2. Разработка технологического процесса горячей штамповки

Под технологическим процессом горячей объёмной штамповки понимают совокупность действий, связанных с изменением размеров и формы исходной заготовки. Основными этапами разработки технологии производства штампованных поковок являются: выбор способа штамповки поковок, разработка чертежа поковки, определение формы и размеров исходной заготовки, выбор штамповочного оборудования по мощности, конструирование штампов, выбор способа нагрева заготовок, определение вида отделочных операций, оценка технико-экономических показателей разработанного технологического процесса.

1. Разработка технологического процесса горячей штамповки

Разработку чертежа поковки выполняют в следующей последовательности:

1. выбирают поверхность разъёма штампа;

2. назначают припуски на технологическую обработку, допуски на размеры поковки и напуски;

3. определяют штамповочные уклоны и радиусы закруглений.

Поверхность разъёма штампа должна обеспечивать свободное извлечение поковки из штампа, лёгкость контроля сдвига между верхней и нижней половинками штампа, удобство обрезки облоя. Лучшим вариантом выбора поверхности разъёма является такой, когда наибольший габаритный размер поковки находится в поверхности разъёма штампа.

Припуски и допуски на размеры назначают в соответствии с рекомендациями ГОСТ 7505-89 (см. табл. 1, 2) в зависимости от массы поковки, группы стали, степени сложности поковки, шероховатости поверхности детали и точности изготовления поковки.

Следует отметить, что штампованные поковки подвергаются механической обработке по ограниченному числу поверхностей, поэтому припуски вводятся на одну сторону детали, а допуски на полный размер поковки.

Различают две группы стали в зависимости от химического состава: М1 – углеродистые стали, легированные стали с содержанием углерода до 0,45 % и с суммарным содержанием легирующих элементов до 2 %; М2 – все легирующие стали кроме указанных в группе М1.

Поковки подразделяют по степени сложности на С1, С2, С3 и С4. Под степенью сложности понимают отношение объёма поковки к объёму простой фигуры (цилиндр, параллелепипед и др.), в которую вписывается поковка. В расчёт должна приниматься та из фигур, объём которой меньше.

При определении степени сложности поковок типа тонких дисков, фланцев или колец принимается степень сложности С4, когда отношение высоты детали к её диаметру не превышает 0,2.

При пользовании таблицами следует руководствоваться следующими положениями:

• припуски на механическую обработку указаны односторонние, при обработке с двух сторон припуск на размер поковки следует удвоить;

• допуски на размеры поковок не зависят от наличия и количества обрабатываемых поверхностей и в таблице приведены полные предельные отклонения размеров;

• припуски и допуски определяют следующим образом:

1. при группе стали М1 и степени сложности С1 горизонтальная линия от соответствующей массы идёт до размера, на который определяется припуск;

2. при группе стали М2, а также степени сложности С2, С3 и С4 припуски и допуски увеличиваются, они указаны на две или четыре строки ниже, поэтому необходимо по диагонали (жирная линия) сместиться ниже до пересечения с вертикальной линией М2 или С2, С3, С4 и далее по горизонтальной линии до необходимого размера;

3. для определения допустимых смещений и заусенцев используют левую часть таблицы.

К кузнечным напускам при горячей объёмной штамповке относятся штамповочные уклоны, радиусы закруглений, перемычки отверстий.

При изготовлении поковок на молотах и прессах штамповочные уклоны должны устанавливаться на поверхностях, располагающихся параллельно движению бабы молота или ползуна пресса, в соответствии с табл. 3.

Таблица 3

Штамповочные уклоны

Вид оборудования	Штамповочные уклоны, град
	Внешние	Внутренние
Молоты Прессы с выталкивателем ГКМ	7 5 5	10 7 7

Выполнение сквозных отверстий или углублений в поковках, изготовляемых на прессах или молотах, обязательно в тех случаях, когда оси отверстий или углублений совпадают с направлением движения ползуна пресса или бабы молота, а размеры или диаметры отверстий и углублений больше или равны высоте поковки, но не менее 30 мм (см. рис. 1).

Таблица 1

Припуски на сторону на механическую обработку поковок

(ГОСТ 7505-89)

Таблица 2

Допуски на штампованные поковки нормальной точности

(ГОСТ 7505-89)

Наименьшие радиусы закруглений выбираются в соответствии с табл. 4.

Таблица 4

Радиусы закруглений

Масса поковки, кг	Наименьшие радиусы закруглений (R, мм) при глубине полости ручья, мм
	До 10	Св. 10 до 25	Св. 25 до 50	Св. 50
До 1,0 Св. 1,0 до 6,0 Св. 6,0 до 16,0 Св. 16,0 до 40,0 Св. 40,0 до 100,0 Св. 100,0	1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0	1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0	2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0	3,0 3,5 4,0 5,0 7,0 8,0

На основании полученных размеров поковки оформляют её чертёж, при этом должны быть соблюдены следующие правила:

• контур поковки вычерчивается линиями нормальной толщины, а контур готовой детали – тонкими штрихпунктирными линиями;

• расчетные (номинальные) размеры поковки с выбранными допусками обозначаются над размерной линией;

• верхнее и нижнее отклонения размеров обозначают цифрами со знаками «плюс» и «минус», расположенными справа и выше номинального размера поковки.