Курсовая с практикой на тему Разработать технологический процесс объёмной штамповки детали

Введение:

В современном машиностроении все еще значима роль процессов обработки металлов давлением, которые позволяют получать детали и заготовки требуемых форм, размеров и свойств путем пластического деформирования металла в холодном или горячем состоянии. Учитывая высокую степень интеграции компьютерных технологий в современное производство, также возрастает использование САПР при инженерных расчетах, проектировании технологий и инструментов.
По сравнению с изготовлением деталей резанием, когда часть металла удаляется в стружку, обработка давлением позволяет более экономно расходовать металл, существенно улучшает структуру, а соответственно и механические свойства металла в следствие перераспределения волокон и преобразования литой (дендритной структуры) в кованую. Поэтому детали ответственного назначения изготовляют из заготовок, полученных обработкой давлением. Около 90% всей выплавляемой стали и 55% цветных металлов и сплавов обрабатывают давлением; более 1/3 всей выплавляемой стали перерабатывается ковкой и горячей объемной штамповкой в кузнечно-штамповочных цехах машиностроительных заводов.
Процессы обработки давлением отличаются высокой производительностью. При горячей объемной штамповке за 1 мин на штамповочном молоте или прессе изготовляют 2—3 поковки. Формообразование происходит при помощи гравюры штампа, которую заполняет деформируемый металл.
Основными направлениями развития технологии и оборудования для обработки металлов давлением являются максимальное приближение формы и размеров заготовки к форме и размерам готовой детали, повышение качества изделий, значительное увеличение скоростей обработки и мощности используемого оборудования, специализация, механизация; а также автоматизация, информатизация и визуализация процессов проектирования.
В данной работе будет также произведено математическое моделирование процесса горячей объемной штамповки поковки из деформируемого сплава АК-6 в штампе, с образованием облоя по периметру заготовки. Результат моделирования будет являться проверкой правильности принятых конструкторских и инженерных решений на соответствующем этапе расчетов в рамках проектируемой технологии.
Цель работы: Спроектировать технологический процесс горячей объемной штамповки детали типа крышка.
Задачи:
— Выбрать интервал температур в зависимости от применяемого материала
— Рассчитать исходный индекс
— Назначить штамповочные припуски на механическую обработку в зависимости и — сходного индекса
— Преобразовать чертеж детали в чертеж штамповки
— Спроектировать штамп для ГОШ
— Определить массу падающих частей молота
— Определить способ удаления облоя, спроектировать обрезной штамп
— Описать схему технологического процесса и организацию работы на участке цеха

Заключение:

В данном курсовом проекте была спроектирована технология производства поковки детали типа крышка из алюминиевого сплава АК-6. Были назначены припуски на механическую обработку. Рассчитан объем металла поковки и на основании чего была выбрана оптимальная исходная заготовка.
Проектируемая технология подразумевает резку прутка на мерные заготовки, нагрев и выдачу из электропечи, штамповку на молоте и удаление облоя в обрезном штампе.
Была рассчитана масса падающих частей молота. На основании чего были выбраны размеры крепления штампов к подушкам. Для штампов был выбран крестовой замок.

Фрагмент текста работы:

Разработать технологический процесс производства детали типа крышка из сплава АК-6.

а) б)
Рисунок 1 – Эскиз готового изделия а и 3Д модель готового изделия б.
1.2. Анализ формы и конструктивных элементов детали
Готовое изделие представляет собой изделие типа тела вращения. Также конфигурация подразумевает наличие сквозного отверстия диаметром 30 мм и 8 симметрично расположенных ребер жесткости толщиной 5 мм переменной высоты, призванных увеличивать запас прочности изделия в месте, имеющем утонение стенки.
1.3. Сведения о материале
Материалом является алюминиевый деформируемый сплав АК-6 (Также имеющий второе название 1360 АКД6). Применяется для изготовления сложных штамповок (крыльчатки вентилятора для компрессоров реактивных двигателей, корпусные агрегатные детали, крепежные детали и др.).
Таблица 1 — Химический состав сплава по ГОСТ 4784-97
Fe Si Mn Ni Ti Al Cu Mg Zn Примесей
до 0.7 0.7 — 1.2 0.4 — 0.8 до 0.1 до 0.1 93.3 — 96.7 1.8 — 2.6 0.4 — 0.8 до 0.3 прочие
Предел прочности σ_в=375..400 МПа, предел текучести σ_т=265 МПа, твердость по Бринеллю 95..100 НВ, плотность ρ=2750 кг/м^3
Температура начала горячего деформирования 470°С, конца деформирования 400°С.
2. Преобразование чертежа чистовой детали в чертеж горячей штамповки
Поскольку деформирование будет происходить в горячем состоянии, важно учесть усадку линейных размеров при остывании.
Назначим припуски, руководствуясь ОСТ 90073-85 «Штамповки и поковки из алюминиевых сплавов. Технические условия»
Вычертим деталь с выставлением максимально разумного количества размеров, на которые впоследствии назначим припуски на мехобработку.
При анализе чертежа детали, представленного на Рис. 1 можно отметить главные поверхности, формообразование которых будет иметь ряд особенностей напряженно-деформированного состояния.
Сведем в таблицу основные штамповочные припуски на размеры и назначим допуски, задавшись квалитетом JS13. Шероховатость 10 мкм для внутренних поверхностей, для внешних – 100 мкм.