4.Технология штамповки.

ГКМ предназначены для относительно точной штамповки различных поковок. ГКМ отличаются быстроходностью (50-60 ходов в минуту), что позволяет сократить время деформации заготовки и снизить разогрев штампа.

4.1 Разработка инструмента.

Чертеж поковки разрабатывается по чертежу детали. Чертеж инструмента (штампа) разрабатывается по чертежу поковки. Штамповочные уклоны способствуют легкому извлечению поковки из штампа, а радиусы переходов служат легкому течению металла, повышению стойкости штампа.

4.2 Технологический процесс штамповки.

Технологический процесс – это последовательность операций , постепенно приближающих исходную заготовку к форме поковки.

Все операции делятся:

а) подготовительные,

б) штамповочные.

Подготовка металла к штамповке.

а) резка металла,

б) очистка поверхности заготовки перед нагревом (для удаления поверхностных окислов, загрязнений),

в) нагрев заготовки (для достижения необходимой степени пластичности и термомеханического режима деформации металла, обеспечивающих получение качественных поковок ).

Для нагрева заготовок под штамповку применяют следующие нагревательные устройства: камерные печи, характеризующиеся постоянной температурой в рабочей зоне (щелевые, очковые с закрывающимися окнами), полу методические и методические печи с толкателями, отличающиеся определённой закономерностью распределения тепла в рабочей зоне, карусельные печи с вращающимся подом, печи скоростного нагрева (с увеличенным тепловым напором), электронагревательные устройства контактного и индукционного нагрева. В связи с тем, что штампованные поковки отличаются незначительными припусками на механическую обработку и относятся к так называемым точным заготовкам, для нагрева в штамповочном производстве используются малоокислстельные и безокислительные способы нагрева. При определенной температуре материалы обладают высокой пластичностью и низким сопротивлением деформированию.

4.3 Расчет режимов нагрева и охлаждения заготовки

При штамповке прутковых заготовок необходимо решить две задачи:

- придание заготовке заданной формы и размеров поковки;

- получение требуемых свойств.

Оптимальный термический режим штамповки должен способствовать успешному проведению процесса, при котором вредное влияние теплоты по возможности ограничивается и обеспечивается высокое качество поковок. Поэтому термический режим разрабатывается для каждой стали, с учетом исходной структуры металла, объёма и соотношения размеров поковки и назначения поковки.

Режим нагрева и охлаждения включает:

- нагрев металла перед штамповкой;

- охлаждение металла в процессе штамповки;

- охлаждение металла после штамповки.

Быстрота прохождения процесса штамповки обычно позволяет уложиться в промежуток времени, определяемый остыванием металла.

Одна из главных задач при разработке термического процесса штамповки, состоит в определении температурного интервала. Под температурным интервалом подразумевается интервал между температурой конца нагрева и металла и температурой конца деформации. Температура конца нагрева металла превышает температуру начала деформации металла на величину потери температуры за время передачи металла от нагревающего устройства к штамповочному механизму.

Температуру конца нагрева металла принимаем на 100  250 ⁰ меньше температуры плавления данного металла.

По справочным данным принимаем:

- температура конца нагрева металла 1200 ⁰С;

- температура конца штамповки 850 ⁰С.

Правильно заданный режим нагрева обеспечивает нагрев металла до необходимой температуры за минимально возможное время. При этом температура должна быть равной по всему сечению заготовки. От равномерности распределения температуры по сечению заготовки зависит качество получаемой поковки, производительность труда и безопасность выполняемых работ.

Для нагрева в пламенной печи при всестороннем действии на металл источника тепла Н. Н. Доброхотовым предложена следующая формула:

(4)

где Z – время нагрева от комнатной температуры до 1200 ⁰С, ч;

k – коэффициент, принимаемый по справочным данным;

D – диаметр нагреваемого металла, м.

Общее время нагрева металла Z складывается из времени нагрева Z₁ от комнатной температуры до критической температуры (около 800 ⁰С) и из времени нагрева Z₂ от температуры от критической до температуры конца нагрева металла. Отсюда следует, что расчет времени нагрева металла производится по формуле:

(5)