1.9. Расчет расхода штампов
1.9.1. Штампы кузнечно-штамповочных цехов
Основная масса дорогой легированной инструментальной стали идет на изготовление ковочных (штамповочных) штампов: вставки КГШП, молотовые штампы, блоки и вставки ГКМ. На обрезные штампы инструментальной стали идет значительно меньше. Штампы чеканочные и правочные имеют очень высокую стойкость.
В табл.21 [1] приведен расход штампов на 1 т поковок для укрупненного расчета. Штампы горячей штамповки изготавливаются в основном из сталей 5ХНВ, 5ХНТ, 3Х2В8, 5ХНМ, 5ХГМ и др.
Приведенный в табл.21 расход штампов относится к штамповке поковок из среднеуглеродистых и низколегированных сталей. При штамповке поковок из высоколегированных и некоторых специальных марок сталей он на 50 % выше.
Для расчета количества штампов на программу можно также пользоваться укрупненными удельными нормами расхода штамповой стали на 1 т поковок (табл.22) [9].
Таблица 21
Расход штампов на 1 т поковок (кг/т) (в числителе для массового и крупносерийного производства, в знаменателе – для среднесерийного и мелкосерийного производства)
Средняя масса поковок, кг |
Расход штампов, кг |
||||
КГШП |
Паровоздушный штамповочный молот |
ГКМ |
Горячештамповочный автомат |
Радиально-обжимная машина |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1,0 |
22/30 |
25/35 |
12/13 |
26/ - |
- /0,8 |
1,6 |
18/26 |
22/32 |
11/12 |
22/ - |
- /0,8 |
2,5 |
15/23 |
19/28 |
10/11 |
18/ - |
- /0,7 |
4,0 |
12,5/10 |
17/24 |
9/10,5 |
15/ - |
- /0,7 |
6,0 |
10,5/15 |
14/20 |
7,5/10 |
- |
- /0,7 |
8,0 |
9/12 |
11,5/19 |
6,5/9 |
- |
- /0,6 |
10,0 |
8/11 |
10,5/18 |
6/8 |
- |
- /0,6 |
15,0 |
- /10 |
- /17 |
- /7 |
- |
- /0,6 |
20,0 |
- /9,5 |
- /16 |
- |
- |
- /0,5 |
25,0 |
- /9 |
- /15 |
- |
- |
- /0,5 |
30,0 |
- /8,5 |
- /14 |
- |
- |
- /0,4 |
35,0 |
- /8,0 |
- /13 |
- |
- |
- /0,4 |
В случае использования табл. 21 и 22 расход (масса) штамповой стали (кг) вычисляется для каждой детали-представителя по формуле
,
(35)
где
–
масса поковки, т;
–
приведенная программа выпуска
детали-представителя;
–
расход штамповой стали, кг/т.
Результаты расчета заносятся в табл.23.
Для более точных расчетов необходимо каждый тип штампа детализировать, определить стоимость и стойкость каждой детали штампа, в которую входит стоимость материала, стоимость изготовления и т.д. (вставок, кубиков, матриц, пуансонов, плит и т.п.). Для этого можно использовать табл.24 и формулу (35).
Таблица 22
Расход штамповой
стали
на 1 т поковок (кг/т)
Сталь, расходуемая на штампы |
Молотовые штампы |
Штампы КГШП |
Обрезные штампы |
Правочные (чеканочные) штампы |
Штампы ГКМ |
Легированная |
14,516,0 |
5,89,5 |
1,3 |
6 |
1012,5 |
Углеродистая |
- |
1,2 |
0,2 |
- |
0,6 |
Таблица 23
Расход штамповой стали на программу
Номер детали-представителя |
Марка материала штампов |
Масса
поковок на годовую программу
|
Расход штамповой стали на 1 т. поковок, т |
Расход штамповой стали на программу, т |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
Итого |
|
|
|
|
,
тТаблица 24
Средние нормы стойкости штампов для технологии горячей штамповки
Оборудование, кг, кН |
Характер операции |
Стойкость до первой реставрации |
Количество реставраций |
Стойкость штампов до 1-го износа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Для молотов |
||||
Масса падающих частей, кг: 7501500 |
Горячая штамповка |
|
|
|
|
|
|
||
40005000 |
56 |
1000020000 |
||
15003000 |
30004000 |
45 |
750015000 |
|
3000600 |
20003000 |
34 |
500010000 |
|
Для обрезных прессов |
||||
Сила, кН: 10002000 |
Обрезка облоя |
6003000 |
6 |
3600048000 |
20003000 |
30004000 |
56 |
1500024000 |
|
40006300 |
15002000 |
45 |
6000-0000 |
|
Окончание таблицы 24
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||||
Для ГКМ (вставки) |
||||||||
Сила, кН: 1600 |
Высадка, формовка |
- |
- |
40003500 |
||||
2500 |
- |
- |
35003000 |
|||||
4000 |
- |
- |
30002500 |
|||||
6300 |
- |
- |
25002000 |
|||||
КГШП (вставки) |
||||||||
№ п/п |
Тип детали, наименование детали |
1-й ручей |
2-й ручей |
3-й ручей |
||||
1 |
Шатун |
100000 |
10000 |
10000 |
||||
2 |
Клапан (прямое выдавливание) |
5000 (пуансон) |
2000 (матрица) |
2000 (матрица) |
||||
3 |
Вилка карданного вала |
7000 |
5000 |
- |
||||
4 |
Шестерня |
5000 |
8000 |
3000 |
||||
5 |
Головка цилиндра |
6500 |
2500 |
- |
||||
6 |
Кривошип |
25000 |
4000 |
- |
||||
Таблица 25
Расход штамповой стали на программу
№ детали-представителя |
Наименование штампа |
Марка материала |
Масса заготовки для изготовления в инструментальном цехе, кг |
Потребное количество на программу |
|
Штампов, шт. (формула (34)) |
Штамповой стали, т* |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Штамп ковочный (молот, КГШП – вставки, ГКМ – вставки) |
|
|
|
|
Штамп обрезной, прошивной (матрицы и пуансоны) |
|
|
|
|
|
Штамп правочный, чеканочный (рабочая часть) |
|
|
|
|
|
2, 3, 4 |
Аналогично детали №1 |
|
|
|
|
|
Итого |
|
|
|
|
Примечание. *Определяется следующим образом: показатели граф 4,5 перемножают и увеличивают в 1,5 раза
Для определения расхода (т) штамповой стали по табл.24 [9], необходимо определить габаритные размеры, а затем объем и массу заготовки, идущей на изготовление рабочих частей штампа в инструментальном цехе. Исходя из их стойкости, определить расход в штуках на годовую программу (формула (34)), затем массу потребной штамповой стали. Результаты заносятся в табл. 25.