2 Технология изготовления заготовки

После того как мы получили отливку детали нам нужно её обработать.

Удаляем прибыль с затотовки и далее переходим к обработке торцов. Обработку торцов будем производить на вертикальном фрезерном станке. Фрезерование (фрезерная обработка) — это процесс механической обработки, при котором режущий инструмент (фреза) совершает вращательное движение (со скоростью U), а обрабатываемая заготовка — поступательное (со скоростью подачи S). В качестве режущего инструмента возьмем торцевую фрезу из твердого сплава с маркировкой ВК8. Наглядное изображение фрезыпредставлено на рисунке 5:

Рисунок 5 – Торцевая фреза ВК8

С учетом припусков на механическую обработку фрезеруем торцы заготовки до размеров заданных на чертеже детали. Схема обработки представлены на рисунке 6:

Рисунок 6 – Схема обработки торцевых поверхностей

Далее нам нужно добиться нужных диаметральных размеров отверстий.

Для этого используем процесс зенкерования. Зенкование – процесс обработки с помощью зенковки отверстия в детали для образования гнёзд под потайные головки крепёжных элементов (заклёпок, болтов, винтов). В качества инструмента будем использовать зенкер ВК8. С помощью него увеличиваем диаметр отверстий. Схема зенкерования представлена на рисунке 7:

Рисунок 7 – Зенкерование отверстий зенкером

3 Штамповка

Разработать технологический процесс поковки по чертежу № 1.

Горячая объёмная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа.

Штамп состоит из двух половин: верхней, закрепляемой при помощи клиньев в бабе молота, или подвижной части пресса и нижней, устанавливаемой в штамподержателе, соединенном с шаботом молота, или неподвижной части пресса. В обеих половинах штампа выполнены ручьи, образующие при соприкосновении этих половин полость с очертанием, соответствующим конфигурации формы штампуемого изделия.

Течение металла ограничивается поверхностями полостей (а также выступов), изготовленных в отдельных частях штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую полость (ручей) по конфигурации поковки. В качестве заготовок для горячей штамповки применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей, а также периодический. При этом прутки разрезают на отдельные (мерные) заготовки, хотя иногда штампуют из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине.

Применение объемной штамповки оправдано при серийном и массовом производстве. При использовании этого способа значительно повышается производительность труда, снижаются отходы металла, обеспечиваются высокие точность формы изделия и качество поверхности. Штамповкой можно получать очень сложные по форме изделия, которые невозможно получить приемами свободной ковки.

Термический режим

Нагрев вызывает изменение свойств металла. Предел прочности углеродистой стали с повышением температуры непрерывно уменьшается, а относительное удлинение увеличивается. Следовательно, при деформации нагретой стали можно достичь большего формоизменения при меньшем приложении усилий, чем при деформации не нагретой стали. Все металлы и сплавы имеют тенденцию к увеличению пластичности и уменьшению сопротивления к деформированию при повышении температуры в случае выполнения определенных требований, предъявляемых к процессу нагрева.

Прежде всего каждый металл и сплав должен быть нагрет до вполне определенной температуры, так для Стали 45 эта температура 1200С. Если нагреть сталь до температуры близкой к температуре плавления наступает пережог. При пережоге происходит полная потеря пластичности. Пережженный металл представляет собой неисправимый брак и может быть отправлен только на переплавку. Ниже температуры пережонного лежит зона перегрева. Брак по перегреву в большинстве случаев можно исправить отжигом. Однако для некоторых сталей простого отжига оказывается недостаточно. Таким образом, максимальную температуру нагрева следует выбирать такой, чтобы не было ни пережога ни перегрева.

В процессе горячей обработки металл обычно остывает, соприкасаясь с более холодным инструментом и окружающей средой. Заканчивать горячую обработку давлением следует также при вполне определенной температуре. Если продолжать деформирование при более низких температурах, металл упрочнится, и в изделии могут образоваться трещины. Таким образом, каждый металл и справ имеет строго свой определенный температурный интервал горячей обработки давлением, так для Стали 45 температурный интервал: 1200С – 800С.

Заготовка должны быть равномерно нагрета по всему объему до требуемой температуры. Разность температур по сечению увеличивается с увеличением скорости нагрева, поэтому существует максимально допустимая скорость нагрева

, где Т – время нагрева, D – диаметр заготовки, к – коэффициент, равный для углеродистой стали 12,5

Нагревательные устройства:

Нагревательные устройства – устройства в который нагревают металл перед обработкой давлением.

Виды нагревательных устройств:

• Камерная печь

• Методическая печь

• Электропечи сопротивления

• Индукционное электронагревательное устройство

• Устройство электроконтактного нагрева

Штамповка на ковочных вальцах (вальцовка)

Штамповка на ковочных вальцах напоминает продольную прокатку, на двух валках закрепляют секторные штампы, имеющие соответствующие ручьи.

Рисунок 8 – Схема вальцовки заготовки

Нагретую заготовку 1 подают до упора 2, когда секторные штампы 3 расходятся. При повороте валков происходит захват заготовки и обжатие ее по форме полости; одновременно с обжатием заготовка выталкивается в сторону подачи (см.рисунок 8).

Это делают для последующей штамповки на КГШП

Штамповка в открытых штампах характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла – облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высокие требования к точности заготовок по массе. Недостаток такого способа штамповки –необходимость удаления облоя при последующей механической обработке. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов (см.рисунок 9).

Рисунок 9 – Чертеж поковки

Рисунок 10 – Кинематическая схема горячештамповочного кривошипного пресса.

Пробивкой называют операцию выполнения в заготовке сквозного круглого или фасонного отверстия либо паза с удалением металла в отход путем сдвига отделяемой части заготовки относительно тела поковки.

Прошивка заключается в изготовлении в поковке глухой полости за счет вытеснения металла формующим инструментом. Глухие полости или пазы в заготовках получают, во-первых, при производстве фасонных, сложных по форме поковок с углублениями и, во- вторых, перед пробивкой сквозных отверстий.

Таким образом, отверстия в поковках изготовляют двумя способами: первый состоит в пробивке отверстий прошивнем или пробойником на подкладном кольце за один переход, второй — в предварительной прошивке наметки под отверстие и в последующей пробивке отверстия в местах прошивки.

Трудоемкость изготовления отверстий прошивкой и пробивкой значительно меньше, чем при их сверлении на металлорежущем оборудовании(см рисунок 11).

Рисунок 11 – Пробивка отверстий