5. Разработка процесса изготовления поковки методом горячей объемной штамповкой
Поковка относится к группе поковок, штампуемых вдоль оси заготовки, круглых в плане. Для получения поковки такого типа применяют поковку в закрытом штампе. Плоскость разъема штампа выбираем по нижнему торцу диска детали (диаметром D2, высотой H3).
Поковка
Определим массу, вид, размер исходной заготовки.
Объем детали:
Определим массу детали:
G
=
*
*
*
=5,7
Определим расчетную массу поковки:
*1,25=7,2
Припуски и допуски выбираем по табличным данным с учетом того, что масса поковки находится в диапазоне значений 6,3-10,0 кг.
Припуски на размеры:
80……1,7
20……1,6
140…..2,6
50……1,7
80……1,7
25……2,1
Размер поковки:
80+2*1,7=83,4
20+1,6=21,6
140+2*2,6=145,2
50+1,7=51,7
80+2*1,7=83,4
25+2*2,1=29,2
Допуски на размеры поковки:
83,4
21,6
145,2
51,7
83,4 29,2
Штамповочные уклоны принимаем 7 градусов.
Радиусы закруглений внешних углов: r1=2,5; r2=4; r3=3.
Внутренний радиус принимаем 10мм.
Определяем массу поковки:
Для этого рассчитаем объем поковки:
Расчет ведем по минимальным горизонтальным и максимальным вертикальным размерам.
где:
/2=41,7
/2=41,7
/2=41,7
Находим объем каждой части:
+
+
=961692,3
=961692,3*
*7,8*
=7,5
Расчет массы поковки показывает, что перерасчет не требуется.
Определяем массу и размеры исходной заготовки:
Объем заготовки с учетом 2 процентов угара:
мм
Определим диаметр заготовки:
при
m=2.
Найдем площадь поперечного сечения:
мм
Длинна заготовки:
мм
Способ нагрева заготовки и температурные режимы поковки
При нагреве металла с повышением температуры уменьшается его временное сопротивление, а относительное удлинение увеличивается. Таким образом, при деформировании стали, нагретой, например, до температуры 1200°С, можно достичь большего формоизменения при меньшем усилии, чем при деформировании ненагретой стали.
Устройства, в которых металл нагревают перед обработкой давлением, можно подразделить на нагревательные печи и электронагревательные устройства.
Для нагрева нашей заготовки будем использовать индукционный способ, так как он быстр и практически не дает окалины.
Материал детали – сталь40.
Начальная температура - 1300°С
Окончание, не выше 800°С, не ниже 700°С
Пояснение: (рис.3)
Нагрев будет длиться около 15мин. Охлаждение – на воздухе.
Для упрощения дальнейшей штамповки, применяем осадку заготовки на специальном осадочном штампе.
Далее следует, собственно, сам процесс горячей объемной штамповки.
Она будет производиться в один ручей, так штамповка невысокого уровня сложности.
После штамповки следует несколько переходов
Обрезка заусенца. Она выполняется с помощью штампов, устанавливаемых на кривошипных прессах.
Пробитие перемычки. Осуществляется так же с помощью специального штампа.
Очистка поковок от окалины.
Очистка обеспечивает условие работы режущего инструмента при последующей механической обработке, а также контроль поверхности поковок. Очистку производят несколькими способами: в барабанах, дробью, травлением.
Определим ориентировочную массу падающих частей штамповочного молота:
Площадь проекции поковки на плоскость разъема штампа:
см
Масса молота:
кг