- •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
Условные обозначения и сокращения
ТУ – технические условия
ЧПУ – числовое программное управление
ОМД – обработка металлов давлением
ОШР – окончательный штамповочный ручей
ПрШР – предварительный штамповочный ручей
ГКМ – горизонтально-ковочная машина
ПО – площадка осадочная
Заг.ПрШР – заготовительно-предварительный штамповочный ручей
КГШП – кривошипный горячештамповочный пресс
ОТК – отдел технического контроля
Введение
Сущность процессов обработки металлов давлением состоит в придании металлу определенной формы. При этом изменяются также свойства и структура металла.
Формообразование заготовок объемной штамповкой основывается на пластической деформации, т. е. на пластичности обрабатываемых металлов, позволяющей осуществлять существенные формоизменения заготовок без их разрушения.
Наряду с высокой пластичностью при обработке давлением стремятся получить возможно меньшее сопротивление деформированию. Повышение температуры значительно уменьшает эту характеристику деформируемого металла, поэтому его перед кузнечной обработкой нагревают.
Свободную ковку применяют для изготовления крупных поковок из слитков, а также средних и мелких поковок из прокатанной заготовки. При свободной ковке вся заготовка или ее участки подвергаются действию бойка молота или пресса, на боковые же поверхности заготовки инструмент, как правило, не действует. Происходит обжатие заготовки (уменьшается высота) при одновременном изменении площади ее поперечного сечения.
Для массового производства мелких и средних поковок применяют горячую объемную штамповку на прессах или молотах.
При горячей объемной штамповке формообразование заготовки происходит в полости ручья штампа на различных видах оборудования (паровоздушных штамповочных молотах, кривошипных горячештамповочных, фрикционных и гидравлических прессах, горизонтально-ковочных машинах, специальном оборудовании и т. п.).
Штамповка осуществляется в одноручьевых и многоручьевых штампах. Поковки простой конфигурации (без высоких выступов, острых ребер и т. д.) штампуются обычно в одном окончательном ручье. Для поковок более сложной формы при одноручьевой штамповке производится предварительное фасонирование заготовки на ковочных вальцах, станах поперечно-клиновой прокатки и другом оборудовании. Одноручьевая штамповка не требует сложных штампов и позволяет более эффективно использовать мощность штамповочного агрегата.
Наиболее распространенным способом горячей объемной штамповки является многоручьевая. В молотовых штампах применяются заготовительные ручьи, подготавливающие заготовку, а также предварительные и окончательные штамповочные ручьи. В несколько переходов осуществляется также штамповка на кривошипных горячих штамповочных прессах (КГШП) и горизонтально-ковочных машинах (ГКМ).
На практике достаточно распространена расчлененная штамповка, применяющаяся для больших поковок сложной конфигурации. В этом случае поковку последовательно штампуют в нескольких штампах, устанавливаемых на отдельных машинах.
При комбинированной штамповке поковку после обрезки облоя подвергают деформированию для придания окончательной формы на какой-либо другой машине. При этом все оборудование устанавливается в одну поточную линию и процесс осуществляется с одного нагрева.
Классификация видов штамповки этим не ограничивается. Ниже в соответствующих главах будут рассмотрены особенности ковки и штамповки на различных видах оборудования, в открытых и закрытых штампах, при различных типах и способах установки заготовки в штампе и т. п.
Помимо собственно штамповочных операций важную роль в процессе изготовления поковок играют завершающие операции обрезки облоя и пробивки перемычек, а также отделочные — правка и калибровка штампованных поковок.
Развитие процессов обработки металлов давлением идет путем повышения производительности, расширения сортамента, экономии металла, снижения себестоимости и улучшения качества продукции на основе комплексной механизации, автоматизации и использования электронно-вычислительной техники для управления технологическими процессами.
