7. Контрольные вопросы

1. Что такое припуск на обработку?

2. Какие существуют виды припусков?

3. Что такое сортамент?

4. Назовите различные виды профилей.

5. Как назначается маршрут обработки?

6. Какой вид профиля можно использовать для изготовления детали кольцо?

7. Какие показатели применяются для оценки выбора заготовки?

8. Как качество получаемой поверхности влияет на себестоимость изготовления детали?

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Лабораторная работа №5

Разработка чертежа поковки и

технологического процесса горячей штамповки

Цель: приобретение опыта в разработке технологического процесса горячей объёмной штамповки, проектировании чертежа поковки и изучение основных технологических операций объёмной штамповки.

1. Общие сведения

Горячая объёмная штамповка – процесс обработки металлов давлением, при котором происходит принципиальное перераспределение металла заготовки с заполнением полости инструмента, называемого штампом. Полость штампа, которую заполняет металл, называется ручьём.

По сравнению со свободной ковкой горячая объёмная штамповки позволяет получать поковки более сложной формы и с лучшим качеством поверхности. Припуски на технологическую обработку снижаются в 2-3 раза, а точность размеров повышается до 11-12 квалитетов точности. При штамповке производительность труда значительно выше, а отходы металла меньше. Как правило, после штамповки механической обработке подвергаются только сопрягаемые поверхности, т. е. объём механической обработки существенно меньше. К недостаткам объёмной штамповки относят высокую стоимость инструмента и оборудования, ограничение поковок по форме и массе (обычно до 100-200 кг).

Горячая объёмная штамповка экономически целесообразна в крупносерийном производстве деталей ответственного назначения.

Технологический процесс изготовления поковок штамповкой состоит из следующих операций:

1. резка сортового проката на мерные заготовки;

2. нагрев заготовок до температур горячего деформирования;

3. штамповка на молотах или прессах;

4. обрезка облоя;

5. термическая обработка;

6. правка, калибровка;

7. дробомётная очистка от окалины;

8. механические испытания.

Штамп в большинстве случаев состоит из двух половин: нижняя закрепляется на столе, а верхняя – на подвижном ползуне пресса или молота. Верхняя половина штампа совершает возвратно-поступательное движение и осуществляет пластическое деформирование заготовок.

На рис. 1 представлен чертёж детали типа «Крышка» из титанового сплава (а) и поковки для её изготовления, полученные свободной ковкой (б) и штамповкой (в). Для изготовления детали из кованой поковки последнюю подвергают механической обработке по всем поверхностям. Штампованная поковка подвергается лишь незначительной механической обработке. Коэффициент использования металла при переходе от кованой к штампованной заготовке увеличивается в 3 раза. Т. о., изготовление поковок объёмной штамповкой характеризуется меньшими расходами металла, что приводит к сокращению трудоёмкости и расхода режущего инструмента при механической обработке. Также важным преимуществом объёмной штамповки является высокая производительность процесса.

Ковку и горячую объёмную штамповку выполняют в кузнечно-прессовых цехах машиностроительных заводов, а также на специализированных кузнечных заводах.

Соотношение между выпуском кованых и штампованных поковок зависит от вида и объёма изготовляемой на заводе продукции. В тяжёлом машиностроении количество кованых заготовок достигает 90%, а в автомобилестроении 96 % поковок изготовляют объёмной штамповкой. С увеличением серийности в машиностроении объёмная штамповка получает всё большее развитие.

Рис. 1. Деталь типа крышка из титанового сплава (а) и поковки, полученные ковкой (б) и штамповкой (в)

Технологический цикл изготовления поковок в кузнечном цехе складывается из заготовительных, деформирующих и завершающих операций.

Заготовительные операции заключаются в подготовке исходных заготовок под последующую объёмную штамповку. В качестве исходных материалов в кузнечно-штамповочном производстве используют слитки, сортовой и листовой прокат, прессованные прутки. Основной заготовительной операцией в кузнечном цехе объёмной штамповки является резка исходного металла на отдельные мерные заготовки.

Деформирующие операции осуществляются на различном штамповочном оборудовании. Для объёмной штамповки применяют штамповочные молоты с массой падающих частей от 0,63 до 25 т, кривошипные горячештамповочные прессы (КГШП) усилием от 63 до 800 МН, горизонтально-ковочные машины (ГКМ) с усилием от 10 до 315 МН, винтовые фрикционные прессы усилием от 4 до 63 МН, гидравлические штамповочные прессы усилием до 7500 МН.

К завершающим операциям относятся обрезка технологического отхода (облоя) и пробивка отверстий, термообработка, очистка их от окалины, правка и калибровка, контроль размеров и технологических свойств.