Общие положения

Основным документом для разработки технологического процесса ковки является рабочий чертеж детали или полуфабриката в стадии поставки (чертеж предварительно обработанной до промежуточных размеров поковки, которая поставляется заводу-заказчику заводом-изготовителем).

Разработка технологического процесса ковки выполняется в такой последовательности:

1. Разрабатывается чертеж поковки и определяется ее масса, Дня этого вначале на основании соотношений геометрических размеров детали устанавливается тыл поковки в соответствии с ГОСТ 7062-79.

2. Определяется масса и по нормалям заводов выбирается заготовка для ковки.

3. Устанавливается необходимый уков.

4. Выбираются кузнечные операции, последовательность их выпол­нения, инструмент основной, вспомогательный, мерительный.

5. Назначается режим нагрева и первичного охлаждения.

6. Выбирается кузнечно-прессовое оборудование.

7. Устанавливаются состав рабочей бригады и нормы времени на ковку.

8. Разрабатываются мероприятия, обеспечивающие безопасность работы и обслуживания оборудования.

С учетом того, что состав бригады и нормы времени существенным образом зависят ох типа используемого пресса и его привода (в настоящее время в нашей стране эксплуатируются прессы, изготовленные в 1913г. и позже), уровня механизации и планировки агрегатов в цехе, позиции 7 и 8 в домашнем задании не выполняются.

Разработка технологического процесса ковки вала с уступами

Последовательность разработки технологического процесса ковки с уступами рассмотрим на конкретном примере ковки детали с размерами, мм:

D₁=900; D₂=650; D₃=900; D₄=600; D₅=700; D₆=650; L₁=350; Z₂=300; Z₃=300; Z₄=650; Z₅=200; Z=2300 (см.рис.1)

1. Составление чертежа поковки

1.1. Назначение основных и дополнительных припусков и допусков на диаметры

Основные припуски δ и предельные отклонения выбира­ют по табл.2[1] в зависимости от общей длины детали на каждый конкретный диаметр.

Дополнительные припуски на диаметры всех сечений, крема основного, выбирают по табл.3 в зависимости от разности диаметров основного и рассматриваемого сечения детали. Для валов с одним или двумя уступами и валов с выемкой при выборе основного сечения следует руководствоваться табл.4.

Для валов, имеющих более двух уступов или сочетание уступов и выемок, основным считается сечение максимального диаметра. Рассматриваемая в примере деталь имеет более двух уступов, следовательно, за основное принимаем сечение наибольшего диаметра ( мм).

Данные расчетов диаметров поковки представлены в табл.6.

1.2. Назначение припусков и предельных отклонений на размеры по длине

Припуски и предельные отклонения на общую длину и размеры от единой базы выбирают в соответствии с ГОСТ 7062-79 (рис.2).

а) Составление расчетного чертежа поковки. В расчетном чертежа поковки (рис.3) рекомендуется указать линейные размеры буртов, уступов, выступов, выемок и фланцев после назначения на них припусков в соответствии с рис.2 и табл.6, в которой указаны значения δ соответствующих диаметров. Данные расчетов длин элементов поковки с при­пусками представлены в табл.5 и на рис.3.

б) Проверка возможности выполнения уступов и выемок. Минимальные размеры высот и длин уступов и выемок поковок в соответствии с типовым чертежом детали (рис.4) приведены соответственно в табл.7 и 8. При этом нужно также руководствоваться следующими указаниями:

1. Промежуточные уступи l₂, l₆ и т.п. (см. рис.4) выполняются при условии, если их длина равна или более 0,5 значений, получен­ных по табл.8.

2. Если уступ l₂ имеющийся на детали (рис.4), на поковке не выполняется, то для определения значения соседнего уступа l₁ в расчет не принимается суммарная высота уступов детали h₁ +h_2.

Если уступ l₁ (рис.4) на поковке не выполняется, то для определения значения соседнего уступа h₂ в расчет принимается только высота уступа и т.д.

3. При высоте уступа h₁, h₂, h₅, h₆ или выемки h₃, h₄ менее 40мм минимально допустимую длину, определяемую по табл.8, увеличивают на 25%.

4. При определении выполняемости выемки по табл.8 берется наименьший диаметр D₃ или D₅, примыкающий к выемке.

В случае поковки, показанной на рис.3, проверке подлежит возможность выполнения уступа I и выемок П и Ш.

Рис.2

Рис.3

Рис.4

Уступ I. Высота уступа I равна . По табл.7 находим, что при длине поковки 2000−3000мм и диаметре, примыкающем к уступу, 700−750мм минимальная высота уступа равна 30мм. Следовательно, уступ I не выполняется.

Выемка II. Длина выемки II равна 606,5мм, а ее высота равна . По табл.8 находил, что при длине поковки 2000−3000мм и минимальном диаметре, примыкающем к выемке, 700−750мм минимальная длина выемки равна 490мм. Следовательно, выемка II выполняется.

Выемка III. Длина выемки III равна 255мм, а ее высота равна . По табл.8 находим, что при длине поковки 2000−3000мм и диаметре, примыкающем к выемке, 900−950мм минимальная длина выемки равна 590мм. Следовательно, выемка III не выполняется.

в) Проверка возможности выполнения буртов и фланцев. Бурты и фланцы на поковках выполняются в соответствия с рис.5 и табл.9. При этом необходимо также руководствоваться следующими указаниями:

1. Если длина бурта, определяемая с учетом припусков и указанная в расчетном чертеже поковки, будет меньше значений, полученных по табл.9,то она увеличивается до размеров, определенных по табл.9.

2. Минимальная поковочная длина фланцев (т.е. концевых участков вала; увеличенного диаметра, у которого длина , где D – диаметр фланца) должна быть на 50% больше, чем минимальная длина буртов, определенных по табл.9.

3. Разницу в длинах между значениями, определенными по табл.9 и указанными в расчетном чертеже поковки, прибавляет у фланцев со стороны уступа, а у буртов со стороны уступа большего диаметра.

4. В случае, если прибавление указанной в п.3 разницы со стороны уступа большего диаметра приводит к невозможности выполнения уступа или выемки, то со стороны уступа большего диаметра прибавляется та часть разницы в длине, которая не препятствует образованию выемки или уступа.

5. При увеличении длины фланца или бурта согласно п.1 значение отрицательного отклонения на этой длине должно быть соответственно увеличено.

В рассматриваемом примере сплошного вала с уступами (см. рис.3) необходимость проверки возможности выполнения буртов и фланцев отпадает. Это связано с тем, что после назначения напуска на выемку I (см. рис.3) общая длина концевой части поковки становится равней 242+521=763мм, т.е. больше диаметра концевой части поковки, равного 735мм, в то время как по определению фланца его длина должна быть менее или равна 0,3 диаметра. Аналогичным образом после назначения напуска на выемку III (см. рис.3) общая длина концевой части поковки становится равной 417,5+255+345=1017,5мм, что больше диаметра 930мм на этой части поковки.

Рис.5

Чтобы пояснить проверку возможности выполнения буртов и фланцев, которая может встретиться при выполнении различных вариантов домашнего задания, приведены дополнительные примеры. На рис.6 показан пример определения возможности выполнения бурта, а на рис.7 − пример возможности выполнения поковки фланца.