3. Расчет основных технологических параметров при горячей объёмной штамповке

Объёмную горячую штамповку осуществляют двумя способами – в открытых и закрытых штампах (рис. 2.7). В первом случае получают поковку с облоем (заусенец по месту разъёма штампа). При штамповке с облоем полость штампа хорошо заполняется металлом, т. к. объём заготовки больше объёма полости штампа (более распространён, несмотря на отходы металла в облой). Во втором случае объём заготовки должен быть равен объему полости штампа (безоблойная штамповка).

В

РШ

Н

а) б) в)

Рис. 2.7. Схемы штамповки в открытом штампе (а) и в закрытом штампе (б); в – эскиз поковки: 1 – плоскость разъёма штампа; 2 – облой; 3 – штамповочные уклоны; 4, 5 – припуск; 6 – выемка; 7 – плёнка

1. Выбор заготовки предпочтительно выбирать таким образом, чтобы диаметр исходного прутка был приблизительно равен меньшему диаметру конуса; максимальный диаметр D не должен превышать 1,5d, а длина свободного участка а не должна превышать двух диаметров исходной заготовки а ≤ 2d во избежание изгиба заготовки l ≤ 3d (рис. 2.8).

3

1

2

Р

Рис. 2.8. Схема штампа для безоблойной штамповки: 1 – пуансон; 2 – матрица;

3 – заготовка

2. Усилие прессования можно определить по формуле:

P = F_B K_cK_мK_н ,

где F – площадь проекции поковки по зеркалу стола, мм²;

_B – временный предел сопротивления при температуре окончания горячей обработки давлением, Н/мм² (табл. 2.4);

Таблица 2.4

Предел прочности металла при температуре конца штамповки

Сталь	B поковки , Н/мм2
	полученной на молотах	полученной на прессах
1. Ст3	55	60
2. Сталь 25 3. Сталь 45 4. Сталь 20Х	60	65
5. Сталь 40Х	65	70

Примечание. Для свинца _B = 16, Н/мм².

K_c – скоростной коэффициент. K_c = 1…1,1 – для гидравлических прессов; K_c = 1.1…1,3 – для кривошипных молотов;

D

3l

K_м = 1 + μ – коэффициент, учитывающий влияние трения и смазки. Для нешлифованных пресс-форм: без смазки μ ≈ 0,5; со смазкой μ ≈ 0,35. Для шлифованных: без смазки μ ≈ 0,27; со смазкой μ ≈ 0,24.

K_н – коэффициент, учитывающий схему напряженного состояния. Для осадки на прессах и молотах K_н = 1.

По рассчитанному усилию прессования подбирается пресс. Усилие пресса должно быть больше усилия прессования:

P_пресса  Р.