4.3.3 ПроектированиЕ технологического процесса горячей объёмной штамповки

Основными этапами проектирования технологического процесса являются:

1. анализ технологичности конструкции штампованной заготовки;

2. выбор штамповочного оборудования и способа штамповки;

3. разработка технологических переходов штамповки;

4. выбор способа нагрева, термического режима штамповки и охлаждения поковки;

5. разработка чертежа поковки;

6. конструирование профиля рабочей полости штампа;

7. расчет размеров и массы исходной заготовки;

8. разработка указаний о завершающих операциях (термообработка, очистка, методы контроля поковок);

9. оценка технико-экономических показателей технологичес-кого процесса получения заготовки;

10. составление технологической карты.

Анализ технологичности конструкции штампованной заготовки

Форма поковки определяется конфигурацией детали и принятым способом штамповки. Все элементы штампованной поковки должны иметь простую геометрическую форму и плавно сопрягаться друг с другом. Технологически рациональную форму поковки выбирают с учётом следующих рекомендаций [4]:

• рационально одностороннее расположение рёбер, бобышек и других выступающих элементов;

• следует избегать резких переходов по сечению детали (площадь поперечного сечения по длине детали не должна изменяться более чем в 3 раза);

• толщину полотна не следует делать очень малой во избежание быстрого остывания поковки, ведущего к снижению стойкости штампа;

• при штамповке (высадке) утолщений на концах стержней диаметр высаженной части не должен быть больше 4-х диаметров исходной заготовки, а высота высаженного утолщения должна быть более 0,05…0,125 диаметра утолщения;

• деталь не должна иметь длинных, узких отростков в плоскости полотна.

При отработке конструкции штампованной поковки на технологичность следует проверить возможность изменения конструкции детали или её элементов с целью упрощения конструкции поковки. Необходимо проверять возможность получения поковки в закрытом ручье вместо открытого или перевода штамповки с молота на другие кузнечные машины, применения комбинированных способов изготовления поковки (вальцовка-штамповка на молоте или прессе и другие).

Для уменьшения расхода металла и упрощения штамповки иногда рационально разбить деталь на две и более части простой формы для штамповки их порознь с последующей сваркой. Для мелких поковок более выгодна штамповка двух и более заготовок в одной поковке с последующей разрезкой.

С целью уменьшения стоимости технологической оснастки необходимо стремиться к унификации поковки для различных деталей, применению групповых поковок.

Выбор штамповочного оборудования и способа штамповки

В качестве штамповочного оборудования используются пневматические штамповочные молоты, кривошипные и гидравлические прессы, горизонтально-ковочные машины, ковочные вальцы, ротационно и радиально-обжимные машины и другое специализированное оборудование [5,6,7].

При выборе штамповочного оборудования и способа штамповки руководствуются конфигурацией детали и экономичностью техпроцесса с учетом типа производства. Признаки типов кузнечно-штамповочного производства приведены в табл. 1. В условиях единичного и мелкосерийного производства наиболее экономичной является штамповка на пневматических штамповочных молотах в подкладных или открытых штампах.

Таблица 1