Способы получения заготовок
Разделительные процессы при обработке металлов давлением включают большое число основных и вспомогательных операций. Операции, наиболее часто встречающиеся при получении заготовок, приведены в табл. 7.1.
Некоторые из этих процессов используются не только как разделительные, но и как процессы, посредством которых производятся детали без последующей обработки. Между выбором способа раскроя заготовки и изготовлением готовой детали существует непосредственная взаимосвязь.
Технологические требования к деталям, получаемым обработкой металлов давлением. При конструировании машин и сооружений обычно решают две задачи:
1) создание современного высокопроизводительного оборудования;
2) оптимизация форм деталей не только с точки зрения прочности, но и с точки зрения возможности их получения путем использования самых современных методов обработки металлов давлением.
Для решения этих проблем требуется комплекс знаний, обусловленный выбором:
а) стали и ее физико-механических свойств;
б) оптимальной формы заготовки и детали, обеспечивающих минимальный расход металла при раскрое и минимальное время для подготовки к деформации, рациональной конфигурации; более равномерной загрузки инструментальной оснастки, способствующей увеличению ее работоспособности;
в) рациональных припусков и допусков на размеры заготовок и деталей с учетом возможностей процесса взаимосвязанного с особенностями оборудования и инструментальной оснастки на заводе-изготовителе.
Технологические требования к плоским деталям. Плоские детали в большинстве случаев изготовляют из листового материала методом штамповки. Процесс штамповки требует максимальной простоты формы деталей, обеспечивающей минимальный отход или безотходную штамповку. Для устранения внешних и внутренних острых углов на деталях необходимо, чтобы для внешнего контура при а >90 ° минимальный радиус закругления составлял R ^ 0,25s, а при а < 90° R 0,52s; для внутреннего контура при а > 90° R ^ 0,35s; при а < 90° R 0,65s, где s — толщина листа.
Допустимые минимальные размеры (в мм) пробиваемых отверстий при штамповке приведены в табл. 7.2. При использовании специальных направляющих для пуансонов диаметр отверстия может быть получен в пределах 0,3—0,45 толщины листа. Минимально допустимые расстояния между отверстиями и контуром детали зависят от формы отверстия и толщины листового металла.
Технологические требования к деталям для глубокой вытяжки. Большая часть деталей, используемых в машиностроении, имеют форму полых цилиндров. Их производство осуществляется глубокой вытяжкой. Они изготовляются без фланцев или с фланцами, размеры которых по возможности должны быть минимальными. Увеличение размеров фланца усложняет технологический процесс. Минимальный внешний диаметр фланца определяют по формуле.
В случае наличия отверстий на цилиндрической части детали, рекомендуемое расстояние от отверстия до дна заготовки.
Высота детали при конструировании должна определяться из возможности осуществления одно операционной вытяжки, что сказывается на увеличении производительности процесса, снижении себестоимости и улучшении условий труда. Технологические требований к заготовкам, получаемым объемной штамповкой. Анализом технологических процессов получения объемных заготовок (шестерен, осей, валов и др.), производимых методом обработки металлов давлением, установлено, что при горячей объемной штамповке коэффициент использования металла составляет 50—80 %, а при холодной штамповке он достигает в отдельных случаях 90% . Технология получения штампуемых деталей требует, по возможности, уменьшения, а в некоторых случаях устранения наличия выпуклых или вогнутых элементов по контуру заготовки, что значительно облегчает их производство. В связи с этим оптимизация формы детали с целью создания упрощенной штамповой оснастки, облегчающей условия течения металла в зоне деформирования, создает предпосылки для использования производства заготовок методом точной прокатки, штамповки и прессования. Эти процессы значительно повышают коэффициент использования металла, а также резко сокращают число окончательных операций, а в некоторых случаях, например при холодной штамповке, обеспечивают получение готовых деталей.
