Деталь: воротниковый фланец ГОСТ 12821-80

Предел прочности углеродистых сталей с повышением температуры (примерно с 300 0С) непрерывно уменьшается, а относительное удлинение увеличивается. Следовательно, при деформировании стали, нагретой, например, до температуры 1200 0С можно достичь большего формоизменения при меньшем приложенном усилии, чем при деформировании не нагретой стали. Все металлы и сплавы имеют тенденцию к увеличению пластичности и уменьшению сопротивления деформированию при повышении температуры в случае выполнения определенных требований, предъявляемых к процессу нагрева.

2) Отрезка — отделение части заготовки по незамкнутому контуру на специальных машинах — ножницах и в штампах. Отрезку чаще применяют как заготовительную операцию. Усилие отрезки пропорционально срезаемой в данный момент площади заготовки.

3) Максимальную температуру нагрева, т. е. температуру начала горячей обработки давлением, следует назначить такой, чтобы не было ни пережога, ни перегрева. В процессе горячей обработки (прокатки, ковки, штамповки в т.д.) металл обычно остывает, соприкасаясь с более холодным инструментом и окружающей средой. Заканчивать горячую обработку давлением следует также при вполне определенной температуре. Если продолжать деформирование при более низких температурах металл упрочнится), рекристаллизация не успевает произойти), и вследствие падения пластичности в изделии могут образоваться трещины. Однако заканчивать обработку давлением при высоких температурах нецелесообразно. Заготовка должна быть равномерно нагрета по всему объему до требуемой температуры. Разница температур по сечению и приводит к тому, что из-за теплового расширения между более нагретыми (поверхностными) слоями металла и менее нагретыми (внутренними) слоями возникают напряжения.

Последние тем больше, чем больше разность температур по сечению заготовки, и могут возрасти настолько, что будет нарушена целостность металла — образуются внутренние микрои макротрещины. При индукционном нагреве заготовку помещают внутрь многовиткового соленоида. По индуктору пропускается переменный ток, и в заготовке, оказывающейся в переменном электромагнитном поле, возникают вихревые токи (токи Фуко). Теплота в нагреваемом металле выделяется в основном вследствие действия вихревых токов. Толщина слоя, в котором возникают токи Фуко, уменьшается с ростом частоты тока в индукторе (скин-эффект). Поэтому для достижения равномерного по сечению нагрева заготовки с увеличением ее диаметра частота тока должна быть ниже. При нагреве заготовок диаметром до 250 мм применяют ток повышенной частоты (500−8000.

Гц).Преимущества индукционного нагрева: высокая скорость, в несколько раз превышающая скорость нагрева в печах; почти полное отсутствие окалины; возможность повышения температуры начала обработки без появления перегрева, удобство автоматизации подачи и выдачи заготовок, улучшение условий труда. Однако индукционное нагревательное устройство обладает меньшей универсальностью, поскольку рассчитано на нагрев заготовки определенного диаметра. Силовая электроустановка стоит сравнительно дорого. Поэтому индукционный нагрев применяют лишь в цехах крупносерийного производства поковок.

4) Осадка — операция уменьшения высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения. Осадку применяют: — для получения поковок с большими поперечными размерами при относительно малой высоте (зубчатые колеса, диски и т. и.);

— как предварительную операцию перед прошивкой при изготовлении пустотелых поковок (колец, барабанов);

— как предварительную операцию для уничтожения литой дендритной структуры слитка и улучшения механических свойств изделия. Осадкой не рекомендуется деформировать заготовки, у которых отношение высоты к диаметру больше 2,5, так как в этом случае может произойти продольное искривление заготовки. Осаживают заготовки между бойками или подкладными плитами. Разновидностью осадки является высадка, при которой металл осаживается лишь на части длины заготовки.

5) Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента — штампа. Различают листовую и объемную штамповку. При объемной штамповке сортового металла на заготовку, являющуюся обычно отрезком прутка, воздействуют специальным инструментом — штампом, причем металл заполняет полость штампа, приобретая её формы и размеры.

6) Обрезка заусенца и прошивка отверстий. Эти операции выполняют с помощью штампа, устанавливаемых на кривошипных прессах. Обрезают заусенец и прошивают отверстие сразу же после штамповки на обрезном прессе. Обычно усилие обрезного пресса не превышает 0,5 Мн.7) Контроль качества. Контролируют не только готовые поковки, но и изготовление их на всех этапах, начиная от контроля исходных заготовок. При контроле готовых поковок производят их внешний осмотр, выборочно измеряют геометрические размеры, твердость по Бринеллю. Размеры контролируют универсальными измерительными инструментами (штангенциркулями, штангенвысотомерами, штангенглубиномерами и др.) и специальными инструментами (скобами, шаблонами и контрольными приспособлениями). Несколько поковок из партии иногда подвергают металлографическому анализу и механическим испытаниям. Внутренние дефекты в поковках определяют ультразвуковым методом контроля и просвечиванием лучами Рентгена.

8) Правка штампованных поковок. Эту операцию выполняют для устранения искривлений осей и искажения поперечных сечений, получающихся при затрудненном извлечении поковок из штампа (вследствие застревания поковки в полости штампа), после обрезки заусенца, а также после термической обработки. Крупные поковки и поковки из высокоуглеродистых и высоколегированных сталей правят в горячем состоянии либо в чистовом ручье штампа сразу после обрезки заусенца, либо на обрезном прессе (обрезной штамп совмещается с правочным), либо на отдельной машине (установленной рядом со штамповочным оборудованием).Мелкие поковки можно править в холодном состоянии после термической обработки на специальном оборудовании (обычно на фрикционных молотах с доской) в правочных штампах, ручьи которых изготовляют по чертежу холодной поковки.

9) Очистка поковок от окалины. Очистка облегчает условия работы режущего инструмента при последующей механической обработке, а также контроль поверхности поковок. Очистку производят несколькими способами: в барабанах, дробью, травлением. В барабанах очищают поковки следующим образом. Поковки загружают в барабан с наклонной осью вращения, в котором находятся стальные звездочки. При вращении барабана поковки трутся и ударяются друг о друга и со звездочками, благодаря чему и происходит сбивание окалины. При очистке тяжелых поковок на их поверхности образуются забоины, поэтому таким способом их не очищают. Дробеструйная очистка заключается в том, что дробь размером 1−3 мм с большой скоростью ударяет о поверхность поковок и сбивает с них окалину. Скорость дроби сообщает сжатый воздух в специальных аппаратах. Этим способом очищают мелкои среднегабаритные поковки. Травлением в водных растворах кислот, нагретых до 40−60 0С, очищают крупногабаритные поковки сложных конфигураций.

10) Шлифовка детали — производится шлифование наружных и внутренних поверхностей на шлифовальных станках для достижения нужной точности и чистоты. Наибольшая длина шлифования: 750 мм.

Наибольший диаметр шлифования: Ø200 мм. Рисунок 8. Шлифовальный станок.

11) Проводится контроль: — технологических размеров и шероховатость поверхности специальнымимерителями;

— биение поверхностей.

4.2 Конструкция штамповочных молотов.

Для горячей объемной штамповки применяют молоты, кривошипные горячештамповочные прессы, горизонтально-ковочные машины, гидравлические прессы, винтовые прессы и машины для специализированных процессов штамповки. Процесс штамповки на машинах этого типа имеет свои особенности, обусловленные устройством и принципом их действия. Основным видом штамповочных молотов являются паровоздушные штамповочные молоты. Паровоздушные молоты. Принцип их действия тот же, что и паровоздушных ковочных молотов, но конструкция другая. У штамповочных молотов стойки станины устанавливают непосредственно на шаботе и соединяют с последним с помощью болтов с пружинами (при отсутствии пружин при ударах происходили бы поломки болтов). Штамповочные молоты всегда имеют усиленные регулируемые направляющие для движения бабы. Масса шабота у штамповочных молотов в 20−30 раз больше массы падающих частей. Все эти конструктивные особенности обеспечивают необходимую при штамповке точность соударения штампов. Штамповочные молоты имеют автоматизированное управление от педали, на которую штамповщик нажимает для нанесения удара. Если педаль отпустить, то баба молота автоматически возвращается в исходное положение.

Паровоздушные штамповочные молоты строят с массой падающих частей 630−25 000 кг. Кроме паровоздушных молотов двойного действия, для горячей штамповки применяютфрикционные молоты с доской и бесшаботные молоты. У фрикционных молотов с доской в бабе закрепляют деревянную доску, зажатую между вращающимися роликами, которые при вращении поднимают падающие части вверх. Схема 1. Машина для горячей объемной штамповки.

В верхнем положении доски с бабой ролики расходятся, и происходит свободное падение бабы. Эти молоты имеют массу падающих частей 500−1500 кг, их применяют для штамповки мелких поковок. У бесшаботных паровоздушных молотов шабот заменен подвижной бабой, соединенной с верхней бабой механической или гидравлической связью. При соударении верхней и нижней баб развивается значительная энергия (до 1,0 МДж), что позволяет штамповать на этих молотах крупные поковки преимущественно в одноручьевых штампах (ввиду подвижности обоих штампов многоручьевая штамповка на них затруднена).Все большее распространение находятгидравлические молоты, подвижные части которых приводятся в действие жидкостью под давлением. На штамповочных молотах штампы закрепляют: верхнюю часть с помощью «ласточкина хвоста» и клиньев в бабе молота, а нижнюю — в под штамповой плите, в свою очередь, закрепленной тем же способом в шаботе молота. На молотах штампуют поковки разнообразных форм преимущественно в многоручьевых открытых штампах. Так как ход молота нежесткий, штамп конструируют так, чтобы при последнем ударе его половинки сомкнулись по плоскости соударения. На молото обычно штампуют за несколько (3−5) ударов. После каждого удара баба молота уходит вверх, и в процессе деформирования наступает перерыв. Это приводит к тому, что часть поковки, деформируемая в верхнем штампе, охлаждается менее интенсивно, чем нижняя часть поковки.

Поэтому на молотах верхняя полость штампа заполняется металлом лучше, чем нижняя. Течение металла облегчается также за счет того, что после каждого удара окалина отваливается от поверхности заготовки и выдувается сжатым воздухом из штампа. В закрытых штампах на молотах штампуют реже; при этом в основном штампуют поковки, круглые в плане. Массу падающих частей молота, необходимую для штамповки, определяют практически в зависимости от массы и конфигурации поковки по упрощенным эмпирическим формулам или па основании справочных данных. Ориентировочно можно принять, например, что на молоте с массой падающих частей 10 т можно штамповать поковки массой 40−100 кг. Если энергия удара молота оказывается недостаточной, штампуют за большее число ударов.

Заключение

.

В данной курсовой работе было выполнено:

1) Описание метода горячей объемной штамповки, при котором явыявили, что по сравнению с ковкой штамповка имеет ряд преимуществ. Горячей объемной штамповкой можно получать без напусков поковки сложной конфигурации, которые ковкой изготовить без напусков нельзя. При этом допуски на штампованную поковку в 3−4 раза меньше, чем на кованую.

2) Описание технологического процесса штамповки.

3) Описание оборудования для горячей объемной штамповки и его технологические особенности. Для горячей объемной штамповки применяют молоты, кривошипные горячештамповочные прессы, горизонтально-ковочные машины, гидравлические прессы, винтовые прессы и машины для специализированных процессов штамповки. Процесс штамповки на машинах этого типа имеет свои особенности, обусловленные устройством и принципом их действия. В данной работе используется паровоздушный штамповочный молот.

4) Произведено описание стали, в частности сталь 3 у которой я определили технологические и физические свойства.

5) Произведен расчет поковки.

6) Описание конструкции штамповочных молотов. Список используемой литературы1. Дальский А. М. Технология конструкционных материалов: учебник для вузов — М.: Машиностроение, 1997. — 645с.

2.Михайлова О. М. Расчёт поковки: методическое указание — Екатеринбург.: УрГАПС, 1998.

3.Сорокин В. Г. Марочник сталей и сплавов — М.: Машиностроение, 1989.

4.Михайлова О. М. Основные требования к содержанию курсовой работы по технологии конструкционных материалов: методическое указание — Екатеринбург.: УрГАПС 1997.

5.Семенова Е. И. Технология и оборудование ковки и объемной штамповки — М.: Машиностроение, 1978. — 311с. Размещено на Allbest.ru6. ГОСТ 12 821–80. ФЛАНЦЫ СТАЛЬНЫЕ ПРИВАРНЫЕ ВСТЫК НА Ру от 0,1 до 20,0 МПа (от 1 до 200 кгс/см2). КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ.

7. ПОКОВКИ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ И ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫЕ КОВКОЙ НА ПРЕССАХ ПРИПУСКИ И ДОПУСКИ ГОСТ 7062–908. ГОСТ 7505–89 Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски9. ГОСТ 2590–2006. ПРОКАТ СТАЬНОЙ ГОРЯЧЕКАТАННЫЙ. СОРТАМЕНТ.