Ковка и объемная штамповка (2)

Дипломная работа
  • создание средств неразрушающего контроля качества металла метала в процессе высадки на ХВА,
  • оснащение оборудования устройствами очистки воздуха от СОЖ,
  • обеспечение оборудования средствами шумопоглащения (КШП 85г.).

  • Мало оборудования для: для штамповки длинных и сверхдлинных стержневых изделий, имеющего выталкиватели из пуансонов и матриц на всех позициях, с усовершенствованными быстродействующими механизмами реза, с быстрой или автоматической заменой инструмента, для нарезки резьбы во фланцевых гайках.

    4 ИСХОДНАЯ ЗАГОТОВКА ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

    Стабильность технологического процесса штамповки и качество штампуемого крепежа во многом определя­ются качеством исходного металла. Холодная штам­повка предъявляет специфические требования к исход­ному металлу. Материал, применяемый для холодной штамповки, должен обладать высокой пластичностью, иметь равномерные механические свойства и химиче­ский состав и.не иметь поверхностных и внутренних дефектов. Деформируемость металла в холодном состоянии, т. е. его способность претерпевать пластическое фор­моизменение без разрушения, зависит от многих фак­торов: качества поверхности заготовки; химического состава; структуры; механических свойств и технологи­ческих параметров процесса штамповки. Дефекты поверхности металла заготовки являются одной из основных причин возникновения надрывов и трещин при холодной штамповке. Они могут образовываться на разных стадиях переработки металла, начиная от разливки стали и кончая калибровкой перед высадкой. Дефектами разливки являются газовые пузыри, расположенные внутри или на поверхности металла. Неметаллические включения, пористость и др. Газовые пузыри возникают обычно в кипящей стали, в спокойной образуется не равномерно расположенная пори­стость. При прокатке дефекты слитков способствуют образованию па по верх пост проката трещин, закатов, глубоких рисок, волосовин, которые необходимо уда­лять перед процессом холодной деформации. Исследование влияния глубины и конфигурации по­верхностных дефектов на деформируемость углероди­стой стали проводят путем осадки образцов с искусственно нанесенной трещиной различной глубины, различным углом и радиусом при вершине. Установлено, что дефекты (волосовины, риски, плены и др.) глубиной более 0,05 мм при штамповке с большими степенями деформации раскрываются, образуя трещины.

    17 стр., 8241 слов

    Разработка технологии горячей объемной штамповки шестерни привода насоса

    ... курсовую работу 5-6 2. Написание пояснительной записки 6-14 2.1 Сущность обработки металлов давлением, в т.ч. горячей объемной штамповки ... горячая объемная штамповка для детали шестерня привода насоса. Также здесь дана характеристика используемой стали, произведен расчет поковки и разработана технологическая схема производства поковки. Шестерня является разновидностью зубчатых колес. Зубчатые колеса ...

    При нагреве слитков перед прокаткой необходимо добиваться наименьшего обезуглероживания. На обезуглероженной поверхности, вследствие ее пониженной твердости при прокатке образуются более глубокие риски и царапины.

    Количество дефектов, образующихся при прокатке, зависит также от степени износа валков. По мере износа на поверхности ручьев прокатных валков появляются выступы, углубления, трещины. Эти неровности отпечатываются на горячем металле и закатываются при последующих переходах, что приводит к нарушению сплошности металла.

    Содержание хрома более 1%, особенно в высокоуглеродистой стали, повышает прочность и понижает ее пластичность. При содер­жании в стали менее 0,3% С влияние Сг на снижение пластичности незначительное. Добавка хрома при снижении содержания углерода улучшает штампуемость стали.

    Никель снижает пластичность большинства углеродистых ста­лей и повышает сопротивление деформации, усиливает склонность стали к налипанию на инструмент при штамповке.

    Присутствие серы и фосфора в стали увеличивает ее хрупкость в процессе высадки. Содержание серы и фосфора в стали не должно превышать 0,03—0,04%.

    Наибольшее применение для холодной штамповки болтов имеет кипящая сталь. Кипящая сталь по сравнению со спокойной имеет пониженную ударную вязкость, более неоднородна по химическому составу и содержит больше загрязнений. В то же время она обла­дает пониженным сопротивлением деформации из-за более низкого содержания кремния (до 0,03%) и меньшей твердости поверхно­стного слоя. Кипящую сталь можно штамповать с более высокими степенями деформации.

    Применение кипящей стали для изготовления болтов ограничи­вается ее повышенной склонностью к хрупкому разрушению при по­ниженных температурах (хладноломкость).

    Структура исходного металла играет важную роль при холодной штамповке. Макроструктура стали, при­меняемой для холодной штамповки, должна характе­ризоваться полной однородностью, отсутствием усадоч­ной раковины, расслоений, неметаллических включе­ний, пористости, пузырей, трещин и т. д.

    Особенное влияние на штампуемость оказывают неметаллические включения и ликвационная зона — дефекты, встречающиеся наиболее часто. Сталь, имею­щая большое количество неметаллических включений, при холодной штамповке склонна к трещинообразованию. Ликвационная зона по площади не должна превы­шать 40% сечения металла, причем должна находиться в центре сечения, не имея выхода в наружные слои. Это требование вызвано тем, что твердость ликвационной зоны на 25—30% выше твердости основного поверхностного слоя. Смещение ликвационной зоны от центра сечения и особенно выход на боковую поверхность могут привести к браку при штамповке.

    Структура перлита оказывает определяющее влия­ние на штампуемость стали. Сталь с перлитной струк­турой, состоящей из чередующихся1 слоев феррита и тонких пластинок цементита (рис. 3,а), обладает повы­шенным сопротивлением холодной деформации.

    Ковка и объемная штамповка 1

    Поэ­тому соответствующей термообработкой добиваются такого видоизменения характера структуры перлита, чтобы пластинки цементита преобразовались в частич­ки сферической формы распределенные по ферриту, Такую структуру называют структурой зернистого пер­лита (см. рис. 3,6) или (более правильно) сфероидаль­ного цементита. Она характеризуется перлитным числом, которое может изменяться от 0 до 100 и обозначает процент содержания сфероидального цементита в общей массе перлита. Для холодной штамповки наилуч­шей считается структура с перлитным числом 70—80. Структуру сфероидального цементита получают от­жигом при температуре 680—720°С с последующим медленным охлаждением. Для сталей с содержанием углерода более 0,3% оптимальной структурой считается сорбитообразный перлит (см. рис. 3, в).

    15 стр., 7494 слов

    Холодная листовая штамповка

    ... Холодная листовая штамповка широко применяется в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности. Наибольшее распространение холодная штамповка ... с заданием для изготовления детали применяется листовая сталь со следующим обозначением: лист08кп-ОМ-В-Ш-1-НО-К-А-2*1000ГОСТ503-91 В ... торможению металла в процессе вытяжки и может приводить к образованию разрывов металла. Поэтому ...

    На процесс холодной штамповки оказывает влияние величина зерен металла. При очень мелком зерне уве­личивается сопротивление деформации; крупное зерно сообщает стали хрупкость. Оценку величины зерен производят по десятибалльной шкале: большему числу баллов соответствует меньшая величина зерна. Опти­мальной считается величина зерна, соответствующая 7№ 6—8.

    Механические свойства заготовки, предназначенной для холодной штамповки, должны обеспечивать ее не­обходимую деформируемость. Ниже рассмотрено влия­ние основных механических свойств.

    Высокая прочность затрудняет процесс холодной штамповки стали, поэтому верхние значения временно­го сопротивления для штампуемой стали ограничи­ваются величиной 40—80 кгс/мм2. Однако получают качественные изделия из металла с временным сопротивлением до 90—110 кгс/мм2.

    Величина относительного сужения считается ос­новным показателем пластичности штампуемого ме­талла.

    Считается, что при Ψ больнее 60% сталь весьма пластична, при Ψ от 50% до 60% сталь достаточно пластична, при Ψ меньше 50% сталь не пригодна для холодной штамповки.

    С уменьшением отношения предела текучести к вре­менному сопротивлению повышается пластич­ность стали. Наилучшей штампуемостью обладает сталь, имеющая отношение предела текучести к вре­менному сопротивлению 0,65.

    Необходимо отметить, что при определении механи­ческих свойств металла дефекты по­верхности (плены, закаты, риски, волосовины и пр.), вызывающие появление трещин при высадке, не оказы­вают влияния на результаты испытаний, т. е. на изме­ряемые характеристики. Поэтому при наличии значительного количества поверхностных дефектов металл даже с высокими значениями Ψ и малыми значениями предела прочности и имеющий оптимальную структуру может оказаться совершенно непригодным для холодной штамповки.

    Влияние поверхностных дефектов устанавливается испытанием на осадку до половины первоначальной высоты образца. Практически этот ме­тод не позволяет в полной мере оценить влияние де­фектов на процесс штамповки, так как степень дефор­мации при холодной штамповке значительно превышает степень деформации при осадке до половины высоты. При штам­повке болтов с нормальной головкой относительная де­формация головки может достигать 80%. Испытание на осадку до четверти первоначальной высоты позволяет лучше оценить пригодность металла для холодной штампов­ки, однако и оно не во всех случаях может гарантиро­вать необходимое качество металла, так как при этом не учитывается неравномерность распределения дефек­тов по длине прутка (бунта).

    5 СОРТАМЕНТ СТАЛИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К НЕЙ

    4 стр., 1761 слов

    Горячая и холодная штамповка

    ... заготовке 2. Холодная штамповка Под холодной штамповкой понимают штамповку без предварительного нагрева заготовки. Для металлов и сплавов, применяемых при штамповке такой процесс деформирования соответствует условиям холодной деформации. Холодная штамповка подразделяется на объемную штамповку и листовую штамповку. В первом случае заготовкой ...

    (Госты указаны старые)

    Металлургические заводы поставляют горячекатаный металл с отклонениями на диаметр по ГОСТ 2590—71.

    При холодной штамповке болтов на прессах-автоматах диаметр исходной заготовки должен соответствовать 3- и 4-му классам точ­ности.

    Использование металла с большим полем допуска, чем для ука­занных классов точности, вызывает ухудшение качества отрезки и может привести к несоосности заготовки и канала матрицы, к недо­статочному зажиму ее в ручье инструмента. Следствием этого явля­ется снижение качества штампуемых болтов (увеличение несоосно­сти головки и стержня, дефекты поверхности торцов).

    Увеличение диаметра заготовки затрудняет заталкивание ее в канал матрицы, что может привести к изгибу заготовки.