Выбор способа нагрева и температурного интервала формообразования пластическим деформированием

При индивидуальном и мелкосерийном производствах, а также для нагрева заготовок больших габаритов используются каменные печи, работающие на жидком и газообразном топливе.

В массовом производстве применяются нагревательные устройства с непрерывной загрузкой и выгрузкой заготовок, так называемые установки проходного типа. К ним относится методические печи, электроиндукционные и электроконтактные нагреватели и др.

Температура нагрева заготовок перед обработкой пластическим деформированием определяется видом материала, размерами заготовки, способом и продолжительностью деформирования. С повышением температуры нагрева снижается сопротивление деформированию, повышается, как правило, пластичность. Максимальная температура нагрева ограничивается явлениями порчи металла (перегрев, пережег). Для углеродистых сталей максимальная температура заготовки должна быть на 100…200^оС ниже линии солидуса АHJE на диаграмме Fe-Fe₃С. Важное значение имеет температура окончания пластического деформирования, от которой зависят не только пластичность и сопротивление деформации, но и свойства готовых поковок. Нижняя граница температурного интервала обработки пластическим деформированием для углеродистых сталей близка к прямой и расположена для малоуглеродистых сталей ( ) в районе 750^оС, а для высокоуглеродистых сталей(>0,6%С) – около 900^оС.

Для выбора температурного интервала пластического деформирования заданной марки стали, следует пользоваться диаграммой состояния Fe-Fe₃C.

Расчет мощности оборудования

 Осуществляется по известным расчетным формулам. После расчетов и выбора оборудования необходимо сравнить размеры штампового пространства оборудования с размерами заготовки и поковки. Если размеры поковки или заготовки не согласуются с размерами рабочего пространства машины, необходимо перейти к следующему типоразмеру оборудования.

Выбор режимов охлаждения, термообработки и очистки поковок

Режим охлаждения, способ термообработки и очистки поковок выбирают в соответствии с материалом и требуемым уровнем механических свойств поковок.

Пример расчета (назначения) допусков и допускаемых отклонений и припусков на поковки

Шестерня привода (рис. 1).

Штамповочное оборудование - горячештамповочный автомат.

Нагрев заготовок - индукционный.

1. Исходные данные по детали

1.1. Материал - сталь 30ХМА (по ГОСТ 4543): 0,17-0,37% Si; 0.26-0,33% С; 0,4-0,7% Мn; 0,8-1,1% Сr; 0,15-0,25% Mo.

1.2. Масса детали - 0,390 кг.

Рис. 1. Чертеж детали

2. Исходные данные для расчета

2.1. Масса поковки (расчетная) - 0,620 кг:

расчетный коэффициент Kp (cм. приложение 3 ГОСТ 7505-89) - 1,6;

0,390х1,6=0,620 кг.

2.2. Класс точности - ТЗ (см. приложение 1 ГОСТ 7505-89).

2.3. Группа стили - Ml (см. табл. 1 ГОСТ 7505-89).

Средняя массовая доля углерода в стали 30ХМА 0,3% С, а суммарная массовая доля легирующих элементов - 1,9% (0,27% Si; 0,46% Мn; 0,96% Сr; 0,25% Мо).

2.4. Степень сложности - C1 (cм. приложение 2 ГОСТ 7505-89).

Размеры описывающей поковку фигуры (цилиндр), мм:

диаметр - 63 (60х1,05);

длина - 32,5 (31х1,05) (где 1,05 - коэффициент).

Масса описывающей фигуры (расчетная) - 0,780 кг;

2.5. Конфигурация поверхности ренина штампа П (плоская) - (см. табл. 1 ГОСТ 7505-89).

2.6. Исходный индекс - 6 (см. табл. 2 ГОСТ 7505-89).

3. Припуски и кузнечные напуски

3.1. Основные припуски на размеры (см. табл. 3 ГОСТ 7505-89), мм:

1,0 - диаметр 60 мм и чистота поверхности 6,3;

1,0 - диаметр ступицы 34 мм и чистота поверхности 0,8;

1,0 - толщина 31 мм и чистота поверхности 6,3;

1,1 - толщина 31 мм и чистота поверхности 0,8;

0,9 - толщина 21 мм и чистота поверхности 6,3.

3.2. Дополнительный припуск, учитывающий отклонение от плоскостности - 0.2 мм (см. табл. 14 ГОСТ 7505-89).

4. Размеры поковки и их допускаемые отклоне­ния (см. рис. 2)

4.1. Размеры поковки, мм:

4.2. Радиус закругления наружных углов - 2,0 мм (минимальный) прини­мается 3,0 мм (см. табл. 7 ГОСТ 7505-89).

4.3. Допускаемые отклонения размеров (см. табл. 8 ГОСТ 7505-89), мм:

диаметр ; диаметр ступицы ; толщина ;

» .

4.4. Неуказанные предельные отклонения размеров - по п. 5.5 ГОСТ 7505-89.

4.5. Неуказанные допуски радиусов закругления - по п. 5.23 ГОСТ 7505-89.

4.6. Допускаемая высота торцового заусенца - 3,0мм (см. табл, 11 ГОСТ 7505-89).

4.7. Допускаемое отклонение от плоскостности - 0,5 мм (см. табл. 13 ГОСТ 7505-89).

Рис. 2. Чертеж поковки

Варианты контрольной работы

Вариант 1

Вариант 2

Материал 25ХГТ

Вариант 3

Вариант 4

Материал: Сталь 20

Вариант 5

Материал: 40Х

Вариант 6

Вариант 7

Вариант 8

Вариант 9

Вариант 10

Вариант 11

Вариант 12

Вариант 13

Вариант 14

Вариант 16

Вариант 17

Вариант 19

Литература

1. Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных спецальностей ВУЗов. / А.М.Дальский, И.А.Артюхов, Т.М.Барсуков и др.; под общей редакцией А.М.Дальского. – 2 изд., перераб. и доп. – М.: «Машиностроение», 1985. – 448 с., ил.

2. Технология металлов. Б.В.Кнорозов, Л.Ф.Усов, А.В.Третьяков и др.; - М.: «Металлургия», 1979. – 904 с., ил.

3. Брюханов А.Н. Ковка и объемная штамповка. – М.: «Машиностроение», 1975. – 282 с., ил.

4. Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски / ГОСТ 7505-89 – М.: Государственный комитет по управлению качеством продукции и стандартам, 1990.

Содержание

Введение. 3

Классификация материалов. 4

Кристаллическое строение металлов. 5

Свойства металлов и сплавов. 5

Основы металлургического производства. 5

Производство чугуна. 5

Процесс выплаки стали. 5

Производство цветных металлов. 5

Технология литейного производства. 5

Изготовление отливок в песчаных формах. 5

Изготовление отливок специальными способами литья. 5

Обработка металлов давлением.. 5

Классификация процессов обработки металлов давлением.. 5

Виды машиностроительных профилей и их производство. 5

Ковка. 5

Горячая объемная штамповка. 5

Холодная объемная штамповка. 5

Получение деталей из листа. 5

Технология сварочного производства. 5

Электродуговая сварка. 5

Газовая сварка. 5

Электро-контактная сварка. 5

Пайка металлов и сплавов. 5

Обработка металлов резанием.. 5

Специальные методы обработки.. 5

Контрольная работа. 5

Варианты контрольной работы.. 5

Литература. 5