Курсовая с практикой на тему Разработка конструкции детали и технологии получения заготовок (Вариант 18)

Содержание:

Введение 3

1. Выбор материала для детали (поковки) согласно ее назначению 6

2. Расчет объема и массы детали 7

3. Назначение поверхности разъема штампов 8

4. Разработка чертежа штампованной детали 8

5. Расчёт массы и размеров заготовки 12

6. Схема технологического процесса изготовления поковок. 15

7. Резка заготовок под штамповку 16

8. Выбор оборудования для нагрева заготовок под штамповку и расчет времени нагрева заготовок 16

9. Определение падающих частей штамповочного молота и конструирование штампа 18

10. Обоснование условий отделения отходов, выбор оборудования и определение его мощности. 18

11. Назначение вида термической обработки 19

12. Выбор способа очистки поверхности поковок. 19

Заключение 22

Список используемых источников 23

Введение:

Проектирование технологии изготовления поковок различных деталей методами горячей объемной штамповки является важным этапом подготовки инженера-технолога по обработке металлов давлением. Горячая штамповка может осуществляться на молотах и кривошипных прессах. В данной курсовой работе разработан процесс изготовления поковки на молоте.

На молотах штампуются простые по форме поковки (шестерни, маховики, рычаги), в штампах имеется при этом один (чистовой) или два ручья (чистовой и черновой).

К недостаткам молотов обычно относят их неполную загрузку на подготовительных операциях многоручьевой штамповки, когда они расходуют едва 25% своей мощности, хотя и с увеличенным числом ходов в единицу времени. Однако эксцентричное расположение ручьев молотового штампа не позволяет работать иначе из-за резкого ухудшения условий эксплуатации молотов.

К достоинству молотов относится возможность деформировать заготовки быстро и многократно в каждом ручье, что обеспечивает большие суммарные деформации. Многократные обжатия с промежуточной рекристаллизацией металла позволяют осуществлять чрезвычайно энергоемкие операции.

Поковки сложной формы последовательно обрабатываются в заготовительных ручьях: протяжном, подкатном, пережимном, формовочном и в штамповочных ручьях. Паровоздушные молота различаются между собой массой падающих частей. В последнее время большое распространение получили пневматические молота.

В настоящее время получают заготовки и детали в широком диапазоне масс — от одного грамма до сотен тонн и в широком диапазоне размеров. Удельный вес поковок составляет примерно 7% от всей выплавляемой в стране стали.

Основными направлениями развития кузнечно-штамповочного производства являются:

— повышение коэффициента использования металла, который для штамповки равен 0,45 — 0,54 , а для свободной ковки — 0,35 — 0,45.

— снижение металлоемкости. В машиностроении отходы составляют 20 млн. тонн или 1/8 часть всего выплавляемого металла, при этом 40 % металла уходит на стружку, 5 млн. тонн составляют отходы при штамповке.

— освоение автоматизированных комплексов для операций ковки и штамповки с применением установки непрерывной разливки стали, роторных линий.

— использование прогрессивных технологических процессов.

— применение современного оборудования и оснастки.

— улучшение организации труда.

Заключение:

Горячая объёмная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой до ковочной температуры заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа.

Горячая штамповка деталей все чаще заменяет ковку, там, где это возможно. У подобной методики обработки металла есть ряд преимуществ, например, получение намного более высокого качества металла с повышенными характеристиками прочности и пластичности, лучшей структурой, а также меньшим количеством возможных дефектов по сравнению с отливками.

Штамп обеспечивает одинаковые стандарты, что немаловажно при серийном производстве, материал меньше расходуется, производительность выше.

Потому штамповка – это технология, подходящая для крупных серийных производств.

В результате была разработана технология изготовления поковок горячей объемной штамповкой на молотах, определен необходимый заготовочный ручей.

Фрагмент текста работы:

1. Выбор материала для детали (поковки) согласно ее назначению

Сталь 40Х (ГОСТ 4543-71) относится к качественным конструкционным легированным хромистым сталям (т.е. предназначенным для изготовления машиностроительных и строительных изделий). Сталь 40Х используется для изготовления улучшаемых деталей, обладающих повышенной прочностью — валы, оси, плунжеры, вал-шестерни, кулачковые/коленчатые валы, штоки, шпиндели, кольца, зубчатые венцы, рейки, оправки, полуоси, болты, втулки, другие изделия. Химический состав стали 40Х представлен в таблице 1.

Обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при HB 163-168 и σв=610 МПа, К υ тв. спл=1,2 и Кυ б.ст=0,95

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.

Склонность к отпускной хрупкости: склонна

2. Расчет объема и массы детали

Объем детали, как и ее поковки определяют как сумму объемов ее отдельных частей (представляющих простые геометрические фигуры) по номинальным размерам. Умножение объема детали (поковки) на удельный вес применяемого материала дает фактический вес детали или поковки.

3. Назначение поверхности разъема штампов

Разъем назначаем в плоскости двух наибольших взаимноперпендикулярных габаритных размеров детали: Ø220х20 мм.

Разъем рекомендуется делать плоским. Плоскость разъема должна быть расположена так, чтобы полости штампа имели минимальную глубину и максимальную ширину сечения. Обычно разъем делают в плоскости максимальных взаимно перпендикулярных размеров поковки.

Расположение линии разъема, удовлетворяющее вышеперечисленным требованиям, обеспечивает возможность контролировать смещение половин штампа, проектирование поковки для полного изготовления в одной половине штампа полностью исключает возможность смещения и снижает стоимость штампа.

Предварительно принимаем конфигурацию поверхности разъема штампа — П (плоская).

Поковка относится ко 2-й группе, так как деформация идет перпендикулярно оси.