
- •Учреждение образования «Гомельский государственный технический университет имени п.О. Сухого»
- •Гомель 2013
- •© Верещагин м.Н., Шишков с.В., 2013
- •Содержание
- •Условные обозначения и сокращения
- •Введение
- •1 Металлы и заготовки для ковки и штамповки
- •Классификация сталей
- •1.1.1 Сталь углеродистая обыкновенного качества
- •1.1.2 Стали углеродистые качественные конструкционные
- •1.1.3 Стали легированные конструкционные
- •1.1.4 Стали высоколегированные, коррозионностойкие, жаростойкие, жаропрочные
- •1.1.5 Стали инструментальные
- •1.2 Классификация цветных металлов и сплавов
- •1.2.1 Алюминиевые сплавы
- •1.2.2 Магниевые сплавы
- •1.2.3 Титановые сплавы
- •1.2.4 Медные сплавы
- •1.3 Заготовки для ковки и штамповки
- •1.4 Разделение металла на заготовки
- •1.4.1 Разрезка в штампах и ножницах
- •1.4.2 Разрезка кручением
- •1.4.3 Холодная ломка
- •1.4.4 Разрезка зубчатыми пилами
- •1.4.5 Разрезка абразивными кругами
- •1.4.6 Электрические способы резки
- •1.4.7 Лазерная резка
- •1.4.8 Выбор способа разделения металла на заготовки. Отходы металла при разрезке
- •2 Термический режим ковки и горячей штамповки
- •2.1 Температурные интервалы горячей обработки сталей и сплавов
- •2.2 Режим нагрева и охлаждения
- •2.3 Дефекты нагрева
- •3 Разработка чертежа поковки
- •3.1 Разъём штампа
- •3.2 Назначение припусков и допусков
- •3.3 Штамповочные уклоны
- •3.4 Радиусы закруглений
- •3.5 Наметка отверстий и перемычки под прошивку
- •3.6 Правила оформления чертежа поковки
- •3.7 Пример разработки чертежа поковки
- •4 Штамповка на молотах
- •4.1 Общие сведения
- •4.2 Классификация поковок по общности технологии изготовления
- •4.3 Конструирование поковки
- •Определение формы и положения линий разъёма;
- •Назначение припусков и допусков на размеры поковки;
- •4.3.1 Определение формы и положения линий разъёма
- •4.3.2 Назначение припусков и допусков на размеры поковки
- •4.3.3 Назначение штамповочных уклонов и радиусов скругления
- •4.3.4 Определение формы и размеров перемычек
- •4.4 Конструирование облойной канавки
- •4.5 Масса падающих частей молота
- •4.6 Определение экономических показателей использования металла и сопротивления деформации при температуре штамповки
- •4.7 Общая классификация молотовых ручьёв
- •4.8 Расчет и выбор переходов штамповки
- •4.9 Определение размеров и выбор исходной заготовки
- •5 Штамповка на кгшп
- •5.1 Особенности штамповки
- •5.2 Классификация поковок
- •5.3 Выбор формы и размеров канавки для облоя
- •5.4 Определение усилия штамповки на кгшп
- •5.5 Выбор переходов штамповки. Поковок класса а
- •5.6 Штамповка поковок с применением операций выдавливания
- •5.7 Конструирование штампов кгшп
- •6 Штамповка на гкм
- •6.1 Сущность процесса. Преимущества и недостатки
- •6.2 Классификация поковок
- •6.3 Особенности чертежа поковки гкм
- •6.4 Классификация ручьёв штампов гкм
- •6.4.1 Наборные ручьи
- •6.4.2 Формовочно-прошивные ручьи
- •6.4.3 Зажимная часть наборных и формовочно-прошивных ручьёв
- •6.4.4 Просечные ручьи
- •6.4.5 Отрезные ручьи
- •6.4.6 Специальные ручьи
- •6.4.7.Обрезные ручьи
- •6.5 Конструирование штампов гкм
- •6.6 Определение размеров блока матриц
- •6.7 Правила высадки
- •6.8 Технологические процессы штамповки на гкм
- •7 Cвободная ковка
- •7.1 Осадка
- •7.1.1 Выбор оборудования
- •7.1.2 Основные способы осадки
- •7.2 Протяжка
- •7.3 Прошивка
- •7.4 Рубка
- •7.5 Гибка
- •7.6 Кузнечная сварка
- •7.7 Разработка технологии процессов свободной ковки
- •7.8 Составление технологической карты
- •8 Завершающие отделочные операции
- •8.1 Обрезка заусенцев и прошивка отверстий
- •8.2 Правка поковок
- •8.3 Калибровка поковок
- •8.4 Очистка поковок от окалины
- •8.5 Термическая обработка поковок
- •8.6 Технический контроль
- •8.7 Выбор оптимального техпроцесса
- •Библиографический список
2.3 Дефекты нагрева
Перегрев. При нагреве стали выше определенной температуры наблюдается интенсивный рост зерен. Перегретая сталь характеризуется значительной глубиной убезуглероженного слоя и крупнозернистой структурой с отчетливо видным игольчатым строением феррита.
Пережог. Происходит сильное окисление по границам зерен и расплавление межкристаллитного вещества. Образуются жидкие плены, ослабляющие связь между зернами. После разрушения поверхность имеет серовато-синий окисленный цвет.
Угар. В процессе нагрева стальные заготовки покрываются слоем окалины. Это продукт окисления железа кислородом воздуха. Образование окалины вызывает потерю металла – угар, который может достигать до 2–3,5% веса поковки. Скорость образования окалины зависит от состава и температуры печных газов, химического состава стали, формы и размеров заготовки и температуры металла.
Таблица 2.7 – Влияние химического состава и температуры нагрева на температуру пережога
Сталь |
Температура нагрева, ºС |
Температура пережога, ºС |
Углеродистая с содержанием 1,5% С |
1050 |
1140 |
1,1% С |
1080 |
1180 |
0,9% С |
1120 |
1220 |
0,7% С |
1180 |
1280 |
0,5% С |
1250 |
1350 |
0,2% С |
1320 |
1470 |
0,1% С |
1350 |
1490 |
Кремнемарганцевая пружинная |
1250 |
1350 |
3%-ная никелевая |
1250 |
1370 |
8%-ная хромоникелевая |
1250 |
1376 |
5%-ная никелевая для цементации |
1270 |
1450 |
Хромованадиевая |
1250 |
1350 |
Быстрорежущая |
1280 |
1380 |
Хромоникелевая аустенитная |
1300 |
1420 |
Обезуглероживание. Глубина обезуглероженного слоя в зависимости от продолжительности выдержки и температуры составляет 0,2–1,5 мм. Вследствие убезуглероживания ухудшаются механические свойства стали. Инструмент, изготовленный из такой стали, становится нестойким, мягким, его режущие кромки не поддаются закалке.
Рисунок 2.2 – Окисление и обезуглероживание стали при нагреве.
3 Разработка чертежа поковки
Основными исходными данными при разработке технологического процесса горячей штамповки является чертёж готовой детали с техническими условиями и программа выпуска поковки, которая обуславливает выбор способа штамповки и варианта техпроцесса.
При составлении чертежа поковки необходимо:
установить разъём штампа;
назначить припуски и допуски на размеры штампуемой детали;
определить штамповочные уклоны и радиусы закругления;
установить форму и размеры наметок отверстий и перемычек под прошивку;
оформить чертёж поковки.