|
|
рис.5 – Схема элементов опорного конца
3.3 ОПРЕДЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА РАСКРОЯ И НОРМЫ
РАСХОДА МЕТАЛЛА.
Выберем прокат немерной длины, так как в условиях массового производства экономически это наиболее выгоднее. Норма расхода на поковки, изготовляемые из металлопроката немерной длины, рассчитывается по формуле.
N = q /n * lр.у. / (lр.у. – lобр – lн - lзаж ) * Куг , (19)
где q – масса заготовки, q = 3,81 кг,
n – количество поковок из одной заготовки, n = 1,
lр.у – средняя длина немерного проката, lр.у = 3750мм,
lобр – длина обрезки дефектного конца, мм,
lобр = 0,5 * dзаг , (20)
lобр = 0,5 * 70 = 35 мм.
lн – наименьшая длина некратности, мм
lотх = (lзаж + lн), (21)
lотх – длина отхода, мм. Так как lзаг > lзаж, то
lотх = (lзаг + 0,5 * dзаг) / 2, (22)
lотх = (127 + 0,5 * 70) / 2 = 81 мм
Куг = 1, так как температура нагрева меньше 750С°.
Тогда
N = 3,81 / 1 * 3750 / (3750 – 35 – 81) *1 = 3,932 кг,
Коэффициент использования металла
Ким = Мдет / N, (23)
Ким = 1,87 /3,932 = 0,47 кг.
Коэффициент раскроя
Кр = Мзаг / N, (24)
Кр = 3,81 / 3,93= 0,97.
Коэффициент точности поковки
Кпок = Мдет / Мпок, (25)
Кпок = 1,87 / 3,81 = 0,49.
Коэффициент точности заготовки
Кзаг = Мпок / Мзаг, (26)
Кзаг = 3,81 / 3,91 = 0,97.
3.4 ВЫБОР ОПЕРАЦИЙ И ПЕРЕХОДОВ ШТАМПОВКИ
Поковки, штампуемые на КГШП, подразделяют:
В зависимости от характера формоизменения и течение металла при формоизменении - на два класса: класс поковок получаемых с преобладанием процесса осадки, и класс поковок, получаемых с преобладанием процесса выдавливания.
В зависимости от конфигурации и сложности изготовления - на пять основных групп. Методы изготовления учитывают при выделении подгрупп поковок.
Поковка детали «фланец» (приложение 4) является симметричной поковкой, круглой в плане, изготовляемой осадкой в торец с одновременным выдавливанием. По всем этим признакам она относится к 1- ой группе 3 – ей подгруппы [1.стр 179].Учитывая принадлежность поковки к этой группе и подгруппе ее можно получить за два перехода с применением осадочной площадки. Штамповка производится в открытом штампе.
В технологическом процессе используются две операции
1. штамповка.
2. обрезка облоя.
3.5 ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ШТАМПОВКИ
После разрезки проката на сортовых ножницах по скату – рольгангу заготовки попадают в тару, которая транспортируется мостовым краном к индукционному нагревателю для нагрева.
Температура металла:
- под осадку 1250 °С;
- под штамповку 1150 °С;
- обрезка облоя 950 °С.
3.6 ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВ ЗАГОТОВОК
Индукционные нагреватели применяемые в кузнечно - штамповочном производстве, конструктивно состоят из средств нагрева – индукторов и механизмов загрузки, перемещения и выгрузки нагреваемых заготовок.
Параметры индуктора получены из практики индукционного нагрева заготовок перед штамповкой на отечественных заводах [2.стр.263.табл.5], они приведены в табл.4
Табл.4 параметры индуктора
Внутренний диаметр, мм
130
Длина обмотки, мм
760
Число витков
40
Число заготовок в индукторе
4
Частота тока, кГц
2,5
Напряжение, В
750
Средняя мощность генератора, кВт
155
Темп выдачи заготовки, с
33
Время нагрева заготовки, с
132
Производительность, кг/ч
425
Для работы при напряжении 127 В индуктор подключается через понижающий трансформатор.
Данный нагреватель является нагревателем методического действия. В таком нагревателе заготовки перемещаются с постоянной скоростью с помощью пневматического механизма. В индукторе одновременно находятся 4 заготовки. Транспортирование нагретых заготовок для последующих операций осуществляется по цепному транспортеру.
3.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ОСАЖЕННОЙ ЗАГОТОВКИ
Осадка заготовок производится с целью приближения размеров заготовки к размерам поковки и тем, самым снизить работу деформации в окончательном ручье и повысить его стойкость. При осадке удаляется подавляющее количество окалины, образующейся при нагреве заготовки. Процесс осадки производится до уменьшения высоты исходной заготовки на 30…50%.
Dо = 63 мм,
Но =156,5 мм.
Средний диаметр после осадки берется из программы «ZAG», результат на следующей странице.
D = 106 мм,
H = 60 мм.
рис. 6 – Параметры заготовки исходной и осаженной.
После операции осадки штамповщик перекладывает заготовку клещами (клещи продольные) в окончательный ручей. Температура заготовки в этот момент t = 1150°С.
3.8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ ШТАМПОВКИ
Окончательную штамповку проводят в открытом ручье. Температура заготовки перед штамповкой t = 1100°С.
Расчет усилий штамповки на КГШП необходимо выполнять с максимально возможной точностью, так как при использовании пресса с недостаточным усилием может произойти авария, а при использовании пресса по завышенному усилию пресс будет использоваться нерационально.
Усилие при штамповке осаживанием в открытых штампах определяют по формуле
Р = σт *{(1,5+ μо * b/ hо )*Fо +(2* μ * b/ hо -0.375 +1.25* ln d/hо )* Fп} (26)
где σт - предел текучести металла при температуре штамповки, МПа;
μо – коэффициент внешнего трения (на мостике облоя); в расчете
принимается его максимальное значение, равное 0,5;
b, hо – ширина и толщина мостика облоя, мм;
Fо – площадь проекции мостика облоя, мм2;
d – диаметр поковки, мм;
Fп – площадь проекции поковки на плоскость разъема, мм2;
Предел текучести металла принимают приблизительно равным временному сопротивлению растяжению при соответствующих температуре и скорости деформации. В нашем случае
σт = σв * ώ,
где ώ – скоростной коэффициент, ώ = 1,7, т.к. tд / tпл = 0,6…0,7, ε / ε0 ≤1000 [2,стр. 143].
σт = σв * ώ = 51 * 1,7 = 86,7 МПа, смотри табл. 2.
Площадь проекции мостика облоя находится по формуле
Fо = π / 4 * (dн2 – dв2 ), (27)
где dн - наружный диаметр мостика облоя,
dв – внутренний диаметр мостика облоя.
Fо = 3,14 / 4 * (1532 – 1472 ) = 1413 мм2 .
Fп = π * dп2 / 4, (28)
Fп = 3,14 * 1472 / 4 = 16963 мм2,
По формуле (26) определим усилие штамповки
Р=86,7*{(1,5+ 0,5* 6/ 3)*1413+(2*0,5*6/3-0.375 +1.25* ln 147/3 )*16963}=
= 9,85 МН.
По полученному значению усилия штамповки выбирается пресс горячештамповочный усилием 16 МН, так как технологическое усилие штамповки должно быть меньше 85% от номинального усилия пресса.
Р < 85% Рн,
Так как Р < 0,85 * 16 МН, т.е. Р < 0,85 * 16 МН, пресс отвечает данному условию.
После расчета усилия можно сравнить полученные вручную параметры штамповки с расчетными полученными с помощью программы «TECN», иприведенными на следующей странице, небольшое различие между параметрами объясняется тем что при расчете с помощью программы не использовались некоторые исходные данные которые использовались при ручном расчете.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.