Введение
Обработка металловдавлением основана на использовании пластичности металла, т. е. его свойствеизменять первоначальную форму под действием внешних сил или внутреннихнапряжений без разрушения и сохранять вновь полученную форму после прекращениядействия нагрузки.
Обработка давлениемобычно преследует две основные цели: получение изделий сложной формы иззаготовок простой формы и улучшение кристаллической структуры исходного литогометалла повышением его механических свойств.
Получение изделий иполуфабрикатов при обработке давлением осуществляется путем пластическогодеформирования (перераспределения) металла исходной заготовки или разрезаниемего и снятия стружки под давлением рабочего инструмента: бойков, штампов, ножейи др. Объем металла и плотность его при этом практически не изменяются, поэтомуобъем исходной заготовки равняется объему полученного изделия плюс объемотходов металла данном процессе обработки.
Обработка давлениемявляется экономичным и прогрессивным отческим процессом. Отходы металла приэтом незначительны и не превышают обычно (за исключением свободной ковки) -25% отмассы получаемого изделия или полуфабриката, ряде процессов, например прихолодной штамповке, составляют всего 5—10%. В то же время при формообразованииизделий обработкой резанием отходы металла в виде стружки составляют свыше 50% отвеса готовой детали; расходуются непроизводительно рабочая сила, энергия,материалы, инструмент. В стружку удаляются наиболее прочные периферийные слои металлапрутковых заготовок, имеющие лучшую мелкокристаллическую структуру.
Объёмная горячаяштамповка является одним из видов обработки металлов давлением. Объёмнаягорячая штамповка производится в кузнечном и прессово-кузнечном цехах, а такжена специализированных кузнечных заводах. В современной металлообработкекузнечная промышленность занимает высокое место. Она является одним из основныхспособов изготовления заготовок и деталей. Объемной штамповкой изготавливаютсядетали от нескольких грамм до десятков сотен тонн Детали, полученные ковкой иобъемной штамповкой, имеют высокую прочность, ударную вязкость, поэтому ответственныедетали машин делают штампованными.
Объёмная штамповкаотличается высокой производительностью, по сравнению с другими методамиобработки, благодари высоким скоростям обработки и одновременномудеформированию всего объема заготовки или значительной его части. Например, припрокатке скорость выпуска готовой продукции достигает 20—30 м/сек; при горячейштамповке за 1 мин на одном штамповочном молоте или прессе изготовляютсядве-три поковки сложной формы при массе поковки до 20—50 кг; при холодной штамповкепроизводится 1300—1500 мелких деталей в минуту на одном прессе-автомате.
Помимо высокойпроизводительности штамповка обеспечивает получение поковок с высокой точностьюразмеров. Она позволяет заметно уменьшить расход металла на изготовление деталии снизить трудоёмкость при последующей обработке резанием. Кроме того,штамповка обеспечивает получение высокого качества поверхности поковок, приэтом исключается необходимость последующей обработки резанием всей поковки, аобрабатывается только та часть, которая будет соприкасаться с другими деталями.Вместе с тем следует отметить, что штамповка обеспечивает получение деталейсложной формы, во многих случаях невыполнимых в условиях ковки без припусков.
Процессы обработкиметаллов давлением развиваются и совершенствуются в направлении приближения формыи размеров заготовки к конфигурации и размерам готовой детали, что обеспечиваетснижение трудоемкости последующей их обработки давлением, себестоимости продукциии повышение коэффициент использования металла.
1.Назначениедетали и технические требования к ней
Валы, как правило, предназначены для передачикрутящего момента и поддержания, установленных на них деталей, вращающихсявокруг оси вала. Опорами валов служат подшипники и подпятники. Помимо крутящихмоментов валы загружены поперечными силами и изгибающими моментами от усилий взацеплениях, опорах, муфтах и рабочих органов машин-двигателей и орудий.
Основными критериямиработоспособности валов и осей являются объемная прочность, износостойкостьсопряженных поверхностей и жесткость. Наиболее полно всем этим требованиямудовлетворяют стали, и в ряде случаев высокопрочные чугуны. После токарнойобработки валов и осей поверхности их, сопрягаемые с другими деталями, шлифуют.
Первичный вал- детальответственная. Вал постоянно вращается, следовательно, в процессе эксплуатациидеталь подвергается напряжению кручения, трения- скольжения с переменнойнагрузкой и ограниченной смазкой. Предполагаемые повреждения- усталостныеизломы, изнашивание, трещины. Шлицы и канавки вала не должны иметь вмятин.Поэтому материал вала должен быть твердым, износостойким, выдерживать большиеконтактные нагрузки. Такие требования может обеспечить легированная сталь.
2.Анализ технологичности детали и выбор метода изготовления
Конструкции деталидолжна быть технологична, т.е. должна быть приспособлена к определеннойтехнологии производства. В связи с этим требуется определить место изготовленияпоковки и дать оценку технологичности детали.
Возможно изготовлениепоковки на паровоздушных штамповочных молотах (ПВШМ), горизонтально ковочныхмашинах (ГКМ) и на винтовом прессе с заготовкой в виде проката изготовляемогона молотах или ковочных вальцах. Для изготовления поковок на этих видахоборудования необходимо выполнить следующие условия:
-материал детали долженобеспечить хорошую деформируемостъ заготовки;
-форма детали должна обеспечитьвозможность изготовления двух половинах штампа (чтобы не было больших отличий вформе между верхней и нижней части детали, т.е. чтобы не было больших выступови деформация в верхней и нижней половинах штампа была примерно одинаковой);
-шероховатость неслишком маленькой;
-необходимость плавныхпереходов но сечению поковки;
-деталь должна свободноизвлекаться из штампа.
Конструкция деталиудовлетворяет всем выше перечисленным требованиям, следовательно, детальтехнологична, для выбора оборудования необходимо сравнить достоинства инедостатки каждого способа штамповки.
Производим выборспособа штамповки на основании сравнительной оценки ряда показателей.
При выборе прессаисходят из следующих соображений:
1)тип пресса и величинахода ползуна должны соответствовать технологической операции;
2)номинальное усилиепресса должно быть больше усилия, требуемого для;
3)мощность прессадолжна быть достаточной для выполнения работы, необходимой для данной операции;
4)пресс должен обладатьдостаточной жесткостью (малой упругой деформацией), а для разделительныхопераций — также повышенной точностью направляющих;
5)закрытая высотапресса должна соответствовать или быть больше закрытой высоты штампа;
6)габаритные размерыстола и ползуна пресса должны давать возможность установки и закрепленияштампов и подачу заготовок, а отверстие в столе пресса — позволять свободноепроваливание штампуемых деталей (при штамповке „на провал");
7)число ходов прессадолжно обеспечивать достаточно высокую производительность штамповки;
8)в зависимости от родаработы должно быть предусмотрено наличие специальных устройств и приспособлений(буфера, выталкиватели, механизмы подачи и т. п.);
9)удобство ибезопасность обслуживания пресса должны соответствовать требованиям техникибезопасности.
Таким образом, основными механическими параметрами длявыбора пресса являются: усилие, работа, жесткость, величина хода, закрытаявысота и размеры стола пресса.
3.Разработка чертежа поковки
Разработкачертежа поковки производится в соответствии с ГОСТ 7505-74 и сводится копределению:
1.припускови допусков;
2.штамповочныхуклонов;
3.радиусовзакруглений контуров поковок;
4.допускаемыхотклонений формы поковки.
/>
Рис.1. Эскиз детали.
3.1Определение данных для расчета
Исходныеданные на деталь:
Материалсталь 20ХГНМ (по ГОСТ 4543-71) 0,16-0,23% С; 0,17-0,37% Si;0,70-l,00%Mn;0,80-l,00%Mg.
Исходныеданные для расчета:
Расчетнаямасса поковки.
МПР,=МД·КР; Мд =V·р
гдеV,p — соответственнообъем и плотность материала поковки
КР — расчётный коэффициент, устанавливается по таблице.(Кр= 1,5 с прямой осью).[3]
/>
Рис.2. Определение объема детали.
V=VI+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9+V10+V11
Разбиваемдеталь на 10 элементарных объемов, в данном случае это цилиндры (рис 2).
Vum=n*R2*H
Vl=3.14*0,85^2*0,4=0,907(см3)
V2=3.14*0,85^2*1.7=3,86 (см3)
V3=3.14*l,l^2*l,8=6,18(см3)
V4=2,9^2*5,5=46,26(см3)
V5=3.14*1,1^2*7.8=29,64 (см3)
V6=3.14*2^2*3.1=38,94 (см3)
V7=3.14*3,0^2*1,3=36, 74 (см3)
V8=3.14*2,25^2*0,4=6,36 (см3)
V9=3.14*3,2^2*0,48=15,43 (см3)
V10=V10-Vl1=3.14*2,5^2*1,1-3.14*2A2*1,1=7,77 (см3)
V=Vl+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9+V10=0,907+3,8616,18+46,26+29,64+38,94+
36,74+6,36+15,43+7,77=192,09 (см3)
МД=У-/7=7.85*192,09 = 1.5*2
МПР=1.5* 1,5 = 2,25кг
Классточности -Т4, т. к штамповку производят на ГКМ ([3], стр15), Группа стали-М1,т.к. используется материал. — сталь 20ХГНМ, где массовая доля углерода0,16-0,23 ([3] стр.13, табл. 3.2).
Степеньсложности С2 .
Конфигурацияповерхности разъема штампа П (плоская). Исходный индекс-11 .
3.2Припуски и кузнечные напуски
Основныеприпуски на размеры:
1,6- диаметр 22,8 мм и чистота поверхности — 1,25 1,5 — диаметр 29 мм и чистотаповерхности — 2,5
1,5 — диаметр 22 мм и чистота поверхности — 5,0
1,8- диаметр 40 мм и чистота поверхности — 0,32
1,6 — диаметр 60,44 мм и чистота поверхности — 2,5
1,8 — диаметр 64 мм и чистота поверхности — 0,5
1,8- диаметр 50 мм и чистота поверхности — 0,5
1,8 — длина 203,1 мм и чистота поверхности — 5,0
1,8 — длина 164,1 мм и чистота поверхности — 5,0
1,8 — длина 46,45 мм и чистота поверхности — 0,5
1,6 — длина 21 мм и чистота поверхности — 1,25
1,6 — длина 35 мм и чистота поверхности — 1,25
1,6 — длина 10 мм и чистота поверхности — 1,25
1,6 — длина 46 мм и чистота поверхности — 5,0
1,5 — длина 9 мм и чистота поверхности — 5,0
1,6 — длина 31 мм и чистота поверхности — 0,32
1,6 — длина 26,4 мм и чистота поверхности — 0,5
1,6 — длина 37,5 мм и чистота поверхности — 0,5
Дополнительныеприпуски учитывающие: отклонения от плоскостности, изогнутости ипрямолинейности-0,5;
Смещениепо поверхности разъёма штампа-0,4.
3.3Размеры поковки и их допускаемые отклонения
Размерыпоковки, мм.
Диаметр29:+(1,5+0,4+0,3)*2=33,4 мм принимается 33,5мм
Диаметр22:22+(1,5+0.4+0,3)*2=26,5 мм принимается 27 мм
Длина:203,1+(1,8+0,4)* 2=207,5 мм принимается 207,5 мм
Рабочиезакругления наружных углов- 3 мм
Допускаемыеотклонения размеров диаметры: />; />; />;
длина:/>; />; />;/> .
Неуказанныепредельные отклонения размеров±0,8 Неуказанные радиусы закруглений 2мм.
/>
Рис.3.Эскиз поковки
4.Определениеобъема и массы поковки и заготовки, размеров исходной заготовки
Объёмпоковки:
V1=3.14*3,9^2*1,35=22,32 (см3) V2=3.14*1,7^2*5=45,37(см3) V3=3.14*1,7^2*1,3=11,72(см3) V4=3,14*l,35^2*7,l=40,63(см3) V5=3.14*2,25^2*3.5=55.64(см3) V6=3.14*3,25^2*3.1=102,82(см3) V7=3.14*3,45^2*1,1=41,11(см3)V8=3.14*2,75^2*0,9=21,37(см3)
V9=3,14*l/3*l,8(2^2+l,2^2+2*l,2)+3,14*l,2^2*1.2=19,7(см3)
V=VI+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8-V9=22,32+45,37+l1,72+40,63+55,64+102,82+41,11+21,37-19,7=321,28(см3)
Массапоковки:
Gn= V*ρ=321,28*7,85 = 2.5кг
Определяемразмеры заготовки:
1Ш= (4·/>)(π·d/>) = (4·321280)/(3,14·302)= 479 мм.
Принимаю1ЗАГ = 479 мм.
5.Раскрой сортового проката. Определение нормы расхода металла
Наиболеераспространенным способом получения заготовок для горячей штамповки из пруткови штанг сортового проката является резка на пресс-ножницах, как наиболеедешевая и производительная.
Намашиностроительные предприятия сортовой металлопрокат поставляется в основноминтервальной, кратной и мерной длины.
Пруткистали горячекатаной (ГОСТ 2590-71) поставляют длиной: от 3 до Юм изуглеродистой обыкновенного качества и низколегированной стали; от 2 до 6м изкачественной углеродистой и легированной стали; от 1,5 до 6м извысоколегированной стали.
5.1Раскрой интервального проката
Поставляемыепартии проката могут иметь значительные колебания длин штанг.
Прирезке такого проката на заготовки образуется торцевые (концевые) отходы,которые связаны с наличием металлургических дефектов (заусенцев) на концахштанг и отход, образующийся из-за колебаний длин штанг, который называетсянекратностью.
1Т.
L3
L3
L3
L3
L3
L3
Lh
Lpu
Рис.4.Схема раскроя металлопроката кратной длины
L3 — длиназаготовки;
LH — длина некратности;
LТ — длина на торцевую обрезку. Если торцы не зачищены, то
Lr= 0,5D3при D350 мм ; LT= 0при D3> 50 мм ,
гдеD3 — диаметр заготовки.
1Т=0,5·30= 15 мм.
Длинунекратности принимаю равной половине длины заготовки: LH=0,5 · L3= 0,5· 479 = 239,5 мм .
Расчетнаяинтервальная длина штанг для качественной стали конструкционного назначенияпринимаю LРИ=3692мм .
Расчетноеколичество отрезаемых заготовок при этом составляет:
N= (LРИ — LT)/ L3 = (3692-15) / 479 = 7,6; Принимаю 7 заготовок.
Раскройныйкоэффициент:
К= (LРИ — Lr -LH)I LРИ= (3692 -115 — 239,5) / 3692 = 0,9 .
5.2Раскрой кратного проката
Штангикратного проката могут иметь различную длину в определенном интервале размеров.Однако, они должны удовлетворять условию двойной кратности: быть кратнымивеличине длины отрезаемых заготовок L3сучетом доли отхода на торцевой обрезок LТикратными длине LK,котораяне должна быть меньше Lmm(минимальнодопустимая длина штанги интервального проката), определяемой по прейскуранту(для горячекатаной качественной стали всех сечений Lmm=2000( мм).
/>
Рис.5.Схема раскроя металлопроката кратной длины
Крометорцевой обрезки, учитываются потери металла, связанные с положительнымотклонением длин штанг от номинальных размеров. Они составляют Дтах — предельное отклонение по длине проката (ГОСТ 2590 — 88), мм:
Δмах=+30 при LT
Δмах= +50 при 4 LT6м;
Δмах=+70при LT> 6 м.
Длинакратной штанги: LK=N·LKP,
гдеN — число заготовок;
LT=15мм;
/>
Принимаю4 шт.
LKP — длинарасчетной кратной заготовки;
LKP= L3AГ+/> =479 + /> = 482,75 мм ;
LK=N·LKP=5·482,75= 1931 мм;
СогласноГОСТ должно соблюдаться условие:
Lmin≤Lk≤Lmax;
таккак LKLmin,то N принимаем равным 5
LKP= L3AГ+/> =482мм
LK=N — LKP= 5* 482 = 2410 мм ;
Теперьусловие соблюдается
Раскройныйкоэффициент:
КР=(LK-Δmax-LT)/LK=(2410-30-15)/2410= 0,98.
5.4Раскрой мерного проката
Штангимерного проката также кратны длине отрезаемой заготовки, но в отличие отинтервального проката имеют одну и ту же длину:
Lm=N-L3+LT=12-479+ 15 = 5763мм
гдеN — число заготовок при раскроештанги длиной Lmaxна отрезкиL3.
L3
L3
L3
L3
L3
L3
L3
Lm
Рис.6.Схема раскроя мерного металлопроката.
N= (Lmax-LT)/Lзаг;
N= (6000 -15) /479 = 12,4;
ПринимаюN = 12 шт. Раскройныйкоэффициент: КР=(5763-15)/5763 = 0,99.
5.5Расчет нормы расхода металла на поковку
/>
где Q3AГ — массазаготовки;
Кр-раскойныйкоэффициент;
/>
/>
/>
Наиболеерентабельным с точки зрения экономии материала является раскрой мерногометаллопроката, при котором Qm=2.5кг.
6.Установление режима нагрева заготовок и выбор типа нагревательной установки
Температурныйинтервал штамповки является одним из самых основных является одним из основныхтермомеханических параметров, без знания которого невозможна разработкарационального технологического процесса штамповки. Температурный интервал имеетверхний и нижний пределы. Нагрев металла сопровождается изменением структуры имеханических свойств металла: снижение прочностных свойств, а следовательно иснижение сопротивления деформированию; уменьшение требуемой мощностиоборудования.
Температурныйинтервал штамповки зависит от: массы заготовки, химического состава металла,металлургической технологии, степени деформации. Необходимо различатьдопустимый и рациональный интервал штамповки. Рациональный интервал штамповки.Рациональный интервал устанавливается на основе допустимого интервала и опытаосвоения технологического процесса.
Температурныйинтервал определяют по диаграмме состояния стали,
пластичностии рекристаллизации. Для стали 20ХГНМ температурный интервал составляет:
- maxтемпература нагрева металла перед штамповкой — 1230°С;
- minтемпература окончания штамповки — 900°С. [1]
Привыборе типа нагревательного устройства необходимо учитывать следующиетребования:
- должнабыть обеспечена требуемая температура;
- равномерныйнагрев по поверхности и по сечению;
- минимальноеокисление поверхности или образования угара и т.д.
Внашем случае необходимо применение индукционной нагревательной установки, т.к.она повышает производительность труда, позволяет провести полную автоматизациюи обеспечить высокую стабильность процесса, улучшить условия труда и сократитьпотери металла на окалинообразование. Индукционный нагрев концов заготовокцелесообразно выполнять в специальных индукторах — щелевых.
1. Необходимаячастота тока индуктора: 8000 Гц для dзаг=20...40мм;
2. Продолжительностьнагрева (обычного): tн=56 сек
3. Напряжениена индукторе принимаю: 750В
4. Глубинапроникновения тока в металл: D=6,2мм [1]
5. Размерыиндуктора:
— внутренний диаметр индуктора:
dвн=d3AГ+S,
гдеS— толщинатепло- и электроизоляции
dвн=30+ 14 = 44 мм;
— длинаиндуктора:l1= п · 1ЗАГ+ Δl,
гдеΔl- компенсация краевогоэффекта,
Δl=1,5· d3AГ=45мм;
L1=12*479+ 45 = 5793 мм.
6. Средняямощность, развиваемая на нагревателе в процессе нагрева:/>
7. Мощность,подводимая к индуктору:
/>
гдеη= 0,6;
/>
Всоответствии с данными техническими характеристиками подбираю кузнечныйиндукционный нагреватель, с пневматическим механизмом перемещения заготовок, спитанием от машинных преобразователей частоты по схеме централизованногопитания: ИН2-250/10 [1]
/>
7.Расчет переходов штамповки
Определяемобъём высаживаемой части.
/> =321280-22320-45370-11720-40630= 201240 мм3
Определяемдлину высаживаемой части.
/> мм
Проведем проверку наустойчивость.
/>
/>
т.к.2.3
1переход: набор в коническом пуансоне
/>
Рис.7.Эскиз полуфабриката после первого перехода.
Диаметрменьшего основания
dk=η·Dзаг;
dk=1,04·30= 31,2мм;
Диаметрбольшего основания
Dk=ε·Dзаг
Dk=1.34*30= 40.2мм
Lk-Длина конуса
/>
гдеu- коэффициент запаса пространстваполости штампа, принимаем равным 1,09 следовательно
/>
Переходы2,3,… необходимы, если ψп >ψд, где
/>
/>
6,1>2,26 — необходим дополнительный переход
2переход: набор в коническом пуансоне
/>
Рис.8.Эскиз полуфабриката после второго перехода.
Диаметрменьшего основания
dk=η·Dзаг;
dk=1,04*31,2= 32,45мм;
Диаметрбольшего основания
Dk=ε·Dзаг
Dk=1.25*35,7= 44мм
Lk-Длина конуса
/>
гдеu- коэффициент запаса пространстваполости штампа, принимаем равным 1,06 следовательно
/>
Переходы2,3,… необходимы, если ψп >/>д,где
/>
/>
4,7>2,26 — необходим дополнительный переход
3переход
/>
Рис.9.Эскиз полуфабриката после третьего перехода.
Диаметрменьшего основания
dk=η·Dзаг;
dk=1,04*32,5= 33,8;
Диаметрбольшего основания
Dk=ε·Dзаг
Dk=1.69*38= 64,6
Lk-Длина конуса
/>
гдеu- коэффициент запаса пространстваполости штампа, принимаем равным 1,05 следовательно
/>
Переходы2,3,… необходимы, если ψп >/>д,где
/>
/>
2,06
4переход: формовочный переход
/>
Рис.10.Эскиз полуфабриката после четвёртого перехода
8.Определение усилий штамповки и выбор оборудования.
Наибольшиеусилия возникают при штамповке в окончательном формовочном ручье, поэтомувыбираем номинальное усилие пресса в зависимости от усилий, возникающих в чистовомручье.
1) Дляправой стороны
Усилиепри штамповке на ГКМ в открытых штамповочных ручьях определяют по формуле :
/>
гдеσт=82МПа- предел текучести металла при температуре штамповки ;
D-диаметр поковки;
К-коэффициентопределяемый в зависимости от вида штамповки на ГКМ.
Высоташтампа:
Н= />= 40 + 45 + 65 +69
+0,3((382 + 40) + (352 + 45) + (288 + 65) + (259 + 69)) + 10(4 +1) = 817,4мм
Гдеk -число переходов.
ВыбираемГКМ с усилием Р=8000 кН =8 МН ([I],с. 299, табл. 18).
/>
9.Отделочные операции
9.1Термическая обработка поковок (отжиг)
Отжигприменяется в качестве предварительной термообработки для снятия внутреннихнапряжений, улучшения обработки резанием, устранение структурной неоднородностии подготовки к следующей термообработке. Температура отжига t=800ºС.
9.2Очистка поковок от окалины
Дляочистки поковок от окалины используется дробеметно-дробеструйная камерапериодического действия. [2]
Табл.3.Параметры дробеметно-дробеструйной камеры.
№ п/п Параметр Ед. изм. Значение параметра 1 Производительность
т/ч
5-7 2 Внутренние размеры камеры
м
4,5x4,5x3,0 3 Грузоподъемность тележки
т
10 4 Диаметр поворотного стола
мм
3200 5 Число аппаратов дробеметных шт.
2 дробеструйных
1 6 Габаритные размеры камеры (длина х ширина х высота)
м
9,5x10x6 7 Производительность одного аппарата дробеметного
кг/мин
250 дробеструйного
25
10.Разработка конструкции штампов, деталирование
10.1Выбор конструкции штампов
Приконструировании ручьев штампов и их элементов следует пользоваться в качествеисходных данных расчетами по переходам штамповки. Штамповку поковкиосуществляем в открытых ручьях. Высадку производим как в ручьях пуансона так ив ручьях матрицы.
Приконструировании штампа проверяют возможность применения конструкции блоковматриц типа I [2] и только вслучаях, когда не удается расположить все вставки в одном блоке, применяютдругие конструкции блоков.
10.2Конструктивная проработка штамповочных ручьев
10.2.1Расчет размеров 1-го наборного ручья
Размерызажимной части ручья -d=30мм — диаметр заготовки,
I-173мм-длина зажимной части, d=0мм, т.к. штамповку ведем с применением прижима. Такие же зажимные вставкиприменяем во всех ручьях при штамповке.
/>
Рис.11. Схема конструкции наборной части ручья.
Диаметрпуансона определяю по формуле:
Dn>DK+0,2-(DK+lK)+ 5,
гдеDK, LK — размерытребуемого наборного перехода с учетом усадки,
Dn=40+ 0,2-(40 + 210) + 5 = 95 мм
ПринимаюDn= 95мм
Диаметрматрицы: DM= Dn+ 2 · δ1= 95 + 2 · 0,6 = 96.4 мм ,
гдеδ1 — радиальный зазор между пуансоном и блоком матриц
Длинаматрицы: 1М > (1выс + 0,5·d1)- 1К,
где1выс — длина высаживаемой части,
d1- диаметр исходной заготовки.
1М≥ (284.84 + 0,5 ·30) — 210 = 89.84 мм
Длинапуансона: ln=lz — (lp+S2);
lz=356мм;
1П= 356-(174+ 2.5) = 176.5 мм
10.2.2Расчет размеров 2-го наборного ручья.
/>
Рис.12.Схема конструкции наборной части 2-го ручья.
Диаметрпуансона: Dn=DK+0.2(DK+lK)+5 = 44 + 0,2(44 +179) + 5 = 88,6 мм; Диаметр матрицы: DM=Dn+2·δ1=88.6 + 2· 0,6 = 89,8 мм ;
гдеδ = 0,6 [2]
Длинапуансона: ln=lz-(lp+ δ3);lz= 356мм ;
ln=356-(174+2.5) = 176.5 мм.
10.2.3.Расчет размеров 3-го ручья.
/>
Рис.13.Схема конструкции наборной части 3-го ручья
Диаметрпуансона:
Dn=DK+ 0.2(DK+lk)+ 5 = 65 + 0,2(65 + 80) +5=99мм;
Диаметрматрицы:
DM=Dn+2·δ = 99 + 2 ·0,7 = 100,4 мм;
гдеδ = 0,7 [2]
Длинапуансона:
1П=l7-(I,.+S2);lz=356мм;
lп=356-(208+ 3) = 145 мм.
10.2.4Расчет размеров 4-го ручья – формовочного
/>
Рис.14.Схема 4-го ручья
Диаметрпуансона: Dn= Dф — 2δ = 69 — 2 ·0,35 = 68,3 мм ;
Диаметрматрицы: DM= Dф=69мм;
Длинапуансона: ln=lz — (Ip+ 1Ф);/z = 356 мм;
ln=356 — (208 + 43) = 105 мм .
10.3Конструктивные размеры штампа
Размерывставок в блоке матриц по [2]
Размерыхвостовиков пуансонов по [2]
Размерыэлементов формовочного пуансона [2]
Размерупор-клещей [2]
Нормированиедетали штампа, их размеры LxBxHмм
Блокматриц
Блокпуансонов [2]
Определимштамповое пространство ГКМ и сопоставим конструктивно с размерами штампа.
/>
Рис.14.Схема размещения штампа на ГКМ.
Штамповоепространство ГКМ (L)состоитиз размера матриц (L2),длиныпуансонодержателя (L1),исвободногопространства, по которому определяют длину пуансонов. По размерам штамповогопространства определяют габаритные размеры штампов.
Дляконструирования штампа необходимо определить расстояние между торцомпуансонодержателя и опорной поверхностью матриц (lz):
Lz—L — L1
гдеL=1120mm[1].
1z=1200-590= 610 мм.
11.Планировка рабочего места
Планированиерабочего места необходимо для наиболее эффективного осуществлениятехнологического процесса. Следуя рекомендациям и схемам источника [5],компонуем рабочее место для ГКМ.
/>
Схемаорганизации рабочего места для агрегата ГКМ
Рис.16. Организация рабочего места для ГКМ
Условныеобозначения:
1-ГКМ
2-Пультуправления и показаний
3-Механизмвключения (педальный)
4-Индукционный нагреватель
5-Транспортёр
6-Тарадля поковок
7-Манипулятор
8-Столоснастки и инструментов
9-Тарадля заготовок
10-рабочееместо
Списоклитературы
1. Ковкаи штамповка: Справочник. T.I./Под ред. Е. И. Семёнова. -М.Машиностроение, 1985, 567с.
2. Ковкаи штамповка: Справочник, Т.2. /Под ред. Е- И. Семёнова. -М. Машиностроение,1986, 592с.
3. Составлениечертежа штампованной поковки: Методические указания /Сост.Ю. Н. Берлет,-Ульяновск 1993, 60с.
4. Методическиеуказания по курсу «Горячая штамповка» для студентов специальности 0503/Сост.Б.А. Наумчев, Ю.Н. Берлет,- Ульяновск 1979, 217с.