СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

3.9 СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Технологические смазочные материалы при штамповке на КГШП применяют с целью снижения трения и усилия деформирования, охлаждения инструмента и предотвращения его разупрочнения, улучшения качества поверхности изделия при уменьшении износа инструмента. Одно из основных требований к смазочному материалу – хорошая экранирующая способность, т.е. способность надежно разделять поверхности деформируемой заготовки и инструмента.

При горячей штамповке поковок осаживанием в открытых штампах применяют графит с маслом, соляный раствор с маслом (машинным) или без масла и смазывающее – охлаждающие жидкости на основе спиртово – сульфидной барды [1.стр.203].

3.10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ ОБРЕЗКИ ОБЛОЯ

Обрезка облоя производится в горячем состоянии при температуре t = 950°С в обрезном штампе совмещенного действия на прессе.

При одновременной обрезке и пробивке общее усилие определяют по формуле

Р = Р_обр + Р_пр, (29)

Необходимое усилие обрезки облоя или пробивки перемычки определяется по формуле

Р = (1,5…1,8) * 10^-6 * S * t * σ_в , (30)

где S – периметр среза, мм;

S_обр = π * d_п = 3,14 * 147 = 461,58 мм,

S_пр = π * d_отв = 3,14 * 69,38 = 217,85 мм

t – действительная толщина среза , мм;

t_обр = z_обр + n;  (31)

t_пр = z_пр + n + u.

где n – возможная недоштамповка, которую принимают равной положительному допуску на размер поковки по высоте, n = 1,6 мм; z – определяется графически по линии среза облоя z_обр = 4,36 мм, z_пр = 15,67 мм; u – износ выступа под наметку в штампе (принимают равным 2 мм).

рис. 7 – Действительная величина обрезаемого облоя.

По формуле (31) определим действительную величину срезаемого облоя

t_обр = 4,36 + 1,6 = 5,96 мм,

t_пр = 15,67 + 1,6 + 2 = 19,21 мм.

σ_в – предел прочности при температуре обрезки, определяется по табл.2.

По формуле (30) определим усилия обрезки и пробивки

 Р_обр = 1,65 * 10^-6 * 461,58 * 5,96 * 77 = 0,349 МН,

 Р_пр = 1,65 * 10^-6 * 217,85 * 19,21 * 77 = 0,53 МН.

Определим общее усилие

Р = 0,349 + 0,53 = 0,88 МН.

Обрезной пресс закрепляют за КГШП исходя из следующего соотношения

Р = (0,07…0,1) * Р_кр, (32)

Р = 0,1 * 16 МН = 1,6 МН

По рекомендации выбираем пресс кривошипный закрытый простого действия усилием 1,6 МН, КБ2532, техническая характеристика которого приведена в таблице 6. общее усилие разделительных операций меньше 85% номинального усилия выбранного пресса.

Табл.6 – технологическая характеристика пресса КБ2532

3.11 ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПОКОВОК

Целью термической обработки поковок является снятие остаточных напряжений после штамповки, улучшение обрабатываемости резанием, подготовка структуры стали и получение требуемых технологических и механических свойств.

Схема технологического процесса при термической обработке для поковки из стали 45: - нормализация, заключающаяся в нагреве до температуры, превышающей точку АС₃  на 40 – 50 °С, в непродолжительной выдержке для подогрева и завершения фазовых превращений и охлаждения на воздухе. НВ156.

3.12 ОЧИСТКА ПОКОВКИ ОТ ОКАЛИНЫ

В кузнечно-штамповочном производстве широко распространен такой метод очистки поковок от окалины как химическое травление. Готовые поковки перед травлением обезжиривать и промывать не требуется. При этом выявляются все поверхностные дефекты (трещины, волосовины, зажимы и т. д.).

 Травление стальных поковок производят в следующей последовательности:

1. Заправка ванны:

а) заполнение травильной ванны приблизительно на 70% от ее объема;

б) осторожное прибавление кислот до требуемой концентрации;

в) перемешивание;

г) подогрев ванны до наименьшей рекомендуемой температуры;

д) добавление присадки;

е) перемешивание.

2. Загрузка ванны: загрузка поковок в корзины из дерева, кислотоупорной проволоки, или в корзины, отлитые из кислотоупорной стали; погружение корзин с поковками в ванну с таким образом, чтобы они не соприкасались с трубами и стенками ванны.

3. Травление: начало – при температуре наименьшей из рекомендуемых по мере ослабления концентрации раствора температуру повышают и к концу цикла доводят до наибольшей. Продолжительность процесса травления 15 – 18 минут в зависимости от концентрации раствора и температуры ванны, а также толщины слоя окалины.

4. Промывка от остатков кислоты и железного купороса в ванне с проточной горячей водой повторными погружениями поковок в воду в течении 3 – 5 минут при температуре 60 – 70 °С или в течении 2 – 3 минут при температуре 85 - 90 °С.

5. нейтрализация в щелочной ванне (5-70 г/л NaOH и КОН) при 20°С.

6. промывка в горячей воде (60 - 70 °С) в течении 3 – 5 минут и последующая сушка.

7. контроль качества травления на полное снятие окалины.

Химический состав для травления приведен в табл. 4, [1. стр.561]

Табл.5 – химический состав и температура растворов для химического травления стальных заготовок.

Табл.6 – ванны для химического травления.

3.13 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ТЕХПРОЦЕССА

Технологическая карта техпроцесса производства детали «втулка» приведена в табл.7

Табл.7 – технологическая карта техпроцесса.

*перемещение заготовок с осадочной площадки в окончательный ручей и с КГШП на обрезной пресс осуществляется с помощью поперечных клещей.

Показатели эффективности использования металла приведены в пункте 3.3.

Норма расхода……………………………………………………3,97 кг

Коэффициент использования металла………………………….47%

Коэффициент раскроя……………………………………………95%

Коэффициент точности поковки………………………………..49%

Коэффициент точности заготовки………………………………97%

Баланс металла:

Заготовка - 3,813кг (100%);

Поковка – 3,184кг (83,5%);

Перемычка – 0,105кг (2,75%);

Облой – 0,498кг (13%);

Угар – 0,027кг (0,7%).

3.14 КОНТРОЛЬ ПОКОВКИ

4. Проектирование штампов

4.1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШТАМПА КГШП

штампы кривошипных горячештамповочных прессов имеют сборную конструкцию, благодаря чему упрощается изготовление сменного инструмента и создаются условия для экономии дорогих инструментальных сталей. Штампы состоят из штамповых вставок, в которых выполнены ручьи, и блоков, в которых закрепляют вставки.

Размеры универсальных блоков для прессов нормализованы по МН 4808 – 63 …4812 – 63 и зависят от номинального усилия пресса, (таблица 9) [1.стр.204].

Табл. 9 – Размеры штампового блока

Клиновая подушка пресса позволяет регулировать закрытую высоту блока. Наилучшие эксплуатационные показатели имеют блоки, для которых закрытая высота выбрана по формуле [Семенов т2 стр203].

Н = А + 0,75 * а, (33)

где А – минимальная закрытая высота штамповочного пространства

пресса, мм;

Н – номинальная закрытая высота блока, мм;

а – величина регулирования клиновой подушки стола пресса, мм.

 Н = 660 + 0,75 * 10 = 667,5,  

Примем закрытую высоту штампа равной 666 мм.

Гравюра ручья вставки выполняются по горячей поковке, с учетом того что нагретая заготовка имеет размеры на 1,5% большие чем холодная. Чертеж горячей поковки приведен в приложении В.

Размеры призматических вставок (рисунок 8), нормализованы по МН 4808-63…4812-63 и представлены в таблице 10.

Табл.10 – размеры призматических вставок

В нашем случае в блок монтируется три комплекта вставок:

В_Σ = В^шт + В^осад + В^нап, (34)

где В_Σ – суммарная ширина ручьевых вставок, мм;

В^шт – вставка для штамповки, мм;

В^осад - вставка для осадки, мм;

В^нап – вставка наполнитель, мм.

рис.8 – Призматические вставки

В^шт = D^гор_пок + 2 * b + 2 * B,

где D^гор_пок – диаметр горячей поковки, мм;

b – ширина мостика облоя, мм;

B – ширина облоя в магазине, мм.

 В^шт = 149,2 + 2 * 6 + 2 * 20 = 201мм.

Учитывая особенности пакета ковочного штампа, а также размеры заготовок ручьевых призматических вставок принимаем, что В^шт = 240 мм.

Минимально допустимая ширина вставки для осадки находится по формуле

В^осад = D₁ + 20, (35)

где D₁ – диаметр осаженной заготовки, мм.

В^осад = 70 + 20 =90 мм.

Так как мы рассчитали минимально допустимую ширину вставки для осадки, а ширина всех вставок должна быть равна 580 мм, а также учитывая тот факт что окончательный ручей должен находится симметрично относительно центра давления штампа (следовательно, В^осад = В^нап), ширину вставок для осадки и наполнительной вставки найдем по формуле (34).

В^осад = В^нап = (В_Σ  - В^шт )/2 = (580 - 240) / 2 = 170 мм.

Материалы для штампов горячештамповочных прессов приведены в табл. 11 [1стр.557].

В передней части штампа выполняется выемка под клещи, которые удерживают заготовку за облой при ее удалении из ручья. Выемка под клещевину изображена на рисунке 8.

рис.9 – Конструкция выемки для захвата поковки клещами

Похожие работы

Объемная штамповка и обработка металлов резанием

Скачать

89155

4

30

... ;в=6 кг/мм2 – предел прочности деформируемого материала при температуре окончания штамповки. Мм=1781,9 кг=1,8 т. В соответствии с расчетом для штамповки заготовки зубчатого колеса по ОСТ 2КП12 – 1 – 87 выбираем паровоздушный молот с массой падающих частей 2 тонны. 2. Обработка металлов резанием 2.1 Введение Обработка металлов резанием – технологические процессы обработки металлов путем ...

Разработка технологии горячей объёмной штамповки детали цапфы правой

Скачать

31386

2

3

... длина заготовки Lзаг = 1,24дм3   12) Выбор усилия КГШП:  Масса поковки равна 3,85кг, значит усилие 20000 кН.4. Разработка технологии изготовления поковки.   4.1 Технологический процесс горячей объёмной штамповки. ·     Транспортирование заготовки со склада. Для этого используют любой транспорт. ·     Отрезка заготовки выполняется гидравлическими ножницами усилием 10000 кН при ...

Обработка металлов давлением. Технология формирования изделий из резины

Скачать

40606

0

8

... высоколегированных тугоплавких сталей и сплавов. Вдоль электрической дуги по каналу плазмотрона пропускается газ (аргон), который сжимает дугу и выходит из сопла в виде плазмы с температурой 10000…30000 0 С. 2. ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ РЕЗИНЫ: ОБОРУДОВАНИЕ, ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА   2.1 Общие сведения о резинах. Классификация и ассортимент резин Натуральный каучук – это эластичный ...

Конвейеры. Ручная сварка. Холодная штамповка

Скачать

20474

0

0

... , 40Х с последующей термообработкой. Достоинства: быстрые сборка и разборка, удобство замены отдельных элементов. Вильчатые цепи: изготовляют холодной штамповкой, ковкой или литьём из стали марок 35, 40, 50, 40Х с последующей термообработкой. Основное назначение: работа в конвейерах сплошного волочения в насыпном грузе. Звенья цепей в процессе работы подвергаются интенсивному износу не только в ...