ТКМ / Сборник задач ТКМ

а

б

в

Рис. 24. Эскиз рычага из стали 35:

а – готовая деталь; б – эпюра сечений детали; в – поковка

40

Строим эпюру сечений поковки по трем сечениям (рис. 24, б). Для упрощения считаем, что отверстия будут получены механической обработкой. Для учета отверстий в поковке необходимо предусмотреть наметку на прошивку.

Находим массу детали как сумму масс двух головок и стержня:

mдет = 0,91 кг.

Выбираем способ штамповки и оборудование. Штамповкой в торец поковку получить очень сложно, поэтому используем штамповку плашмя. Изготовить закрытый штамп очень сложно, поэтому будем применять штамповку в открытом штампе (облойная штамповка). Поверхность разъема можно сделать плоской и расположить ее в плоскости симметрии (чтобы можно было получить отверстия). Полости штампа получаются неглубокими, поковка имеет небольшую массу, поэтому штамповочные уклоны необязательны, т. е. не нужен выталкиватель. Значит, поковку можно штамповать на молоте и прессе. Выбираем штамповку на молоте.

Разрабатываем эскиз поковки (рис. 24, в). Плоскость разъема открытых штампов перпендикулярна фронтальной проекции – значит, известно, как расположить штамповочные уклоны. На обрабатываемые поверхности добавим припуск на механическую обработку (см. табл. 2). У поковки не может быть острых граней, поэтому все резкие переходы (изломы) контура поковки сгладим радиусами. Уклоны определим по табл. 1.

Определяем массу поковки. При этом точно рассчитываем новую массу головок с учетом припуска на механическую обработку. Чтобы упростить расчет, подсчитаем массу припусков и примем, что она примерно равна массе уклонов, т. е.

mпок ≈ mдет + 2 mпр;

mпр = 0,106 кг; mпок = 1,12 кг.

Рассчитываем массу поковки. Для подобных поковок на молотах рекомендуется предусматривать увеличение массы поковки для учета потерь на заусенец (22 %), на угар при штамповке за один нагрев (2 %), на клацевину (6 %), на некратность при отрезке от мерных прутков (2 %). Таким образом, дополнительный расход металла составит 22 + 2 + 6 + 2 = 32 % массы заготовки:

41

mзаг = 1,32 mпок = 1,32 · 1,12 ≈ 1,48 кг.

Рассчитываем размеры заготовки. Диаметр заготовки следует подбирать по большему сечению. Эпюра сечений большей головки неоднородна (см. рис. 24, б). Для квадратной заготовки в сечении по оси отверстия S = 800 мм2, а без учета отверстия S = 1800 мм2. Сечение квадратной заготовки средней площади 36 × 36 мм.

Определяем длину заготовки:

Рассмотрим технологический процесс (рис. 25). Резку заготовок из квадратного прутка со стороной 36 мм, длиной 147 мм осуществляют на пресс-ножницах. Нагрев заготовок небольшого сечения ведут при максимальной температуре для малоуглеродистой стали – 1350 ºС. Длина заготовки меньше длины поковки, и если не ввести операцию протяжки, то полость матрицы в области малой головки не заполнится, но избыток металла уйдет в заусенец. Значит, нужна протяжка заготовки. Размер после протяжки определим по среднему сечению малой головки:

Так как форма поковки головок резко отличается от формы заготовки, следует ввести формовочную операцию. Для увеличения стойкости штампа введем черновую (предварительную) штамповку.

Технологический процесс штамповки показан на рис. 25:

–резка заготовки квадратного сечения со стороной 36 мм длиной 147 мм на пресс-ножницах (рис. 25, а);

–нагрев до 1350 ºС в термической печи;

–протяжка заготовки с квадратным сечением 36 мм на 18 мм на молоте (рис. 25, б);

–формовка на молоте (рис. 25, в);

–предварительная штамповка на молоте;

–штамповка в чистовом ручье (штампе) на молоте (рис. 25, г);

–обрезка заусенца (без дополнительного нагрева) на обрезном прессе;

42

а

б

Сфера

в

г

д

Рис. 25. Технологический процесс изготовления поковки рычага:

а – резка прутка; б – протяжка; в – формовка; г – штамповка в чистовом ручье (1 – поковка; 2 – заусенечная канавка; 3 – магазин; 4 – верхняя вставка; 5 – нижняя вставка; 6 – заусенец) д – гибка (для изогнутых рычагов)

43

–прошивка отверстия на обрезном прессе;

–нормализация (в печи);

–контроль на твердость HB;

–холодная правка на молоте силой 7,5 кН.

–холодная калибровка (чеканка), чеканочный пресс с наи-

меньшей силой Pн = 10 МН.

Если поверхность разъема поковки не плоская, то вводят дополнительную операцию гибки сразу после формовки (рис. 25, д).

44

1.3. Эскизы деталей для выполнения домашних заданий

45