4.8 Расчет и выбор переходов штамповки

Выбор переходов штамповки зависит от формы и размеров поковки, а также распределения её объема по элементам фигуры. Для поковок первой группы (удлиненная главная ось или линия разъема) при выборе переходов штамповки необходимо построение расчетной заготовки и эпюры сечений.

Рисунок 4.19 – Элементарная расчетная заготовка и эпюра ее

сечений

Расчётная заготовка и эпюра сечений строятся для поковок 1-ой группы – для поковок, удлиненных в плане, штампуемых плашмя.

Расчётная заготовка – воображаемая заготовка круглого поперечного сечения, площадь поперечного сечения которой в каждом месте равна:

, (4.13)

где S_пi – площадь поперечного сечения поковки в данном месте;

ξ – коэффициент заполнения заусенечной канавки (обычно принимают равным 0,3÷0,7).

Для крайних точек расчётной заготовки .

Из равенства следует, что .

Рассчитав ряд значений d_эi для характерных сечений поковки, последние откладываются симметрично относительно некоторой оси. Конечные точки отрезков соединяются прямыми и плавными линиями. Получаем расчётную заготовку. После этого строится эпюра поперечных сечений. Это такая диаграмма, высота которой , где М – масштаб эпюры.

Расчётная заготовка строится в масштабе 1:1. Масштаб эпюры сечений выбирается таким образом, чтобы h_max эпюры составляло (1÷2)d_эmax . Объём расчётной заготовки находится следующим образом:

(4.14)

где _Fэ – площадь эпюры.

Площадь средней расчетной заготовки:

, тогда (4.15)

Участок расчётной заготовки, где d_э > d_ср называется головкой поковки, а часток, где d_э < d_ср называется стержнем.

Разность между объёмом головки поковки и объёмом средней заготовки на участке головки называется недостающим объёмом. Разность между объёмом средней заготовки на участке стержня и объёмом стержня называется избыточным объёмом. Расчётная заготовка, соединяющая только одну головку и стержень, называется элементарной. В противном случае она называется сложной. Сложную расчётную заготовку необходимо приводить к ряду элементарных.

В соответствии с полученными размерами расчетной и средней заготовок можно определить общий необходимый коэффициент подкатки:

. (4.16)

Возможные величины К_п , достигаемые в отдельных ручьях, указаны в таблице 4.5.

Таблица 4.5 – Значения коэффициента подкатки ручьев К_п

Ручей	Кп
Предварительный	1,1
Окончательный	1,05
Формовочный	1,2
Подкатной открытый	1,3
Подкатной закрытый	1,6
Пережимной	1,2
Площадка для расплющивания	1,0
Гибочный	1,3

Для выбора необходимых заготовительных ручьев для распределения металла исходной заготовки в соответствии с расчетной заготовкой (по А. В. Ребельскому) используют диаграмму в координатах α – β – К – G_п ,

где – характеризует поперечное перемещение металла в ручье;

– определяет осевое перемещение металла;

– конусность;

_Gп – масса поковки (рисунок 4.20).

Данный способ устанавливает трудоемкость по переходам работы деформации, необходимой для перемещения избыточного объёма стержня в недостающий объём головки.

Рисунок 4.20 – Диаграмма пределов применения заготовительных переходов

Количество ручьёв с соответствующей подкаткой металла должно быть выбрано таким образом, чтобы суммарный коэффициент подкатки был больше общего коэффициента подкатки, а количество ручьёв было минимальным.

, (4.17)

где K_i (i=1, 2, 3…n) – коэффициент подкатки выбранных ручьев;

К_общ – общий коэффициент подкатки выбранных ручьев.

В соответствии с классификации молотовых поковок для I группы (удлиненная ось или линия разъёма) поковок имеет следующее сочетание ручьев, которые определяют переходы штамповки:

1 подгруппа

а) заготовительные – формовочный, ПО, ПЗ, протяжной.

б) штамповочные – тип А – ОШР; тип Б – ПрШР + ОШР или Заг.ПрШР и ОШР.

2 подгруппа

а) заготовительные – пережимной, площадка для расплющивания.

б) штамповочные – тип А – ОШР; тип Б – ПрШР + ОШР или Заг.ПрШР + ОШР.

3 подгуппа

а) заготовительные – гибочный (тип А); для поковок типа Б – гибка в штамповочном ручье; формовочный, ПО, ПЗ, протяжной – для типа А; при – заготовительные ручьи 1 подгруппы (поковки типа Б);

при – заготовительные ручьи 2 подгруппы (поковки типа Б);

б) штамповочные – тип А с простой формой поперечного сечения – ОШР; тип А со сложной формой поперечного сечения – ПрР + ОШР или Заг.ПрШР + ОР. Тип Б с простой формой поперечного сечения – уравновешивание сдвигающих усилий + ОШР; Тип Б со сложной формой поперечного сечения – уравновешивание сдвигающих усилий + ПрШР + ОШР или Заг.ПрШР+ОШР.

5 подгруппа

а) заготовительные – выбор соответствует 1 подгруппе;

б) штамповочные – тип А – Заг.ПрШР+ОШР; тип Б – Заг.ПрШР+ОШР с рассекателем + ОШР.

6 подгруппа

Выбор заготовительных и штамповочных ручьев производится в зависимости от приведения поковки к 1-5 подгруппам для штамповки на молоте и последующей штамповки на другом оборудовании.

В соответсвии с классификацией молотовых поковок для II подгруппы выбор переходов штамповки производится следующим образом:

1 подгруппа

а) заготовительные – площадка для осадки.

б) штамповочные – тип А – ОШР, тип Б – ПрШР и ОШР.

2 подгруппа

а) заготовительные – площадка для осадки и осадка в направлении диаметра в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

б) штамповочные – тип А – ОШР, тип Б – ПрШР и ОШР или Заг.ПрШР и ОШР.

3 подгруппа

а) заготовительные – тип А – высадочный; тип Б – специальный протяжной и высадочный ручьи.

б) штамповочные – ОШР.