых на горизонтально-ковочных машинах, является обязательным, чтобы оси данных элементов совпадали с направлением движения высадочного ползуна, а диаметры или размеры прошиваемых отверстий и углублений были бы не менее 30 мм, глубина не должна превышать трех диаметров данного отверстия. Обычно глубина отверстий в штамповочных поковках составляет не более 0,8 их диаметра.

Порядок расчета следующий:

Определяют массу заготовки

G_з = γV_з, (2.3)

где γ – плотность материала, кг/см³; V_з – объем заготовки, см³.

Объем заготовки определяется по плюсовым допускам.

Обычно сложную фигуру заготовки условно разбивают на элементарные части (цилиндры, конусы, пирамиды и т.д.) и определяют объемы этих элементарных частей. Сумма элементарных объемов составит общий объем заготовки. Принимая во внимание все потери материала (угар, облой, некратность на отрезку и т.д.), в зависимости от метода получения заготовки определяют норму расхода материала на проектируемую деталь.