§ 9.4 Выбор технологического оборудования для штамповки.
Масса падающих частей штамповочного молота определяется по номограммам [2 том 6] или по эмпирическим формулам:
G = α ∙ Fпок ∙ γ / n ∙ h
где α – удельная работа, затрачиваемая на 1 м² поверхности поковки [Дж/м²]
Fпок – площадь полной поверхности поковки [м²]
n – число ударов молота при штамповке в чистовом ручье
h – высота падения бабы молота
γ – отношение предела прочности стали, из которой штампуют поковку при температуре конца штамповки, к той же величине для стали.
Для расчетов: α = 2.4 Дж/м² для стали с Gв = 490 МН/м², n = 3-4, h = 1.5-1.8 м.
Для упрощения расчета используют соотношение между площадью полной поверхности поковки и площадью ее проекции
Fпок ≈ 2.3 Fпр
Для приближенных расчетов:
G = (3.5 – 5) Fп
где Fп – площадь проекции поковки в плане [см²]
Ориентировочные данные о необходимой массе падающих частей штамповочного молота, приведены в табл. 5.13 [3].
Для выбора пресса необходимое усилие прессования можно определить по формуле:
P = ψ ∙ Pуд ∙ F
или использовать приблизительное соотношение между усилием пресса P [МН] и массой падающих частей молота G [т]
P = (10 – 12) ∙ G
Усилие ГКМ необходимое для штамповки в открытых штампах определяется по приведенным выше соотношениям для пресса. При штамповке в закрытых штампах усилие ГКМ определяется по формуле:
P = K ∙ Gв ∙ Fпр
где: Fпр – площадь проекции поковки на плоскость перпендикулярную к направлению движения главного ползуна [м²]
Gв – предел прочности штампуемого металла при температуре штамповки [МПа]
K – коэффициент, учитывающий операцию штамповки, форму и размеры элементов поковки (K = 1 – 8) и определяется по табл. в справочниках [6]
§ 9.5 Завершающие и отделочные операции горячей объемной штамповки.
Обрезные операции
Используют горячую и холодную обрезку заусенцев и прошивку отверстий.
Правка поковок
Правкой устраняют искривления поковок при штамповке, обрезке, термической обработке. Горячую правку можно осуществлять в окончательном ручье основного штампа, на обрезном прессе или на дополнительном правочном молоте (прессе). Холодную правку применяют в основном для поковок, имеющих искривления после термической обработки.
Очистка поковок
Применяют 3 способа очистки поковок от окалины:
- галтовка (загрузка в барабан и кручение)
- дробеструйная обработка
- травление
Мелкие и средние поковки сложной формы очищают в дробеметных аппаратах. При этом применяют чугунную и стальную дробь d = 0.5 – 2 мм. Скорость удара достигает 60 м/с.
Калибровка поковок.
Калибровку применяют для повышения точности поковок по массе и размерам, и улучшения качества поверхности.
Калибровка заключается в незначительном, обычно холодном, обжатии поковок. Обжатие поковки между плоскими плитами называют плоскостной калибровкой. Она повышает точность размеров поковки по одной оси, в направлении приложения усилия
а) плоскостная калибровка
б) калибровка сложной поверхности
в) объемная калибровка
Калибруют и неплоские поковки (рис. б) со сложной поверхностью. Если заготовку калибруют в открытом штампе, то происходит объемная калибровка (рис. в). При этом по разъему штампа образуется небольшой заусенец. Она позволяет повысить точность размеров по 3–м осям, т.е. всех размеров поковки, а также точность поковки по массе.
Калибровка, выполняемая при t = 700 – 800 °C, часто называется горячей калибровкой. Ее применяют до термообработки поковок.
По точности получаемых размеров поковок различают:
- грубую калибровку (допуска ± 0.1 … ± 0.25 мм)
- калибровку повышенной точности (± 0.05 … ± 0.1 мм)
При необходимости после двукратной калибровки можно получить еще более точные размеры (до ± 0.025 мм). Шероховатость поверхности после холодной калибровки такая же, как и при шлифовании Ra = 1.6 – 0.4 мкм. Применяют также комбинированную калибровку. При этом сначала с помощью объемной калибровки поверхности поковок делают гладкими, а затем отдельные плоские элементы поковок подвергают плоскостной калибровке, для получения точных размеров между соответствующими плоскостями.
Горячая штамповка и калибровка.
Тип производства: массовый
Материал поковок: сталь и цветные металлы
Масса поковок: 0.3 – 120 кг
Припуски на сторону: до 0.4 мм
Штамповочные уклоны: 5 - 7°
Достижимая точность: 11 – 15 квалитет
Шероховатость поверхности: Ra = 1.6 – 0.4 мкм
Ориентировочные размеры партии: в зависимости от способа штамповки
Относительная себестоимость: 77 – 93%
Технологические особенности: поверхности после холодной калибровки не требуют последующей механической обработки.
Область применения: панели, фланцы, крышки, штемпельные разъемы.