Общие положения
При
проектировании поковки в общем случае решаются следующие задачи:
1.
оценка технологичности изделия (детали)
2.
упрощение контура детали;
3.
выбор плоскости разъема штампов;
4.
назначение припусков на механическую обработку;
5.
назначение штамповочных уклонов;
6.
назначение радиусов скруглений и сопряжений;
7.
доведение геометрии поковки до технологичного вида (проверка выполнимости
углублений, труднозаполнимых полостей и т.п.);
8.
назначение допусков и допускаемых отклонений;
9.
оформление чертежа поковки.
Эти
задачи могут меняться в зависимости от типа поковки и вида оборудования
1. Оценка и повышение технологичности
детали
Под технологичностью детали следует понимать такую
конструкцию детали, которая обеспечивает наиболее простое ее изготовление при
обеспечении высоких эксплуатационных качеств. Технологичность детали может быть
обеспечена следующими способами:
1.
изменение конструкции детали или ее элементов без ущерба для качества;
2.
штамповка двух или более деталей в одной
поковке;
3.
разбивка сложных трудноштампуемых деталей на две или
несколько частей, которые штампуются отдельно, а затем свариваются;
4.
комбинированная штамповка на разных типах кузнечных машин;
5.
получение поковки детали из периодического проката пу-тем
механической обработки.
2. Упрощение контура детали
Удаляются мелкие невыполнимые элементы –фаски,
отверстия и т.п., а также назначаются напуски на поднутрения.
Поднутрения – невыполнимые элементы на детали –
шлицы, зубья, проточки, отверстия и полости, перпендикулярные оси штамповки.
Выполнимость тех или иных элементов определяется типом штамповочного
оборудования.
3. Выбор
линии разъема
Разъем у открытых штампов необходим для вкладывания
заготовки в ручей, извлечения из него поковки и размещения в плоскости разъема
канавки для заусенца. Линия разъема штампов - контур проекции поверхности
разъема на перпендикулярную к ней плоскость.
Выбор линии
разъема определяется из условий технологичности поковки с учетом следующих
факторов.
1. Сложность исходной заготовки.
2. Извлечение поковки из штампа.
3. Условия заполнения полости штампа. Заполнение металлом
штампов происходит лучше при осадке, чем при выдавливании.
4.Уменьшения объема напусков. Для уменьшения объема напусков
на уклоны линия разъема устанавливается на 1/2 высоты поковки.
5.Минимальная стоимость изготовления штампов.
6.Укладка поковок в обрезной штамп для обрезки облоя и прошивки отверстия.
7.Условия работы детали (заданная макроструктура).
4. Назначение
припусков на механическую обработку
Припуск – слой металла на обрабатываемых частях поверхности
поковки, удаляемый при ее механической обработке.
Величина припуска на механическую обработку определяется,
в общем случае, рядом факторов: изменением размеров при термической обработке, окалинообразованием, величиной удаляемого слоя при механической
обработке (МО), неточностью установки инструмента при МО.
5. Наружные
радиусы закруглений
При конструировании поковок предусматривают наружные
радиусы закруглений R (рис.2.14) для предотвращения концентрации напряжений и
образования разгарных трещин в углах гравюры ручья
штампа, снижения усилий, необходимых для заполнения углов и обеспечения
плавного изменения направления волокон. Наименьшие значения и зависят от массы
поковки и глубины полости ручья. R=1÷8мм.
6. Кузнечные
напуски
Кузнечный напуск – дополнительный объем металла (слой)
на обрабатываемых и необрабатываемых частях поверхности поковки, необходимый
для осуществления операций формоизменения.
Кузнечные напуски могут быть образованы на поковке
штамповочными уклонами, радиусами закруглений внутренних углов, непробиваемой
перемычкой в отверстиях и невыполнимыми в штамповочных операциях поднутрениями и полостями.
Кузнечные
напуски назначаются также в целях увеличения стойкости штампов и облегчения
заполнения ручьев.
7.
Проектирование углублений и отверстий
В поковке выполняют сквозные отверстия при
двухстороннем углублении, если диаметр сквозного отверстия не менее
8. Назначение
допусков и допускаемых отклонений
Допуски и допускаемые отклонения линейных размеров поковок назначаются в
зависимости от исходного индекса и размеров поковки по табл. 8 ГОСТ 7505-89.
Допускаемые отклонения внутренних размеров поковок
должны устанавливаться с обратными знаками.
9. Правила
оформления чертежа поковки
Чертеж поковки рекомендуется составлять в масштабе
1:1. Исключения допустимы при вычерчивании поковок простой формы или поковок,
размеры которых более
Контуры готовой детали на чертеже поковки следует вычерчивать
штрихпунктирной или сплошной тонкой линией, наглядно показывающей наличие
припусков и напусков. Размеры готовой детали "можно проставить в скобках
под размерами поковки.
На чертеже можно не указывать размеры для построения
линии разъема, припусков и напусков, а также рекомендуется избегать простановки
размеров от линии разъема, если она не совпадает с осевой. Необходимо указать
установочные базы для обработки резанием и от них проставить размеры с
до-пусками. Размерные линии для нанесения размеров поверхностей с уклонами
проводят от вершин уклонов. Размеры поковки проставляют с учетом:
·
удобной проверки
шаблонами размеров и формы поковки;
·
простоты разметки
поковки при контроле;
·
удобной проверки
припуска на чертеже;
В примечании к чертежу указывают: наименование (номер)
поковки, степень ее сложности, марку и группу стали, точность изготовления, вид
нагрева, а также штамповочные уклоны и радиусы закруглений, не указанные на
чертеже.
В технических требованиях необходимо указать: группу
по видам испытаний, категорию прочности, вид термообработки, способ очистки
поверхности, допускаемую величину остатков облоя
после обрезки, а также глубину внешних дефектов и дефекты формы (сдвиг, несоосность отверстий и сечений, кривизну, коробление и т.
п.). По требованию потребителя в технические требования могут быть включены
указания мест маркировки, отпечатка при испытании твердости, вырезки образца
для механических испытаний и другие особые условия. При этом рекомендуется:
место маркировки назначать на поверхности, не
контактирующей с обрезным пуансоном и не обрабатываемой резанием;
место отпечатка твердости указать на плоской поверхности,
удобной для зачистки, с учетом удобной укладки поковки на прессе при определении
твердости.