- •Введение
- •Проектирование штампованных поковок, получаемых на молотах и кгшп
- •1. Цель работы
- •2. Основные сведения о горячей объемной штамповке
- •2.1. Материалы, применяемые при изготовлении поковок
- •2.2. Исходные заготовки, обрабатываемые ковкой и штамповкой
- •3. Этапы проектирования штампованных поковок, получаемых гош вдоль оси заготовок на молотах и кгшп
- •3.1. Выбор поверхности (плоскости) разъёма штампа
- •3.2. Припуски на механическую обработку
- •3.3. Назначение кузнечных напусков
- •3.4. Проектирование углублений и перемычек
- •3.5. Назначение допусков
- •3.6. Оформление чертежа поковки
- •4. Пример проектирования штампованной поковки
- •4.1. Отработка втулки на технологичность
- •4.2. Расчет (назначение) допусков и допускаемых отклонений и припусков на поковку втулки
- •4.2.1. Расчет поковки.
- •4.3. Составление чертежа поковки втулки
- •4.4. Содержание технических требований на поковку втулки
- •5. Расчет размеров исходной заготовки для штампованной поковки
- •5.1. Пример расчета размеров заготовки под поковку для втулки
- •6. Порядок выполнения работы
- •7. Содержание отчета
- •8. Контрольные вопросы
- •Cписок литературы
- •Приложение 3 Категории прочности и механические свойства сталей [гост 8479 - 70]
3.4. Проектирование углублений и перемычек
Сквозные отверстия в поковках при объемной штамповке за одну операцию получить невозможно (за исключением ГОШ на ГКМ). Поэтому в поковке делают углубление (наметку) под отверстие с одной или с двух сторон. Между верхней и нижней наметками располагается перемычка (после удаления - выдра). Форма наметок и перемычек зависит от размеров конструктивных элементов поковки. На рис. 5 приведены различные варианты конструкций перемычек в наметках.
На практике возможно получение наметок с диаметром dосн более 24 мм.
Этот размер можно вычислить по следующей эмпирической формуле
dосн = 24 + 0,0625 ∙ Dп, (3)
где Dп – диаметр поковки, мм (см. рис. 5, д).
Рассмотрим некоторые правила проектирования наметок.
3.4.1. Наметка с плоской перемычкой (рис. 5, д). Плоская перемычка наиболее проста по конфигурации и позволяет использовать относительно несложные в изготовлении штампы с коническими знаками. Поэтому таким перемычкам отдают предпочтение, и они находят наибольшее применение.
Рекомендуется плоскую перемычку смещать несколько ниже середины высоты поковки, т. е. наметка образуется верхним знаком штампа глубиной hв ≤ dосн; нижним знаком – глубиной hн ≤ 0,8 dосн.
Наибольший диаметр наметки определяется по формуле
dосн = DД – 2Zном, ( 4)
где Zном – номинальный припуск на обработку.
Диаметр прошиваемого отверстия наметки dотв выбирается меньше требуемого диаметра отверстия детали ДД с учетом припуска на механическую обработку Zном и радиуса закругления у перемычки r, штамповочного уклона β и высоты наметки hв:
dотв = dосн – 2 [(hв–S/2) tg β + r]. (5)
где β = 7° при штамповке на прессе и β = 10° – на молоте.
Радиус закругления у перемычки определяется по формуле
(6)
Толщина плоской перемычки может быть определена по следующей формуле:
(7)
Затем рассчитывается наименьший диаметр наметки dо во внутренней плоскости разъема штампа по формуле
dо = dотв + 2r (8)
Наметку сквозных отверстий с последующей прошивкой перемычки производят, если их диаметр больше или равен высоте поковки, но не менее 30 мм, т. е. (9)
3.4.2. Глухая наметка (рис. 5, б). Если углубление наметки h > 0,85Dд и после назначения радиуса закругления наметки R1, вычисленного по формуле (10), не остается плоского участка, то прошивка отверстия не выполняется. В этом случае ограничиваются односторонней или двухсторонней так называемой «глухой наметкой» (см. рис. 5, б) без последующей прошивки отверстия.
Наибольший диаметр глухой наметки D вычисляется по формуле (2). Внутренний штамповочный уклон β выбирается по рекомендациям, приведенным в разделе 3.3.
Рис. 5. Перемычки в наметках отверстий: а, б – глухая; в, г, д – плоская;
е – с магазином; ж – с раскосом; з – с карманом. dосн – диаметр основания перемычки (наибольший диаметр наметки); dотв – диаметр прошиваемого отверстия; dо – наименьший диаметр наметки в плоскости разъема штампа; hв – глубина верхней наметки; hн – глубина нижней наметки; α – наружный штамповочный уклон; β – внутренний штамповочный уклон; S – толщина перемычки; ДД – диаметр отверстия детали; r – радиус закругления у перемычки; Dп – наибольший размер поковки в плоскости разъема.
Радиус закругления глухой наметки R1 определяется по формуле
. (10)
Следует учесть, что при β = 10° радиус R1 = 0,595·dО (11)
Зная D, β и R1 можно конструктивно оформить конфигурацию глухой наметки.
3.4.3. Наметка с перемычкой с раскосом (рис. 5, ж) рекомендуется при соотношении размеров поковки h / dотв < 0,4. Часто используется для предварительных (черновых) ручьев. Перемычка с раскосом имеет участки с разной толщиной smin =0,65 s и smax= 1,35 s.
Диаметр плоской части перемычки d1 определяют по формуле d1 = 0,12 dотв + 3 мм.
Радиус закругления при перемычке с раскосом r1 определяют из выражения r1 = Rвн +0,1 hв + 2 мм.
Значения толщины перемычки s, глубины наметок hв и hн, диаметра пробиваемого отверстия в поковке dотв определяются аналогично случаю с плоской перемычкой.
3.4.4. Наметка с перемычкой с карманом (рис. 5, з) используется при штамповке низких поковок (Нд / Dд < 0,4) для окончательных ручьев, если в предварительном ручье использовалась наметка с плоской перемычкой. Выбор окончательного ручья с такой наметкой позволяет снизить усилия штамповки и приводит к повышению стойкости знаковых частей штампа.
Толщина перемычки также имеет два размера:
; .
Радиусы закругления r2 подбирается графически, а r1 вычисляют по формуле r1 = 5 h.
3.4.5. Наметка с перемычкой c магазином (рис. 5, е). Поковки с такой перемычкой получаются в окончательном ручье штампа в случае, если в предварительном ручье поковка штамповалась с перемычкой с раскосом. Наличие магазина во внутренней полости ручья штампа желательно и в том случае, если по каким – либо причинам, будет затруднено вытеснение металла заготовки в облой при окончательной штамповке. Перемещение металла во внутреннюю полость проходит без особых затруднений. С целью экономии металла вместо магазина в перемычке можно штамповать небольшие поковки, вмещаемые в отверстие основной. Причем величина радиуса закругления r2 должна быть вдвое меньше соответствующего радиуса в предварительном ручье. Эту величину можно брать равной внутреннему радиусу закругления поковок Rвн . Размеры h0/2 определяют также, как и нормальной облойной канавки штампа для данной поковки (рис. 10).
Ширина кольцевой части перемычки l (рис. 5, е) зависит от ширины мостика штампа bо (см. рис.10 и табл.9) и определяется как l = (1,25…1,5) bо.
После назначения припусков, штамповочных уклонов и радиусов закруглений, определения конфигурации перемычки, рассчитываются размеры поковки и окончательно уточняется ее масса. Для удобства и ускорения расчетов следует пользоваться таблицей перевода угловых значений штамповочных уклонов в линейные размеры поковок (приложение 7). При этом следует убедиться, что уточненная масса поковки находится в пределах массы той поковки, для которой были назначены припуски по табл. 4.