Формообразование заготовок объёмной штамповкой - Курсовая работа

Кузнечно-штамповочное производство является одним из основных способов изготовления заготовок и деталей, сочетающим в себе высокую производительность и качество получаемых поковок. Дальнейшее совершенствование процессов горячей объемной штамповки, повышение точности размеров и улучшение качества поверхностей, получаемых при обработке давлением, приводит к тому, что во многих случаях этот способ обработки полностью вытесняет традиционную обработку резанием. Формообразование заготовок объемной штамповкой основывается на пластической деформации, т.е. пластичности обрабатываемых материалов, позволяющей осуществлять существенные формоизменения заготовок без разрушения. Пластическая обработка металлов рабочей частью специального инструмента (штампа) для придания телу заданной формы и размеров называется штамповкой. При горячей объемной штамповке формообразование заготовки происходит в полости ручья штампа на различных видах оборудования.Определяется объем детали, который складывается из суммы объемов ее частей. Объем детали определяется по формуле: (1.1) Масса детали определяется по формуле: (1.4) где ?-плотность стали; Объем поковки определяется по формуле: (1.5) где Кр - расчетный коэффициент, устанавливается в соответствии с [1, таблица 20] , Кр=1,35. Степень сложности поковки вычисляется путем вычисления отношения массы (объема) поковки к массе (объему) геометрической фигуры, в которую вписывается форма поковки Объем формы определятся по формуле: (1.7)Штамповкой нельзя получить абсолютно точные поковки, поэтому назначаются допуски. Допуски учитывают недоштамповку поковки по высоте, износ ручья штампов, сдвиг штампов и другие факторы. Если чистота поверхности и точность поковки, обусловленная допусками, удовлетворяют требованиям, предъявляемым к готовой детали, то больше никаких припусков не назначают. Допуски, припуски и кузнечные напуски при горячей штамповке стали назначаются по ГОСТ 7505-89 для поковок массой до 250 кг и с линейным габаритным размером не более 2500 мм. Размеры поковки составят: , принимается 24мм, , принимается 171мм, , принимается 44мм, , принимается 41мм, , принимается 20мм, , принимается 4мм.Штамповка в открытых щтампах характеризуется тем, что щтамп в процессе деформирования остается открытым. В этот зазор вытекает облой, закрывая выход из полости штампа и заставляя металл заполнять ее.Масса поковки определяется по формуле: (2.4) где ?-плотность стали; Толщина заусенца в мостике определяется по формуле: (2.5) где Fn - площадь сечения поковки.Объем облоя (без учета внутренней пленки) определяется как произведение средней площади его поперечного сечения на длину линии, проходящей через центр тяжести поперечных сечений заусенца или приближенно по формуле: (2.6) где Pn - периметр поковки по линии разъема.Объем заготовки определяется по формуле: (3.1) где - объем поковки; объем угара составляет 2% от объема заготовки: Масса заготовки определяется по формуле: (3.2) Проводится расчет размеров заготовки, с учетом того, что штамповка производится поперек оси заготовки и есть подкатной ручей. Площадь поперечного сечения определяется по формуле: (3.4) Расчетной называется условная (воображаемая) заготовка с круглыми поперечными сечениями, площади которых равняются суммарной площади соответствующих сечений поковки и облоя.Необходимый общий коэффициент подкатки для элементарной расчетной заготовки определяется по формуле: (3.8)С целью придания металлу необходимой пластичности и уменьшения сопротивления пластическому деформированию заготовки перед ковкой и штамповкой, нагревают. От правильного нагрева зависит качество изделия, угар металла, нормальные условия работы. Тепловой режим обработки включает в себя: - температурный интервал штамповки; Температурный интервал штамповки имеет два предела. Полное время нагрева заготовок в пламенных печах определяется по формуле: (4.1) где t - время нагрева заготовок от 0 до 1220°С;Охлаждение металла, так же как и нагрев, вызывает различные температурные и структурные изменения. При неправильном охлаждении поковки эти изменения ведут к появлению значительных внутренних напряжений, способствующих образованию трещин и короблению.Потери в угар при нагреве заготовок в пламенных печах до 2,5%, обезуглероживание на глубину до 2 мм. Ликвидацию угара можно достичь следующими способами: - нагрев металла в специальных атмосферах; нагрев в продуктах неполного горения газообразного топлива - в печах малоокислительного или безокислительного нагрева;Заготовительные ручьи служат для предварительного глубокого деформирования исходной заготовки, для предания ей формы, удобной для штамповки.Для повышения стойкости штампа (окончательного ручья) выполняют черновой (предварительный) ручей по форме и размерам близкий к окончательному (чистовому).Полость окончательного ручья выполняют по чертежу горячей поковки, так как поковка после штамповки охлаждается, и ее размеры уменьшаются.

Содержание

Задание на курсовой проект

Введение

1. Разработка чертежа поковки

1.1 Определение массы детали и ориентировочный расчет массы поковки

1.2 Определение степени сложности поковки

1.3 Определение припусков и допусков на размеры поковки

1.4 Определение радиусов закруглений и штамповочных уголков

2. Облой и облойные канавки

2.1 Выбор облойной канавки

2.2 Расчет облойной канавки

2.3 Определение объема и массы облоя

3. Определение переходов штамповки и размеров заготовки

3.1 Определение размеров исходной заготовки

3.2 Выбор переходов штамповки

3.3 Расчет коэффициента использования металла

4. Термический режим объемной штамповки

4.1 Определение температурного интервала и режима нагрева стали

4.2 Охлаждение готовых поковок

4.3 Угар и обезуглероживания стали при нагреве

5. Конструирование и расчет ручьев молотового штампа

5.1 Расчет и построение заготовительных ручьев

5.2 Предварительный ручей

5.3 Окончательный ручей

5.4 Отрубной ручей

6. Конструирование молотового штампа, выбор заготовки для штампа

6.1 Определение толщины стенок молотового штампа и выбор заготовок для штампа

6.2 Расположение ручьев в молотовом штампе

7. Определение массы падающих частей штамповочного молота и выбор оборудования

7.1 Определение усилия обрезки облоя

Список использованных источников