Кованые и штампованные заготовки


 


18. Основные данные для выбора массы падающих частей ковочных молотов

  Масса фасон­ной поковки, кг о и « t=t «Ь
Масса падающих частей средняя наиболь­шая О ! я". о св » Диаметр заго ки (сторона к рата), мм Производител ность, кг/ч
           

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru

Рис. 10. Основные типы поковок

Ковочные паровоздушные молоты
1 т 150-250
1,5 » 200-300
2 » 220-350
3 » 300-450
4 » 400-550
5 » 500-600

 


Пневматические молоты
кг 0,3 1,2 7,5 10-15
» 1,5 20-30
» 2,6 30-50
» 50-70
» 100-170
» 150-225
19. Ориентировочные данные для выбора ковочных гидропрессов
Усилие, МН Масса слитка, т Производи­тельность, кг/ч
средняя наибольшая
0,65 550-800
5,5 700- 1000
12,5 5,5 1000-1500
1300-2000
2000-2750
2700-3400

Ковка

Ковкой получают поковки простой формы массой до 250 т с большими напусками. При­меняя специальный инструмент, уменьшают напуски. Припуски и допуски на поковки, из­готовляемые на молотах, от 51 \ мм до (34 ±10) мм, а на поковки, изготовляемые на прессах, от (10 ± 3) мм до (80 ± 30) мм; для необрабатываемых участков предельные от­клонения снижают на 25 — 50%. С примене­нием подкладных штампов (закрытых и от­крытых) получают поковки массой до 150 кг (главным образом мелкие до 5 кг) с относи­тельно сложной формой, без напусков; припу­ски — от 3 мм и выше, допуски -\'5 мм и более.

Горячей ковкой изготовляют поковки: ци­линдрические сплошные гладкие и с уступами (штоков, осей, валов, колонн, цапф, роторов и т. п., рис. 10, а); прямоугольного сечения гладкие и с уступами (плат, пластин, штам- повых кубков, вкладышей, шпинделей, дышел, баб и т. п., рис. 10,6); со смешанными сече­ниями сплошные с уступами и с расположе­нием отдельных частей в одной, двух, трех и более плоскостях (коленчатых валов и т. п., рис. 10, в); цилиндрические полые гладкие и с малыми уступами (дисков, фланцев, колес, покрышек, муфт и т. п., рис. 10,г); цилиндри­ческие полые гладкие с малым отношением длины к размеру сечения (бандажей, колец и т. п., рис. 10, д); цилиндрические полые глад­кие и с большими уступами при большом от­ношении длины к размеру сечения (барабанов, полых валов, цилиндров и т. п., рис. 10, е); с криволинейной осью (крюков, бугелей, скоб, днищ, вилкообразные и т. п., рис. 10, ж).

Технологичность конструкции поковок. Для уменьшения отхода металла и снижения тру­доемкости как в процессе ковки, так и в про­цессе последующей обработки, желательно по­ковкам (и изготовляемым из них деталям) придать наиболее простую форму, ограничен­ную плоскими или цилиндрическими поверх­ностями (рис. 11). Нежелательны конические и клиновые формы поковок, пересечение ци­линдрических поверхностей и призматических поверхностей с цилиндрическими. Односто­ронние выступы предпочтительнее двусторон­них (рис. 11, л). Нельзя выполнять ковкой реб­ра жесткости (рис. 11,6), платики и выступы

Ф

Неправильно

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru

г 1 2
Правильно
«
Правильно

ш


TtL Правильно Неправильно
?
fe
2250
Правильно ГГ----
£D

> ЕЙ,

Неправильно

а)

Неправильно

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru

Правильно
Неправильно
Неправильно
Правильно Неправильно
Рис. 11. Конструкции поковок

у

Рис. 12. Примеры замены поковок сложной формы сварными или составными из частей

>

Припуски и допуски на поковки из тех же ста­лей при ковке на прессах устанавливают по ГОСТ 7062 — 79. Припуски и допуски для по­ковок из высоколегированных сталей и сталей с особыми физическими свойствами устанав­ливают по стандартам предприятия. Чертеж

жшь-

Рис. 13. Напуск на поковке

поковки составляют на основе чертежа гото­вой детали. Пример оформления разработан­ного чертежа поковки представлен на рис. 14. Заготовки для ковки выбирают в зависимости от массы поковок: сортовой прокат — при


 


(рис. 11, в). Детали со значительной разницей поперечных сечений (рис. 12) целесообразно заменять сочетанием нескольких скрепленных или сваренных (рис. 12, а, б), а детали сложной формы выполнять сварными из нескольких поковок или сварными из поковок 1 и отливок 2 (рис. 12, в).

Из-за невозможности выполнения ковкой отдельных элементов детали в участках этих элементов назначают напуск (рис. 13), ко­торый удаляют при последующей обработке.



Кованые и штампованные заготовки - student2.ru Рис. 14. Пример оформления разработанного чертежа поковки; цифры без скобок обозначают номинальный размер, цифры в скобках — размер детали

Припуски и допуски на поковки из углеро­дистой и легированной сталей при ковке на молотах устанавливают по ГОСТ 7829 — 70.

ш

шш

а)

Рис. 15. Схемы осадки: а— плоскими плитами; б — с хвостовиком; в — на плитах с отверстиями

массе до 40 кг; крупный прокат и обжатые болванки — при массе 40 — 300 кг; слитки при массе более 300 кг.

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru
       
       
       
W//////////4

Основные операции ковки. Осадку (рис. 15) применяют для получения поковок с большим поперечным сечением из заготовок меньшего поперечного сечения, для выравнивания тор­цов, для повышения механических характери­стик в тангенциальном и радиальном напра­влениях. Осадкой на плоских плитах получают плоские поковки, на плитах с отверстием — поковки деталей типа зубчатых колес, фланцев и дисков с бобышками. Протяжку (рис. 16) применяют: для увеличения длины исходной заготовки за счет уменьшения поперечного се­чения; Для увеличения длины пустотелой заго­товки в направлении оси путем уменьшения толщины ее стенки; для одновременного уве­личения наружного и внутреннего диаметра заготовки — раскатка на оправке. Протяжку применяют для получения поковок типа глад­ких и ступенчатых валов, коленчатых валов, фасонных поковок типа шатунов и др. Про-

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru Рис. 16. Схемы протяжки: а— на плоских бойках; б — с оправкой; в — на оправке

Рис. 17. Схемы прошивки: а— без подкладного кольца; б — с подкладным кольцом; 1 — первый прошивень; 2 — первая надставка; 3 — вторая над­ставка; 4 — подкладное кольцо; Я—прибыльная часть слитка; В— выдра

шивка (рис. 17) позволяет получить в заготов­ке отверстие или углубление. Предельные раз­меры отверстий для поковок, изготовляемых на прессах, регламентированы ГОСТ 7062 — 79, для поковок, изготовляемых на молотах, ГОСТ 7829 — 70. Для поковок из углеродистой стали при ковке поковок типа дисков на моло­тах (Я ^ 0,5 D\ гладких втулок (0,5 D < < Я ^ 1,5 D), брусков и пластин (Я ^ D) диаметр отверстия d ^ 0,5 Я; у раскатанных колец (Я < D), цилиндров (D < Я ^ 1,5 D), по­лых валов (L> 1,5 D) диаметр отверстия d < D\ при ковке поковок типа муфты, диска, бруска и пластины на прессах dmax = 0,37 х х (D - 200) + 80; dmin = 0,208 (Я - 200) + 75. Здесь размеры поковки: D — наружный диа­метр, Я — высота, В — ширина, L — длина. Скручивание — проводится при повороте одного торца заготовки относительно друго­го, например при изготовлении крупных спи­ральных сверл, коленчатых валов, бурильных инструментов. Отрубка — операция полного отделения части заготовки. Гибка — операция, применяемая как самостоятельная или в соче­тании с другими операциями для получения деталей типа угольников, кронштейнов, крю­ков, хомутов. Кроме того, применяют кузнеч­ную и газопрессовую сварку.

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru
1 , , 1 1
, \  
  У
[ )
Кованые и штампованные заготовки - student2.ru

Для устранения искажения формы поковок путем пластического деформирования приме­няют правку. Допустимые отклонения по из­огнутости коротких необрабатываемых поко­вок представлены в табл. 20.

20. Допустимые отклонения по изогнутости, плоскостности, прямолинейности и радиальное биение цилиндрических поверхностей, мм
Наибольший размер поковки Класс точности
I И
До 60   0,25 0,40
Св. 60 до 6,40 0,60
» 100 » 0,50 0,80
» 160 » 0,60 1,00
» 250 » 0,80 1,20
» 360 » 1,00 1,50
» 500 » 1,50 2,00
» 630 » 1,80 2,50
» 800 » 2,00 3,00

Примечания:1. При длине поковок (колен­чатых, распределительных и торсионных валов, полу­осей и им подобных) св. 1000 мм допустимое ра­диальное биение устанавливают из расчета 3 мм на 1 м длины стержня; поковки подвергают правке. 2. Поковки длиной св. 1000 мм подвергают правке перед механической обработкой. 3. Допуски являют­ся дополнением к допускам, определяемым по табл. 23.

Горячая штамповка

Горячая штамповка выполняется на моло­тах и прессах в открытых и закрытых штам­пах, выдавливанием, гибкой, с применением различных процессов. С целью повышения точности размеров и улучшения качества по­верхности штамповок применяют полугоря­чую штамповку, при которой ограничено ока- линообразование.

Краткая характеристика основных спосо­бов горячей штамповки приведена в табл. 21. Горячая штамповка выполняется по двум схе­мам: в открытых й закрытых штампах (рис. 18). При штамповке в закрытых штампах по­лучают более точные штампованные заготов­ки, меньше расходуют металл; производи­тельность высокая при пониженной стойкости штампов и ограниченности форм штамповок (круглые, типа шестерен, фланцев, стаканов). Штамповку в закрытых штампах иначе назы­вают безоблойной.


 


21. Способы горячей штамповки (ориентировочная характеристика)
Способ получения заготовок Характеристика получаемых заготовок Припуски и допуски Преимущественно испо­льзуемое оборудование
Штамповка в от­крытых штампах Масса до 3 т (в основ­ном 50—100 кг); слож­ной формы. Углубления или отверстия в боко­вых стенках поковок невозможны Припуски и допуски по ГОСТ 7505-74. Припуски на сторону для поковок, изготовляемых на молотах массой до 40 кг с разме­рами до 800 мм — от 0,6 — 1,2 до 3,0—6,4 мм. Поле допусков соответственно от 0,7 —3,4 до 1,6 —11 мм. Для штампованных заго­товок, изготовляемых на кривошипных прессах, при­пуски на 0,1 —0,6 мм мень­ше. При холодной калиб­ровке (чеканке) допуски от ± (0,1 -г 0,25) мм (калибров­ка обычной точности) до ±(0,05-г0,15) мм (калиб­ровка повышенной точно­сти) Кривошипные горя- чештамповочные прессы усилием 6,3 — 100 МН; штамповоч­ные молоты с массой падающих частей: паровоздушные двой­ного действия 0,5 — 35 т, гидравлические до 2,5 т; с двусторон­ним ударом паровоз­душные и гидравли­ческие — до 60 т; простого действия, паровоздушные, цеп­ные — соответственно до 10; 5 и 8 т; винтовые фрикцион­ные прессы усилием 0,4—60 МН; гидрав­лические штамповоч­ные прессы усилием до 700 МН
Штамповка в за­крытых штампах Масса до 50—100 кг; простой формы; преи­мущественно в виде тел вращения. Применяют­ся для сокращения рас­хода металла (отсут­ствует заусенец) и для сталей и сплавов с по­ниженной пластично­стью
Выдавливание и прошивка Масса до 75 кг; круг­лые, конические или ступенчатые, фасонного сечения; стержень с массивной головкой различной формы; типа Припуски и допуски для наружных диаметров 5 — 150 мм от 0,418;? до 1,6±о:з мм> Для диаметров полостей 10 — 100 мм — от Кривошипные горя- чештамповочные (модифицированные), винтовые фрикцион­ные и гидравличе­ские прессы
Продолжение табл. 21
Способ получения заготовок Характеристика получаемых заготовок Припуски и допуски Преимущественно испо­льзуемое оборудование
  втулок (стаканов) с глу­бокой глухой или сквоз­ной полостью и одно­сторонним фланцем 1,6+?$ до 5,0t?;i мм  
Штамповка: В штампах с разъемными матрицами Масса до 150 кг; слож­ной формы, например с отверстиями в боковых стенках, не выполнимы­ми без напусков дру­гими способами Аналогичные штамповке в открытых штампах, но до­пуски несколько больше в направлении разъема час­тей матриц То же, и специальные машины
на горизон­тально-ковоч­ных машинах Масса до 30 кг; в виде стержней с головками или утолщениями раз­личной формы, полые, со сквозными или глу­хими отверстиями, фланцами и выступами. Предпочтительна фор­ма тела вращения Максимальные припуски и допуски по ГОСТ 7505-74. Пропуск на 40 — 50% боль­ше, чем при штамповке на молотах Горизонтально-ково­чные машины уси­лием 1—4 МН
Гибка Изогнутые в одной или нескольких плоскостях, получаемые из проката различного профиля (стандартного и спе­циального) В зависимости от исходной заготовки. В результате гибки возникают искаже­ния на участках с малым радиусом Горизонтально-ги­бочные машины (бу­льдозеры) с усилием 0,15 — 5 МН, криво­шипные прессы
Вальцовка Переменного сечения массой до 5 кг, дли­ной до 50 — 60 мм, типа слесарного инструмен­та, шатунов, кулачков, звеньев гусениц Допуск по длине заготов­ки 1—5 мм, по высоте и ширине 0,5 — 0,8 мм Ковочные вальцы с диаметром валков 600-1000 мм
Специальные про­цессы : радиальное обжатие высадка на элек­тровысадоч­ных машинах (с одновре­менным кон­тактным элек­тронагревом) Сплошные и полые пря­мые поковки удлинен­ной ступенчатой формы в виде тел вращения с цилиндрическими или коническими участка­ми, ступенчатые или с заострениями, квадрат­ного или прямоуголь­ного сечения В виде стержней с мас­сивными утолщениями на конце или в опре­деленной части заготов­ки (клапаны, валики, с фланцами и т. п.) Припуск, в случае надоб­ности под шлифование. Допуск при обжатии соот­ветствует 11 — 13-му квали- тету. Шероховатость по­верхности при обжатии Ra = 2,5 -г 0,63 мкм Несколько больше, чем при штамповке на гори- зонтально-ковочной маши­не Ротационно-обжим- ные машины для обжатия прутков диа­метром 4 — 110 мм, труб диаметром 10 — 200 мм; радиально- обжимные для обжа­тия прутков диамет­ром 10 — 200 мм, труб диаметром 10 — 320мм Электровысадочные машины однопози- ционные й многопо­зиционные, горизон­тальные и вертика­льные для высадки заготовок диаметром до 50 — 60 мм

Продолжение табл. 21
Способ получения заготовок Характеристика получаемых заготовок Припуски и допуски Преимущественно испо­льзуемое оборудование
высадка на вертикально- ковочных ма­шинах раскатка накатка зубьев поперечная прокатка Небольшие, изготов­ляемые вытяжкой: типа костылей, бородков, зу­бил, шинных гвоздей, веретен и т. п. Типа колец диаметром 70 — 700 мм при высоте 20 — 200 мм из загото­вок, штампованных на горизонтально-ковоч­ных машинах или ко­ванных на молоте Получение зубьев с мо­дулем до 10 мм цилин­дрических, конических и шевронных зубчатых колес диаметром до 600 мм Удлиненной формы ти­па ступенчатых вали­ков, а также втулок Примерно те же, что и при штамповке Допуск для поковок колец шарикоподшипников диа­метром 80 — 700 мм: по наружному диаметру и вы­соте 1—6 мм, по внут­реннему диаметру 1,5 — 10 мм При горячей накатке (для т > 2,5 мм) точность по 8 — 11-му квалитету; шеро­ховатость поверхности Ra = 5-М,25 мкм; при хо­лодной накатке Ra = 1,25 -f- 0,32 мкм Несколько меньше, чем при штамповке в откры­тых штампах Вертикально-ковоч­ные машины двух-, трех- (преимуще­ственно) и четырех- бойковые Раскаточные машины для колец диаметром до 700 мм Вертикальные и го­ризонтальные зубо- накатные станы Трехвалковые станы с коническими или дисковыми валками; двухвалковые станы с винтовыми калибра­ми
Комбинированные процессы Требующие применения нескольких способов для получения отдель­ных участков В зависимости от комби­нации примененных спо­собов Комплекс из несколь­ких машин: напри­мер, молот (пресс) и горизонтально-ко­вочная или горизон­тально-гибочная ма­шина и т. п.
Штамповка на вы­сокоскоростном оборудовании Сложной формы (ореб- ренные); получают за один удар; экономия металла, нет уклонов, тонкие ребра — 0,5 — 0,8 мм Допуск ±(0,125-г0,8) мм, шероховатость до Ra = = 10 мкм Высокоскоростные молоты

 


в окончательном ручье бывает двух видов: в торец и плашмя (рис. 19).

Штамповка в открытых штампах на моло­тах в зависимости от расположения заготовки
Кованые и штампованные заготовки - student2.ru Рис. 18. Схемы штамповки в крытых; б — в закрытых
Кованые и штампованные заготовки - student2.ru штампах: а — в от-

Штамповку на молотах выполняют из ка­таной заготовки за один переход для загото­вок простой формы и за несколько перехо­дов — для заготовок сложной формы. В штам­пах различают: штамповочные (оконча­тельный и предварительный), заготовительные и отрубные ручьи. Окончательный ручей вы­полняют с учетом усадки металла при охла­ждении (усадка стали ^1,5%). По периметру окончательного ручья конструируют заусенеч- ную канавку, создающую препятствие выходу

металла из полости и обеспечивающую запол­нение окончательного ручья.

Заготовительные ручьи служат для получе­ния благоприятной формы заготовки для штамповки с малым отходом металла в 'заусе­нец. Обрезка заусенца выполняется на обрезных и кривошипных прессах. Крупные и средние заготовки с относительно толстым заусенцем обрезают после штамповки в горя­чем состоянии. Мелкие поковки с тонким за­усенцем легко обрезают в холодном состоя­нии. Производительность холодной обрезки выше, чем горячей. Одновременно с обрезкой заусенца часто выполняют частичную зачистку по штамповочному уклону.

Торцовый заусенец, возникающий при штамповке в закрытых штампах, а также не­ровности среза при обрезке удаляют на то- чильно-обдирочных станках.

Для отверстий при штамповке получают в заготовке углубления — наметки, которые затем прошивают. При штамповке на моло­тах и прессах после прошивки наметок диа­метр отверстия d> Н, но не менее 30 мм.

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru Рис. 19. Основные типы штампованных заготовок: а - штампуемых в открытых штампах: 1 — 3 —штам­повка в торец; 4 — 8 — штамповка плашмя; б — штам­пуемых в закрытых штампах

При штамповке в закрытых штампах на молотах используют штучную заготовку, рас­считываемую по объему штампованной заго­товки с учетом отхода на угар при нагреве.

Штамповка в открытых штампах на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП) обеспечивает изготовление относи­тельно точных поковок без сдвига в плоскости разъема, с малыми припусками и с повышен­ной по сравнению с молотами производитель­ностью. Типовые заготовки, полученные штамповкой на прессах, приведены на рис. 20.

При штамповке шатунов, турбинных лопа­ток и других сложных деталей заготовку под­готовляют на ковочных вальцах (вместо под­катки и протяжки на молотах), высадкой на горизонтально-ковочных машинах, или приме­няют периодический прокат.

Штамповку в открытых штампах на вин­товых фрикционных прессах применяют для изготовления мелких фасонных заготовок и заготовок типа болтов и заклепок только в одном ручье из-за недостаточного направле­ния ползуна. На прессах с точным направле­нием ползуна можно выполнять многоручье­вую штамповку.

Штамповку в открытых штампах на ги­дравлических прессах выполняют в одном ручье, центр давления которого расположен в центре давления пресса. Этим устраняется возможность сдвига штампа. Распространена штамповка из алюминиевых и магниевых сплавов деталей больших размеров типа пане­лей, рам, узких и длинных поковок типа балок и лонжеронов (длиной до 8 м), стаканов, вту-

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru Рис. 20. Штампованные заготовки, получаемые на кривошипных горячештамповочных прессах: а — в открытых штампах; б — в закрытых штампах


без штамповых уклонов заготовок из алюми­ниевых и магниевых сплавов. Штампы в этом случае нагревают. Штамповку с разъемной матрицей применяют для изготовления мел­ких, средних и крупных поковок из черных и цветных металлов и сплавов. Разъем ма­триц — вертикальный, иногда — горизон­тальный.

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru Рис. 21. Штампованные заготовки, получаемые на гидропрессах

Штамповка в закрытых штампах на криво­шипных горячештамповочных прессах (КГШП) в неразъемных матрицах достигается применением более точных заготовок, более точной дозировкой металла, применением обычной заготовки и компенсирующего устройства в штампах для размещения излиш­ка металла (5 — 10% объема заготовки). Точ­ная дозировка металла для штамповки связа­на с дополнительными затратами из-за более сложного инструмента и меньшей производи­тельности при отрезке. Штамповку в закры­тых штампах с разъемной матрицей выпол­няют обычно с компенсаторами для выхода лишнего металла; матрицы имеют горизон­тальный разъем. Такие штампы используют для изготовления поковок типа крестовин.

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru

Штамповку на фрикционных прессах в за­крытых штампах с разъемной матрицей при­меняют для получения мелких заготовок с не-

лок (рис. 21), из стали и титана штампуют поковки типа дисков. При изготовлении сложных поковок заготовку перед штампов­кой подготовляют путем ковки.

Штамповку на гидропрессах в закрытых штампах с неразъемной матрицей наиболее часто используют для изготовления точных,

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru

Рис.23. Схемы выдавливания: а, б — прямое стержневых и трубчатых деталей; в, г — обратное стержневых деталей и деталей типа стакана; д- по- Рис. 22. Штампованные заготовки, получаемые го- перечное; е - комбинированное; 7-пуансон; 2- рячей штамповкой выдавливанием матрица

симметричными отростками из стали и цветных металлов и их сплавов. Разъем ма­трицы обычно вертикальный.

Горячей штамповкой выдавливанием обыч­но на КГШП получают заготовки типа стерж­ня с утолщением; стержни постоянного и переменного сечения, сложной формы, с цен­тральным и эксцентричным расположением головки относительно оси; с головкой неслож­ной осесимметричной формы (тарельчатые, шарообразные, ступенчатые, фланцевые, ко­нусные); с головкой сложной формы и типа развилин; заготовки типа крестовин или с дву­сторонними утолщениями и др. (рис. 22). На рис. 23 приведены схемы выдавливания. В большинстве случаев по поперечным разме­рам после выдавливания заготовки имеют припуски под шлифование.

В зависимости от формы и объема исход­ной заготовки, выбранного технологического процесса при выдавливании получают заго­товки без заусенца, с торцовым заусенцем, с поперечным заусенцем и с поперечным и торцовым заусенцами, которые затем уда­ляют. Припуски и допуски определяют по табл. 22.


 


22. Припуски и допуски при горячей штамповке методом выдавливания

Примечание

Размеры, мм

Диаметр 5-25 0,2-0,3 + 0,3*1 -0,1 Припуск зависит от диаметра и способа нагрева
25-50 0,3-0,5 + 0,5*1 -0,2 -
Длина 20-100 100-250 3-5 5-8 ' + 5*2 0 + 10*2 0 Припуск зависит от точности разрезки заготовки. Предусма­тривается операция отрезки конца стержня
Характеристика размера штампованной заготовки

Чистовой размер

Припуск на сторону

Допуск на размер

Стержень

Утолщение
Диаметр и высота утол­щения, получаемого вы­давливанием 25-50 50-100 0,3-0,5 0,5-0,8 + 0,5 -0,2 + 0,7 -0,8 Припуск зависит от применяе­мого нагрева и предваритель­ной очистки заготовки
Диаметр и высота утол­щения, получаемого оса­живанием и раздачей 10-50 50-250 1-1,5 1,5-2,5 + 1 "0,3 + 1,5 -0,5 Припуск зависит от размера поковки и способа нагрева

Полость

Диаметр 10- 0,8-1,0 + 0,3 -1 Припуски и допуски зависят от формы полости, способа на­
  50- 1-2,5 + 0,5 -1,5 грева и очистки заготовки
Глубина 10- 1-2 + 0,5 -1,3 + 0,5 -2 -
  50- 2-5  

** Минимальные значения в расчете на последующую обработку шлифованием.

*2 Минимальные значения. При значительных колебаниях объема исходной заготовки длина стерж­невых элементов должна быть не менее указанной в таблице.



Кованые и штампованные заготовки - student2.ru Рис. 24. Типы поковок, получаемых на ГКМ

Штамповку на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) выполняют в штампах с дву­мя плоскостями разъема: одна — перпендику­лярна оси заготовки между матрицей и пуан­соном, вторая — вдоль оси, разделяет матрицу на неподвижную и подвижную половины, обеспечивающие зажим штампуемой заготов­ки. На ГКМ штампуют поковки (рис. 24) типа стержней с утолщениями, с глухим отвер­стием, трубчатые, с полым утолщением и стержнем. Благодаря осевому разъему ма­триц уклон в участках зажатия на поковках не требуется.

При высокоскоростной штамповке скорость деформирующего инструмента достигает де­сятков метров в секунду (на обычных штампо­вочных молотах до 6 —7 м/с).

Высокоскоростная штамповка позволяет изготовлять заготовки сложных форм с тонки­ми стенками и ребрами и малыми радиусами закругления, уменьшать припуски на после­дующую механическую обработку, получать заготовки с высокими механическими свой­ствами, максимально приближенные к форме и размерам готовой детали.

36Л1 Кованые и штампованные заготовки - student2.ru Рис. 25. Поковки, получаемые высокоскоростной объемной штамповкой

Штамповки изготовляют из труднодефор- мируемых металлов и сплавов, алюминия, ме­ди, различных сталей и высокопрочных спла­вов с минимальными штамповочными уклона­ми и без них. Высокоскоростной штамповкой изготовляют штампованные заготовки типа стержня с головкой, с утолщением типа флан­ца, турбинные и компрессорные лопатки, типа стакана (гладкие и ступенчатые), типа крышек и колец, трубчатые, типа стержней с ребрами, стакана с наружными ребрами, с торцовым оребрением, типа зубчатых колес, дисков с тонким полотном заготовки с отростками, сужающиеся в средней части (рис. 25). Стой­кость штампов в 4 —5 и более раз ниже стой­кости штампов, используемых на обычных молотах.

Отделочные операции. Режим охлаждения и термической обработки штампованных заго­товок и поковок влияет на термические напря­жения; неодновременный переход через интер­вал фазовых превращений может привести к структурным напряжениям, которые сумми­руются с температурными и могут вызвать микро- и макротрещины.

Для снятия остаточных напряжений, пред­охранения от образования флокенов и раз­мельчения зерна применяют отжиг, а для вы­равнивания структуры по сечению применяют гомогенизационный отжиг. Полный отжиг происходит при нагреве до температуры A^ + (30 ... 50) °С, выдержке и последующем медленном охлаждении. После ковки и горя­чей штамповки применяют также неполный отжиг, изотермический отжиг, нормализацию, светлый отжиг и другие виды термической обработки.

Кованые и штампованные заготовки - student2.ru

От окалины штампованные заготовки очи­щают травлением, галтовкой и дробеметной очисткой. Для заготовок из сталей применяют раствор соляной кислоты, для алюминиевых сплавов — раствор щелочи. После травления стальные штампованные заготовки промы­вают в растворе щелочи и в воде, заготовки из алюминиевых сплавов — в растворе азот­ной кислоты и в воде. Этот способ очистки самый качественный, но дорогой. Галтовку применяют для очистки мелких и средних по массе поковок простой формы (короткие вали­ки, зубчатые колеса). Дробеметную очистку используют для мелких и средних заготовок сложной формы. Качество поверхности при
этом хорошее, но возможно закрытие трещин, которые затем трудно обнаружить.

Заготовки при выталкивании из штампа, обрезке заусенца, прошивке отверстий и транспортировании могут искривляться. Правку осуществляют в холодном и реже — в горячем состоянии. Горячую правку после обрезки заусенца применяют для заготовок из высоколегированной или высокоуглеродистой стали, при холодной правке которых могут возникнуть трещины. Горячую правку выпол­няют в окончательном ручье, а для заготовок с отверстием ее проводят в специальнном штампе. Холодной правке подвергают мелкие и средние по массе заготовки сложной формы. Из-за упругих деформаций при разгрузке не­льзя получить абсолютно неискривленные штампованные заготовки.

Калибровку штампованных заготовок вы­полняют для повышения точности размеров, улучшения качества поверхности отдельных участков или всей заготовки и снижения коле­бания массы поковок. Применяют плоскост­ную и объемную калибровку, обеспечивая точ­ность 8-12-го квалитета и параметр шерохо­ватости поверхности Ra = 2,5 -г- 0,32 мкм.

Плоскостную калибровку выполняют в хо­лодном состоянии на кривошипно-коленных прессах для получения точных вертикальных размеров на одном или нескольких участках поковки. Объемную калибровку применяют для получения точных размеров в разных на­правлениях, а при выдавливании избытка ме­талла в заусенец — для получения заготовок точной массы. Точность объемной калибровки ниже, чем плоскостной. Иногда применяют комбинированную калибровку — сначала объемную, а затем плоскостную. Объемную калибровку производят в холодном и горячем состояниях. Усилие объемной калибровки в 1,5 — 2 раза больше усилия плоскостной калибровки.

Технологичность конструкции штампован­ных заготовок. Поверхность разъема обычно выбирают так, чтобы она совпадала с двумя на­ибольшими размерами заготовки. Поверх­ность разъема штампа должна обеспечивать свободное удаление заготовки из штампа и контроль сдвига верхней части штампа от­носительно нижней после обрезки (рис. 26). Более глубокие полости при штамповке на молотах располагают в верхней части штам­па.

Кузнечные напуски регламентирует ГОСТ 7505 — 74. Их предусматривают для радиусов

Сдвиг Разъеп ^ Сдвиг Л V л" L-L7

а) Разьеп 5)

V !

8)

Рис. 26. Схемы для выбора плоскости разъема штампа: а — правильная; б — неправильная; в — возможная

закругления поковок и уклонов; для отверстий диаметром менее 30 мм, для наметок под про­шивку отверстий.

Радиусы закруглений регламентированы ГОСТ 7505 — 74 в пределах 1 — 8 мм и должны быть на 0,5 — 1 мм больше припуска на меха­ническую обработку. Внутренние радиусы дол­жны быть э 3—4 раза больше наружных. Ра­диусы закругления поковок должны быть унифицированы. При штамповке в закрытых штампах наружные радиусы в полости штам­па принимают г ^ 0,1 h (h - глубина приле­гающей полости); внутренние радиусы в поло­сти штампа R = (2,5-г 3) г; для получения от­верстий делают плоскую наметку с раскосом, а иногда и глухую наметку.

Точность штампованных заготовок. Допу­ски размеров поковок I (повышенного) и II (нормального) классов точности, изгото­вляемых на различном кузнечно-прессовом оборудовании, приведены в табл 23. Допу­скаются различные классы точности для раз­ных размеров одной и той же поковки. Ис­ходными данными для определения допусков является группа стали, масса и степень слож­ности поковки.

При использовании табл. 23 необходимо учитывать следующее. 1. Углеродистая сталь Ml содержит до 0,45% углерода и до 2% ле­гирующих элементов. 2. Допуски на внутрен­ние размеры поковок (в том числе и для от­верстий) необходимо устанавливать с обратным знаком. 3. Различают степени сложиости поковок: CI, С2, СЗ, С4. Коэффи­циент С = GJGty, где Gn и — массы со­ответственно поковок и простой фигуры, в ко­торую вписывается поковка. Для поковок группы С1 коэффициент С = 0,63 -г- 1; для группы С2 коэффициент С = 0,32 + 0,63; для группы СЗ коэффициент С равен 0,16; 0,32; для группы С4 коэффициент С < 0,16. 4. Для


oosz -oooz   •г» «о + 1 юо "гГИ + 1 оо + 1 «со + 1 +1 •ov +1 +1 «о «О +1 оо +1 «о «о +1 чч со «о +1 оо +1
oooz -0091   оо Krjesj* + 1 •оо + 1 «о «О Tfcvj + 1 со 00 + 1 оо ^ + 1 оо с**? +1 0«o +1 «оо +1 о«о +1 «о «о ЧГв* +1 «оо + 1 «ою +1 о«о осГ^ +1
0091 — OSZl   OWS + 1 «о>»г> + 1 «оо + 1 оо ^см' + 1 IOO + 1 «г>ю + 1 00 во "5CVJ- + 1 оо + 1 «ОЮ +1 «ОЧ5 + 1 •оо +1 о«о +1 «о «О +1 «оо +1 •г>«о +1
09ZL -OOOL   (ч WJ vfvT +1 + 1 Ч^ NV* + 1 N^ + 1 И* О N'N* +1 о о + 1 «ОО + 1 «ОТ) + 1 йосо +1 o«o cftfT +1 OM +1 «о«о •oV +1 «ОО +1 оо tvV +1 «о^ to* +1 «оо +1
OOOL -008   чч +1 «ом «-Г 4- 1 + 1 Ом N^ + 1 •о «о + 1 «о «о «чГ^ + 1 USO csfcsf + 1 чч +1 юо + 1 чч +1 oo +1 4oO + 1 ОМ «оЬ + 1 +1 «оо +1

Наши рекомендации