Технология машиностроения Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова 2012 icon

Технология машиностроения Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова 2012



Смотрите также:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   18
^

3.3.2.2 Обработка давлением


Ковка является универсальным методом производства поковок на молоте или прессе. Ковкой получают заготовки для самых разнообразных деталей массой от 10 г до 350 т с припусками от до (34±10) мм (ковка на молотах) и от (10±3) мм до (80±30) мм (ковка на прессах). Для уменьшения расхода металла при ковке заготовок партиями от 30 до 50 шт. применяют кольца (рисунок 3.9а) и подкладные штампы (рисунок 3.9б).




а) б)

Рисунок 3.9 – Поковка, полученная ковкой с подкладным кольцом (а)
и в подкладном закрытом штампе (б)

Это делает возможным сократить расход металла на 15–20 % по сравнению с ковкой на универсальном инструменте. Ковка имеет ряд преимуществ. Она позволяет получать крупногабаритные заготовки последовательным деформированием отдельных участков. В процессе ковки улучшаются физико-механические свойства материала, особенно ударная вязкость, поэтому ответственные детали машин, такие как диски турбин, роторы, валки прокатных станов, коленчатые валы судовых двигателей, детали крупных штампов производят из поковок. Основными операциями ковки являются: осадка, протяжка, прошивка, рубка, гибка, закручивание и др.

Параметры заготовок, полученных методами обработки давлением (ковкой, штамповкой и т.д.), представлены в таблице 3.12.

Горячая объемная штамповка – основной способ получения заготовок для ответственных деталей массой от 0,5 до 2030 кг. Поковки массой в 100 кг для объемной штамповки считаются крупными. В зависимости от типа применяемого штампа различают штамповку в открытых или закрытых штампах, а также в штампах для выдавливания (рисунок 3.10).




а) б) в) г)

Рисунок 3.10 – Схемы молотовых штампов: а) открытый;

б) закрытый; в), г) прямого и обратного выдавливания; 1 – пуансон;

2 – матрица; 3 – поковка; 4 – выталкиватель

Таблица 3.12  Характеристика заготовок, полученных методами обработки давлением

Методы получения заготовки

Масса, т

Толщина стенки, мм

Форма заготовки

Квалитет

Шероховатость, мкм

Материал

Тип производства

1

2

3

4

5

6

7

8

Ковка:






















на прессах и молотах

до 350

2025

простая, сложная

1516

до 80

углеродистые и легированные стали

единичное и мелкосерийное

на молотах
в подкладных штампах

10-50,015

30

простая, средней сложности

15

до 40

углеродистые и легированные стали

мелкосерийное

на прессах

до 3



простая, средней сложности

15

до 40

углеродистые и легированные стали

мелкосерийное

на машинах с радиальным обжатием,
горячая

до 0,5

30*

гладкие и ступенчатые цилиндры

89

2040

углеродистые и легированные стали, сплавы цветных
металлов

серийное, крупносерийное,
массовое

на машинах
с радиальным обжатием,
холодная

до 0,3

5*

гладкие и ступенчатые цилиндры

89

1,66,3

углеродистые и легированные стали, сплавы цветных
металлов

серийное, крупносерийное,
массовое


Продолжение таблицы 3.12

1

2

3

4

5

6

7

8

Штамповка:






















на КГШП
и молотах

0,150,4

8

ограничена возможность извлечения
из штампа

15

4080

углеродистые и легированные стали

серийное, крупносерийное,

массовое

на ГКМ

до 0,015

5

простая

14

2080

углеродистые и легированные стали, сплавы цветных
металлов

серийное, крупносерийное,
массовое

с калибровкой плоскостная

2,590 **





0,05
0,1 ***

2,510

углеродистые и легированные стали, сплавы цветных
металлов

серийное, крупносерийное,
массовое

с калибровкой объемная

2,580 **



ограничена возможность извлечения
из штампа

0,1
0,2 ***

1020

углеродистые и легированные стали, сплавы цветных
металлов

серийное, крупносерийное,
массовое

на горячештам-повочных
машинах

0,005

2,5

простая, средней сложности

1516

до 40

углеродистые и легированные стали, сплавы цветных
металлов

серийное, крупносерийное,
массовое

Продолжение таблицы 3.12

1

2

3

4

5

6

7

8

Холодная высадка на автоматах

0,0005

1,5

тела вращения, стержень
с головкой

1415

1,255

углеродистые и легированные стали, сплавы цветных металлов

серийное, крупносерийное, массовое

Заготовительное вальцевание на ковочных вальцах

до 0,02



простая (как правило, под штамповку)

1617

2080

углеродистые и легированные стали, сплавы цветных металлов

массовое

Прокатка заготовок на поперчно-винтовых и специальных станах

до 0,25



тела вращения

1415

1040

углеродистые и легированные стали, сплавы цветных металлов

массовое

Волочение прутков через специальные профили для последующего изготовления штучных заготовок

125 ****



фасонный профиль

12

1,255

углеродистые и легированные стали, сплавы цветных металлов

массовое

Примечания

* Приведены значения диаметра заготовки

** Указана площадь калибруемой поверхности в квадратных сантиметрах

*** Значения приведены в миллиметрах

**** Указан диаметр заготовки в миллиметрах

В зависимости от применяемого оборудования штамповку подразделяют на штамповку на молотах, прессах, КГШП, ГКМ, гидравлических прессах, а также на специальных машинах.

Так как штамп определяет течение металла, то подразделение штамповки по типу применяемого штампа считают основным.

При штамповке в открытых штампах исходными служат катаные и кованые заготовки (см. рисунок 3.10а). Для первых применяют многоручьевые штампы, имеющие заготовительные ручьи для придания заготовке переходных форм и окончательный ручей, для вторых – штамп имеет только окончательный ручей, а заготовку предварительно отковывают на другом оборудовании.

При штамповке на молотах используют штучную заготовку, равную объему металла штампуемой заготовки с учетом отхода на угар при нагреве. Формообразование металла происходит в закрытом пространстве (см. рисунок 3.10б).

Замок штампа обеспечивает смыкание половин штампа и закрывает полость при штамповке. Зазор в замке составляет от 0,1 до
0,15 мм, и вытекающий в него заусенец очень мал. Энергия молота или усилие пресса почти целиком идут на деформирование поковки, в то время как при штамповке в открытых штампах значительная часть энергии расходуется на деформирование заусенца. Качество макроструктуры штамповок, полученных в закрытых штампах, очень высокое из-за благоприятной схемы деформации металла, особенно вблизи замка, отсутствует и расслоение металла в месте образования заусенца, как это имеет место при штамповке в открытых штампах.

Сложностью штамповки в закрытых штампах является, прежде всего, низкая их стойкость, которая объясняется очень тяжелыми условиями работы в закрытых штампах. В процессе заполнения полости, особенно в конце удара, часть энергии расходуется на упругую деформацию поковки, соударение половин штампа и жесткое замыкание технологической системы. В результате часто происходят поломки штампов, а не выход штампа из строя вследствие износа.

Поэтому вопрос о целесообразности применения штамповки в закрытых штампах в любом случае надо решать с учетом экономии металла и энергии, стоимости штампов и других факторов.

Штамповка выдавливанием является прогрессивным процессом объемной штамповки (см. рисунок 3.10в, г). Ее применяют для получения поковок в виде стержней с фланцем, клапанов, полых стаканов и др. Метод обеспечивает снижение расхода металла на 30 %, точность размеров, соответствующую 12-му квалитету, плотную микроструктуру, высокое качество поверхностного слоя, низкую шероховатость. Штамповку выдавливанием часто ведут на ГКМ как в горячем, так и в холодном состоянии материала заготовок. Недостатком способа можно считать высокую энергоемкость и низкую стойкость штампов.

^ Холодной объемной штамповкой получают заготовки с высокими физико-механическими свойствами благодаря холодному течению металла в штампе. Точность размеров соответствует 12–15-му квалите-там и выше, шероховатость Ra = 5...10 мкм достигается высадкой
на прессах-автоматах производительностью сотни заготовок в час.

Холодное течение металла обеспечивает лучшую микро- и макроструктуры металла, поэтому этим способом получают заготовки деталей, работающих в тяжелых условиях абразивного износа, при ударных и знакопеременных нагрузках, тепловых и других вредных факторах. Это, например, шаровые пальцы рулевой тяги, поршневые пальцы, седла клапанов, корпуса свечей и др. Холодной объемной штамповке принадлежит будущее, но метод очень энергоемок.

Прокаткой получают заготовки, которые непосредственно применяют для изготовления деталей на металлорежущих станках. Штучные заготовки из проката используют для производства поковок и штамповок.

Товарные заготовки, сортовые и фасонные профили общего, отраслевого и специального назначения, трубный и листовой прокат, гнутые и периодические профили, специальный прокат представляют собой широкий выбор исходных заготовок, обеспечивая экономию металлов и энергии на этапе заготовительных процессов.

Блюмсы квадратные применяют в качестве исходных заготовок под ковку крупных валов энергетических, металлургических и транспортных машин.

Сортовые профили круглые, квадратные и шестигранные используют для изготовления гладких и ступенчатых валов, дисков, втулок, фланцев, рычагов, клиньев. Трубный прокат стальной, бесшовный, горячекатаный, холоднотянутый, холоднокатаный применяют для изготовления цилиндров, барабанов, роликов, стаканов, шпинделей, пустотелых валов.

Гнутые профили разной формы используют для изготовления деталей несущих конструкций: кронштейнов, опор, ребер жесткости.

Периодические профили проката применяют для изготовления многих деталей, обеспечивая снижение расхода металла на 30–40 % и сокращение цикла обработки на 20–40 %. Специальные виды проката используют в массовом и крупносерийном производствах, когда обработка резанием практически отсутствует и требуется только отрезка, сверление отверстий и зачистка кромок.




страница7/18
Дата конвертации23.10.2013
Размер2,02 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   18
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы