Разработка технологического процесса получения кованой поковки детали «Шестерня», страница 2

Объем перемычки  V_пер = p× 4²×0,5/4 =6.28 см ³.

Объем заготовки V_исх=V_п +V_уг +V_об +V_пер = 404,7+4,1+42 +6,3 =

= 457.1 см ³.

Масса заготовки G_исх= V_исх×r = 457,1×7,85 = 3.59 кг.

Диаметр исходной заготовки ориентировочно определяем как

Выбираем заготовку

F_исх= p× 7 ²/4 = 38,5 см ²

Из закона постоянства объема находим  l_исх= V_исх/ F_исх=457,1/38,5 = =11,8 см =118 мм.

С целью обеспечения удовлетворительного качества отрезки на пресс ножницах должно выполняться условие

l_исх>1,25 d_исх

118>85,5

Проверяем на устойчивость при осадке

l_исх<2,5 d_исх

118<175

Коэффициенты использования металла и поковки составляют:

K_им = G_дет /G_исх =2,24/3,59 = 0,62

K_имзг = G_п /G_исх = 3,18/3,59 = 0,88

K_ип = G_дет /G_п =2,24/3,23 = 0,69

Отходы металла при обработке заготовки на металлорежущих станках составляют 31%, ощутимы в общем балансе металла в серийном производстве. Отходы металла в стружку определяются припусками и напусками.

Отходы металла при производстве заготовки составляют около 12%. В целом рассматриваемую деталь можно считать сравнительно технологичной, однако затраты на производство поковки будут значительными.

5. Выбор оборудования, основных технологических операций

получения поковки, разработка карты операционных эскизов

Получить поковку предполагается на поточной линии, состоящей из нагревательной методической газовой печи, паро-воздушного штамповочного молота, обрезного кривошипного пресса. Линия оборудована транспортерами, а также обслуживается внутрицеховым транспортом для подачи заготовок, отгрузки поковок и отходов. Разделение проката на заготовки осуществляют в заготовительном отделении на кривошипных пресс-ножницах усилием 2,5 МН (табл.11 [1, с.74].

Масса подвижных частей штамповочного молота: G = (5 – 6) S_мп =

=6 [S_пп + x(b_м + b_о)П_п] = 6[143,1 + 0,75(2,5 + 0,9) 42,4] = 1507 кг, где b_о,b_м – ширина мостика  и магазина облойной канавки, см.;П_п – периметр поковки в плане, см; x - коэффициент заполнения канавки; S_мп, S_пп – площадь поковки и деформируемого металла в плане, см².

          Усилие кривошипного горячештамповочного пресса P_кгшп=(10-12)G=

=10×1,51 =15,1 MH

Усиление обрезного пресса Р_обр³ G = 1,51 МН.

По табл.11[1,с.74] выбираем КГШП с номинальным усилием 16 МН и обрезной пресс усилием 1,6 МН. Операциями получения данной поковки будут отрезка заготовок на пресс-ножницах, нагрев, осадка, штамповка в чистовом ручье штампа, обрезка облоя, пробивка перемычки, очистка от окалины в галтовочном барабане после охлаждения поковок и сдача ОТК.

6. Тепловой режим штамповки

В соответствии с табл. 1 [1,c.7] температурный интервал штамповки составляет 1180-830°С. При расположении заготовок в один ряд время нагрева составит

где d_исх – диаметр заготовки в метрах; g - поправочный коэффициент, учитывающий способ укладки заготовки в печи при нагреве; k_t – коэффициент, зависящий от теплопроводности (химического состава) материала.

При штамповке время формообразования невелико, поэтому подогрев, как правило, не требуется.

7. Проектирование инструмента и оформление технологической карты.

Основные операции изготовления поковки и необходимые расчеты были приведены выше. Последовательность технологии штамповки представлена в приложении. Рабочим инструментом для выполнения операций будут сменные ножи пресс-ножниц, штамп, имеющий, кроме чистового ручья, открытую осадочную площадку, два обрезных штампа для удаления облоя и перемычки. Измерительный инструмент для выборочного контроля размеров поковки – штангенциркуль. Укладку заготовок в штамп осуществляют клещами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Малькевич А.В., Серяков Е.И.., Радкевич М.М. Технологические основы проектирования штампованных и кованых изделий: Учебное пособие. – СПб.:СПбГТУ, 1993. – 96 с.

2. Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей вузов /А.М.Дальский, П.А.Арутюнова, Т.М.Барсукова и др. – М.: Машиностроение, 1985. – 448 с.