В соответствии с вариантом задания (таблица 4.1) отчет по работе должен содержать:
1. 
Эскиз детали в соответствии с заданным вариантом.
2. Выбор оборудования. Усилие пресса (КГШП).
3. Выбор температурного интервала нагрева для штамповки.
4. Эскиз поковки, нанесенный на эскиз детали, с указанием плоскости разъема; расчеты припусков, допусков, штамповочных уклонов и радиусов закругления.
5. Расчеты и эскиз горячей поковки с облоем и наметкой под прошивку.
6. Расчеты и эскиз исходной заготовки после осадки.
7. Эскиз открытого горячего прессового штампа.
В соответствии с заданием (табл. 4.1) выполнить в масштабе чертёж детали с указанием числовых величин линейных размеров и шероховатости поверхности. Указать объём, массу и материал детали.
Выбор усилия пресса. Номинальное усилие пресса можно определить по массе поковки (табл. 4.2). Штамповку осуществляют на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП), общий вид которого представлен на рис. 4.4.
Варианты заданий
Таблица 4.1
| Исходные данные | Номер варианта | |||||||||||||
| Внутренний диаметр ступицы d 0, мм | ||||||||||||||
| Высота ступицы Н, мм | ||||||||||||||
| Наружный диаметр ступицы d 1, мм | – | – | – | – | ||||||||||
| Наружный диаметр шестерни d 2, мм | ||||||||||||||
| Толщина фланца t, мм | – | – | – | – | ||||||||||
| Объем детали Vд, см3 | *рассчитать согласно чертежа детали | |||||||||||||
| Масса детали mд, кг | ||||||||||||||
| Марка стали | 30ХГС | 45XH | 40X | 40XHMA | 18ХГТ | 45Г | 38ХС | 40Г2 | 30ХМА | 45Х2Н4 | 12ХНЗА | |||
| ГОСТ | ||||||||||||||
| Группа стали | М2 | Ml | М2 | М2 | М2 | МЗ | М1 | М2 | М2 | М2 | М1 | МЗ | М2 | МЗ |
| Исходные данные | Номер варианта | |||||||||||||
| Внутренний диаметр ступицы d 0, мм | ||||||||||||||
| Высота ступицы Н, мм | ||||||||||||||
| Наружный диаметр ступицы d 1, мм | – | – | – | – | ||||||||||
| Наружный диаметр шестерни d 2, мм | ||||||||||||||
| Толщина фланца t, мм | – | – | – | – | ||||||||||
| Объем детали Vд, см3 | * рассчитать согласно чертежа детали | |||||||||||||
| Масса детали mд, кг | ||||||||||||||
| Марка стали | 30ХГС | 45XH | 40X | 40XHMA | 18ХГТ | 45Г | 38ХС | 40Г2 | 30ХМА | 45Х2Н4 | 12ХНЗА | |||
| ГОСТ | ||||||||||||||
| Группа стали | М2 | Ml | М2 | М2 | М2 | МЗ | М1 | М2 | М2 | М2 | М1 | МЗ | М2 | МЗ |
Выбор усилия пресса Р в зависимости от массы поковки М
Таблица 4.2.
| Усилие пресса Р, кН | |||||||
| Масса поковки М, кг | до 0,5 вкл | >0,5…2 вкл | >2…3 вкл | >3…8 вкл | >8…12 вкл | >12…20 вкл | >20…25 вкл |
В соответствии с ГОСТ 7505–89 масса М, круглой в плане поковки определяется из выражения
М =1,6 mд,
где mд – масса детали, кг (рассчитывается согласно чертежа детали).
Последовательность разработки чертежа поковки (рис. 4.5).
1. Выбрать плоскость разъема штампа исходя из условия свободного удаления из него поковки и возможности получения минимальных уклонов. Для деталей типа шестерни (рис. 4.5,б) плоскость разъема назначают на половину высоты фланца, а при его отсутствии –
            |
на половину высоты детали.
2. Определить припуски на механическую обработку согласно ГОСТ 7505-89, предварительно определив группу стали (М); степень сложности (С); класс точности (Т) поковок. Следует помнить, что припуски на механическую обработку назначаются только на те поверхности детали, на которых нанесён знак шероховатости поверхности – 12,5√. Знак 12,5√(√) в верхнем правом углу чертежа говорит о том, что остальные поверхности детали обрабатываются с шероховатостью поверхности равной 12,5.
Группа Ml – это стали с массовой долей углерода до 0,35 % включительно, легирующих элементов до 2,0 % включительно; группа М2 – углерода (0,36…0,65) %С, легирующих элементов (2,1…5,0) %; группа М3 – свыше 0,65 % С и свыше 5,0 % легирующих элементов.
Степень сложности поковки (С1, С2, С3, С4) определяется отношением её объёма к объёму фигуры Vф, в которую вписывается форма поковки:
С = Vп / Vф.
Например, для зубчатого колеса
Vп =1,6· Vд,
где Vд – объём детали (по табл. 4.1).
Объем фигуры можно определить из соотношения
где d 2 – наружный диаметр шестерни, мм; H – высота ступицы, мм.
Степень сложности поковки будет:
С1, если отношение Vп / Vф свыше 0,63;
С2, если Vп / Vф находится в пределах 0,32…0,63;
С3, если Vп / Vф находится в пределах 0,16…0,31;
С4, если Vп / Vф менее 0,16.
При штамповке на КГШП в открытых штампах (облойная штамповка) получают поковки следующей точности:
Т3 – поковка, круглая в плане типа «шестерня»; факторы: Ml, М2, С1, С2; нагрев индукционный; предусмотрена осадка исходной заготовки;
Т4 – поковка, круглая в плане типа «шестерня»; факторы: Ml, М2, С2, С3; нагрев в пламенных печах; предусмотрена осадка заготовок для удаления окалины;
Т5 – поковка сложной формы выдавливанием из трудно деформируемого металла; нагрев в пламенных печах.
Исходный индекс определяется по табл. 4.3.
 |
Определение исходного индекса
Таблица 4.3.
После этого с учетом номинальных линейных размеров детали и шероховатости поверхностей по табл. 4.4 определяют основные припуски на механическую обработку (на сторону) и наносят их на чертёж (рис. 4.5,б).
Пример 1. Определение припуска на поверхность А (Пов. А, рис. 4.1). Данные: исходный индекс – 13 (табл. 4.3); номинальная толщина фланца детали t= 60 мм; шероховатость поверхности А равна 12,5. Этим данным по табл. 4.3 соответствует основной припуск П 1=1,7 мм. Шероховатость симметричной поверхности фланца детали такая же, значит припуск на неё составит П 1=1,7 мм. Номинальная толщина фланца поковки tп будет равна
tп = t+ 2 П 1=60+2×1,7=63,4 мм.
Так как номинальные линейные размеры округляются до 0,5 мм, имеем tп =63,5 мм.
Пример 2. Определение припусков на поверхность В (Пов. В, рис. 4.1.). Данные: исходный индекс – 13; внутренний номинальный диаметр ступицы детали d 0=40 мм; шероховатость поверхности 0,8. По табл. 4.4 назначаем на сторону припуск П 2=2,0 мм. Номинальный внутренний диаметр поковки d 0 п будет равен
d 0 п = d 0–2 П 2=40,0–2×2,0=36,0 мм.
Припуски на механическую обработку, мм
Таблица 4.4
| Исходный индекс | Толщина детали, мм | ||||||||||||||
| До 25 вкл | >25 до 40 вкл | >40 до 63 вкл | >63 до 100 вкл | >100 до 160 | |||||||||||
| Длина, ширина, диаметр, глубина и высота детали, мм | |||||||||||||||
| До 40 вкл | >40 до 100 вкл | >100 до 160 вкл | >160 до 250 вкл | >250 до 400 | |||||||||||
| Параметр шероховатости поверхности детали Ra, мкм | |||||||||||||||
| 100–12,5 | 10–1,6 | 1,25 | 100–12,5 | 10–1,6 | 1,25 | 100–12,5 | 10–1,6 | 1,25 | 100–12,5 | 10–1,6 | 1,25 | 100–12,5 | 10–1,6 | 1,25 | |
| 0,4 | 0,6 | 0,7 | 0,4 | 0,6 | 0,7 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,6 | 0,8 | 0,9 | 0,6 | 0,8 | 0,9 | |
| 0,4 | 0,6 | 0,7 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,6 | 0,8 | 0,9 | 0,6 | 0,8 | 0,9 | 0,7 | 0,9 | 1,0 | |
| 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,6 | 0,8 | 0,9 | 0,6 | 0,8 | 0,9 | 0,7 | 0,9 | 1,0 | 0,8 | 1,0 | 1,1 | |
| 0,6 | 0,8 | 0,9 | 0,6 | 0,8 | 0,9 | 0,7 | 0,9 | 1,0 | 0,8 | 1,0 | 1,1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | |
| 0,6 | 0,8 | 0,9 | 0,7 | 0,9 | 1,0 | 0,8 | 1,0 | 1,1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,0 | 1,3 | 1,4 | |
| 0,7 | 0,9 | 1,0 | 0,8 | 1,0 | 1,1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,0 | 1,3 | 1,4 | 1,1 | 1,4 | 1,5 | |
| 0,8 | 1,0 | 1,1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,0 | 1,3 | 1,4 | 1,1 | 1,4 | 1,5 | 1,2 | 1,5 | 1,6 | |
| 0,9 | 1,1 | 1,2 | 1,0 | 1,3 | 1,4 | 1,1 | 1,4 | 1,5 | 1,2 | 1,5 | 1,6 | 1,3 | 1,6 | 1,8 | |
| 1,0 | 1,3 | 1,4 | 1,1 | 1,4 | 1,5 | 1,2 | 1,5 | 1,6 | 1,3 | 1,6 | 1,8 | 1,4 | 1,7 | 1,9 | |
| 1,1 | 1,4 | 1,5 | 1,2 | 1,5 | 1,6 | 1,3 | 1,6 | 1,8 | 1,4 | 1,7 | 1,9 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | |
| 1,2 | 1,5 | 1,6 | 1,3 | 1,6 | 1,8 | 1,4 | 1,7 | 1,9 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 1,7 | 2,0 | 2,2 | |
| 1,3 | 1,6 | 1,8 | 1,4 | 1,7 | 1,9 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 1,7 | 2,0 | 2,2 | 1,9 | 2,3 | 2,5 | |
| 1,4 | 1,7 | 1,9 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 1,7 | 2,0 | 2,2 | 1,9 | 2,3 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 2,7 | |
| 1,5 | 1,8 | 2,0 | 1,7 | 2,0 | 2,2 | 1,9 | 2,3 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 2,7 | 2,2 | 2,7 | 3,0 | |
| 1,7 | 2,0 | 2,2 | 1,9 | 2,3 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 2,7 | 2,2 | 2,7 | 3,0 | 2,4 | 3,0 | 3,3 | |
| 1,9 | 2,3 | 2,5 | 2,0 | 2,5 | 2,7 | 2,2 | 2,7 | 3,0 | 2,4 | 3,0 | 3,3 | 2,6 | 3,2 | 3,5 | |
| 2,0 | 2,5 | 2,7 | 2,2 | 2,7 | 3,0 | 2,4 | 3,0 | 3,3 | 2,6 | 3,2 | 3,5 | 2,8 | 3,5 | 3,8 | |
| 2,2 | 2,7 | 3,0 | 2,4 | 3,0 | 3,3 | 2,6 | 3,2 | 3,5 | 2,8 | 3,5 | 3,8 | 3,0 | 3,8 | 4,1 | |
| 2,4 | 3,0 | 3,3 | 2,6 | 3,2 | 3,5 | 2,8 | 3,5 | 3,8 | 3,0 | 3,8 | 4,1 | 3,4 | 4,3 | 4,7 | |
| 2,6 | 3,2 | 3,5 | 2,8 | 3,5 | 3,8 | 3,0 | 3,8 | 4,1 | 3,4 | 4,3 | 4,7 | 3,7 | 4,7 | 5,1 | |
| 2,8 | 3,5 | 3,8 | 3,0 | 3,8 | 4,1 | 3,4 | 4,3 | 4,7 | 3,7 | 4,7 | 5,1 | 4,1 | 5,1 | 5,6 | |
| 3,0 | 3,8 | 4,1 | 3,4 | 4,3 | 4,7 | 3,7 | 4,7 | 5,1 | 4,1 | 5,1 | 5,6 | 4,5 | 5,7 | 6,2 | |
| 3,4 | 4,3 | 4,7 | 3,7 | 4,7 | 5,1 | 4,1 | 5,1 | 5,6 | 4,5 | 5,7 | 6,2 | 4,9 | 6,2 | 6,8 |
3. Определить допуски. Допуск – это алгебраическая сумма абсолютных значений верхнего (+) и нижнего (–) отклонений размеров.
При штамповке однотипных поковок их размеры все же отличаются друг от друга. Эти отличия характеризуются отклонениями от номинальных размеров и регламентируются допускам на конкретный размер.
Допуски и допускаемые отклонения линейных размеров поковок назначаются в зависимости от исходного индекса и размеров поковки по табл. 4.5. Допуск на толщину перемычек и высоту углублений не устанавливается. Внутренним диаметром углубления, имеющего уклоны, является наибольший диаметр. Допускаемые отклонения внутреннего диаметра поковки назначаются с обратным знаком.
Пример 4. Толщина фланца поковки tп (см. пример 1) с допускаемыми отклонениями согласно табл. 4.5 будет иметь размер 
мм, где 63,5 – номинальный размер; +1,8– верхнее отклонение размера от номинального в большую сторону, мм; –1,0– нижнее отклонение размера от номинального в меньшую сторону, мм. Допуск на толщину фланца поковки будет равен |+1,8|+|–1,0|=2,8 мм.
Годными будут поковки, у которых толщина фланца tп будет находится в пределах (63,5+1,8)...(63,5–1,0)=65,3…62,5 мм.
Для внутреннего номинального диаметра поковки (см. пример 2) d 0 п =36,0 мм исходный индекс – 13. Согласно табл. 4.5 внутренний диаметр поковки с допускаемыми отклонениями равен 
, а допуск |+1,4|+|–0,8|=2,2 мм.
4. Определить кузнечные напуски, которые могут быть образованы на поковке штамповочными уклонами, непробиваемой перемычкой в углублениях и радиусами закруглений внутренних углов.
Допуски и допускаемые отклонения линейных размеров поковок, мм
Таблица 4.5.
| Исх. индекс | Толщина детали, мм | |||||||||
| До 40 вкл | >40 до 63 вкл | >63 до 100 вкл | >100 до 160 | >160 | ||||||
| Длина, ширина, диаметр, глубина и высота детали, мм | ||||||||||
| До 40 вкл | >40 до 100 вкл | >100 до 160 вкл | >160 до 250 вкл | >250 | ||||||
| 0,3 | +0,2 –0,1 | 0,4 | +0,3 –0,1 | 0,5 | +0,3 –0,2 | 0,6 | +0,4 –0,2 | 0,7 | +0,5 –0,2 | |
| 0,4 | +0,3 –0,1 | 0,5 | +0,3 –0,2 | 0,6 | +0,4 –0,2 | 0,7 | +0,5 –0,2 | 0,8 | +0,6 –0,2 | |
| 0,5 | +0,3 –0,2 | 0,6 | +0,4 –0,2 | 0,7 | +0,5 –0,2 | 0,8 | +0,6 –0,2 | 0,9 | +0,7 –0,2 | |
| 0,6 | +0,4 –0,2 | 0,7 | +0,5 –0,2 | 0,8 | +0,6 –0,2 | 0,9 | +0,7 –0,2 | 1,0 | +0,7 –0,3 | |
| 0,7 | +0,5 –0,2 | 0,8 | +0,6 –0,2 | 0,9 | +0,7 –0,2 | 1,0 | +0,7 –0,3 | 1,2 | +0,8 –0,4 | |
| 0,8 | +0,6 –0,2 | 0,9 | +0,7 –0,2 | 1,0 | +0,7 –0,3 | 1,2 | +0,8 –0,4 | 1,4 | +0,9 –0,5 | |
| 0,9 | +0,7 –0,2 | 1,0 | +0,7 –0,3 | 1,2 | +0,8 –0,4 | 1,4 | +0,9 –0,5 | 1,6 | +1,1 –0,5 | |
| 1,0 | +0,7 –0,3 | 1,2 | +0,8 –0,4 | 1,4 | +0,9 –0,5 | 1,6 | +1,1 –0,5 | 2,0 | +1,3 –0,7 | |
| 1,2 | +0,8 –0,4 | 1,4 | +0,9 –0,5 | 1,6 | +1,1 –0,5 | 2,0 | +1,3 –0,7 | 2,2 | +1,4 –0,8 | |
| 1,4 | +0,9 –0,5 | 1,6 | +1,1 –0,5 | 2,0 | +1,3 –0,7 | 2,2 | +1,4 –0,8 | 2,5 | +1,6 –0,9 | |
| 1,6 | +1,1 –0,5 | 2,0 | +1,3 –0,7 | 2,2 | +1,4 –0,8 | 2,5 | +1,6 –0,9 | 2,8 | +1,8 –1,0 |
Штамповочные уклоны не должны превышать тех значений, которые установлены в табл. 4.6. Допускаемые отклонения штамповочных уклонов устанавливаются в пределах ±0,25 их номинальной величины.
Штамповочные уклоны
Таблица 4.6
| Оборудование | Штамповочные уклоны, град | |
| на наружной поверхности | на внутренней поверхности | |
| Прессы без выталкивателей | ||
| Прессы с выталкивателем |
Углубление в поковке выполняется диаметром не менее 30 мм и глубиной до 0,8 от внутреннего диаметра поковки d 0 п . Толщину перемычки (наметку под прошивку отверстия) можно определить по формуле
S =0,1 d 0 п ,
где S – толщина перемычки.
Радиусы r закругления наружных углов поковок (минимальные) устанавливаются по табл. 4.7. Радиусы закругления R внутренних углов поковок определяется из выражения
R =2,5 r
и округляется до 0,5 мм.
Минимальные радиусы закругления в ручьях штампа
Таблица 4.7
| Масса поковки, кг | Глубина полости ручья штампа, мм | |||
| До 10 вкл. | >10 до 25 вкл. | >25 до 50 вкл. | >50 | |
| До 1,0 включительно | 1,0 | 1,6 | 2,0 | 3,0 |
| >1,0 до 6,3 вкл. | 1,6 | 2,0 | 2,5 | 3,6 |
| >6,3 до 16,0 вкл. | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 |
| >16,0 до 40,0 вкл. | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
| >40,0 до 100,0 вкл. | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 7,0 |
| >100,0 до 250,0 вкл. | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 8,0 |
5. Рассчитать размеры заготовки для получения поковки. При определении объёма заготовки, учитывают объём металла идущего на поковку, облой, перемычку и потери на угар.
Объем заготовки равен:
где V – объём исходной заготовки; V 1, V 2, V 3 – объёмы поковки, облоя и перемычки; δ – потери металла на угар, %.
Объем поковки V 1
V 1 =nVд,
где Vд – объём детали; п – коэффициент, учитывающий увеличение объёма детали на припуск (в среднем п =1,6).
Потери на угар δ определяют в зависимости от метода нагрева заготовок: они составляют 0,3…1,0 % при нагреве в электронагревательных устройствах и пламенных печах с безокислительным нагревом и 2…3 % при нагреве в пламенных печах.
Объем облоя (избытка металла):
=k П Sк,
где k =0,5 – коэффициент заполнения металлом облойной канавки.
Периметр поковки П в плоскости разъема штампа
П = πd 2 п ,
где d 2 п – наружный диаметр поковки, Sк – площадь поперечного сечения облойной канавки штампа.
Облойные канавки штампов КГШП (рис. 4.6) стандартизированы. Номер канавки с готовыми размерами выбирают после определения высоты мостика облоя hк
hк =0,015× d 2 п .
Полученное значение hк округляют до ближайшего из табл. 4.8 и выбирают номер канавки с соответствующими размерами и площадью сечения Sк.
Объем перемычки Vз
,
где d 0 п – диаметр отверстия поковки; S – толщина перемычки (наметки под прошивку).
Исходя из объёма заготовки, находят диаметр заготовки D
.
Коэффициент т = L / D рекомендуют выбирать в пределах 1,5…2,8, ближе к 2,8 (т= 2,5) с тем, чтобы облегчить резку заготовок. При т> 2,8 возникает опасность искривления нагретой заготовки при штамповке.
Размеры заусенечной канавки
Таблица 4.8
| № канавки |  , мм
| h 1, мм | b, мм | b 1, мм | Площадь канавки штампа Sк, мм2 |
| 0,6 | |||||
Полученный диаметр округляют до ближайшего по ГОСТ 2590–88 с помощью рядов диаметров (мм):
5; 5,5; 6; 6,3; 6,5; 7; 8; 9; 10; 11... и т.д. до 48;
50; 62; 53; 54; 55; 56; 58; 60; 62; 63; 65; 67; 68; 70; 72; 75; 78; 80; 82; 85; 87; 90; 92; 95; 97; 100.
Далее увеличение значений на 5 мм до 200 мм и на 10 мм до 270 мм.
Исходя из выбранного по ГОСТу диаметра заготовки определяют её длину
где F – площадь поперечного сечения заготовки; Dгост – диаметр заготовки, выбранный в соответствии с ГОСТ 2690–88.
6. Рассчитать размеры осаженной заготовки. Диаметр заготовки после осадки находят из соотношения
Dоc ≈ d 2 п –10,
где d 2 п – максимальный диаметр поковки, мм.
Это позволяет после осадки заготовку разместить в ручье штампа. Высоту осаженной заготовки находят, как
.
7. Определить температурный режим под штамповку по таблицам справочников (табл. 4.9) или по диаграмме состояния (рис. 4.7).
Температурные интервалы штамповки углеродистых и легированных сталей
Таблица 4.9
| Марка стали | Максимальная температура начала ковки, Тmax, °С | Температура конца ковки, Тmin, °С | Рекомендуемый интервал температур ковки, ∆ Т, °С | |
| не выше | не ниже | |||
| Ст. 0, 1, 2, 3 | 1280-750 | |||
| Ст. 4, 5, 6, 7 | 1200-800 | |||
| 10,15 | 1280-750 | |||
| 20, 25, 30, 35 | 1250-800 | |||
| 40, 45, 50, 65 | 1200-800 | |||
| 15Г, 20Г, 25Г, 30Г, 40Г, 45Г, 50Г | 1280-800 | |||
| 60Г, 65Г | 1200-800 | |||
| 15Х, 15ХД, 20Х, 30Х, 38ХЛ | 1200-800 | |||
| 40Х, 45Х, 50Х | 1130-830 | |||
| 40Г2, 45Г2, 50Г2, 18ХГ | 1180-830 | |||
| 18ХГТ, 40ХГ | 1180-800 | |||
| 38ХС, 40ХС, 35ХГ2 | 1150-830 | |||
| 27СХ, 35СГ | 1230-800 | |||
| 15ХМ | 1200-800 | |||
| 30ХМ, 30ХМА, 35ХМ | 1180-850 | |||
| 20ХГ, 40ХФА, 15НМ, 20НМ | 1200-800 | |||
| 40ХН, 45ХН, 50ХН, 45Х2Н4 | 1180-830 | |||
| 12ХН2, 12ХНЗА | 1180-800 | |||
| 20ХГСА | 1160-830 | |||
| 30ХГС, 30ХГСА, 35ХГСА | 1140-830 | |||
| 40ХНМА | 1160-850 |
Верхнее значение температурного интервала соответствует температуре начала, нижнее – температуре окончания горячей штамповки.
Продолжительность и скорость нагрева и охлаждения назначают исходя из марки стали и размера заготовки. Продолжительность выдержки обычно берут из расчета 1 мин на 1 мм условной толщины. Для легированных сталей скорость нагрева и охлаждения до 550…600 °С должна быть медленной (15…50 °С/мин). Для углеродистых и легированных сталей при температуре свыше 550…600 °С скорость нагрева следует принимать максимально возможной.
Основными видами дефектов и брака при нагреве являются образование окалины, обезуглероживание, недогрев и некоторые виды перегрева металла.
Образование окалины – окисление металла кислородом воздуха при нагреве свыше 570 ºС.
Обезуглероживание поверхностного слоя – выгорание части углерода при высоких температурах.
Недогрев приводит к снижению пластичности по сечению (сердцевина заготовки имеет более низкую пластичность, чем наружные слои). Перегрев – интенсивный рост зерна при температурах, близких к линии солидус. Перегретый металл имеет крупнозернистую структуру, что снижает пластичность. Данный дефект исправляется отжигом.
Пережог – окисление по границам зерен при температуре, близкой к линии солидус. Это неисправимый брак.
8. Рассчитать размеры ручья штампа по размерам горячей поковки. Точный её размер с учетом усадки равен
D=d 2 п (1+ αt),
где d 2 п – размер холодной поковки; α – коэффициент расширения металла поковки (при усадке 1,5 % равен 15×10–5 м/оС), t – температура конца штамповки, оС.
Конструирование штампа следует выполнять, выбрав нормализованную призматическую вставку (рис. 4.8). Её выбирают исходя из размеров зеркала вставки В × L 1 (табл. 4.10), в которую должна вписываться окружность диаметром D (максимальный диаметр горячей поковки, мм):
В = D+ 40.
Размеры нормализованных призматических вставок
Таблица 4.10.
| Н, мм | L 1, мм | L, мм | В, мм | h, мм | Y, град |
| 81,5 | |||||
| 106,5 |
Примечание. Неуказанные размеры выбираются произвольно. d – справочный размер, рассчитывается исходя из диаметра поковки d 0 п .
Отчет по контрольной работе должен содержать:
- чертёжи (выполняются в масштабе по ГОСТ, см. как образец чертёж втулки, стр.20)
1) детали в соответствии с вариантом (рис. 4.3);
2) поковки с указанием плоскости разъёма, припусков и допусков на механическую обработку, штамповочных уклонов, радиусов закруглений, перемычкой (рис. 4.5);
3) заусенечной канавки (рис. 4.6);
4) нормализованной призматической вставки (рис. 4.8);
- описание (методичку не переписывать!)
1) выбора плоскости разъёма;
2) расчета припусков и допусков на механическую обработку, штамповочных уклонов, радиусов закруглений, перемычки;
3) расчёта размеров заготовки до и после осадки;
4) выбора температурного режима обработки;
5) расчёта размеров нормализованной призматической вставки.