Горячая штамповка пластмассы реферат
Обновлено: 04.07.2024
При производстве металлических изделий широко применяют обработку
металлов давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Основными
способами обработки металлов давлением являются прокатка, волочение,
прессование, ковка и штамповка.
Содержание работы
1. Сущность метода горячей объёмной штамповки. Преимущества и
недостатки ---------------------------------------------------------3
3. Расчёт поковки. Назначение припусков, допусков и кузнечных
напусков ------------------------------------------------------------6
4. Разработка технологии изготовления поковки
4.1 Описание технологического процесса горячей объёмной
штамповки ------------------------------------------------9
4.2 Штамповка на ковочных вальцах---------------------------11
4.3 Устройство и принцип работы деформирующего оборудования и
штамповой оснастки -------------------------------------------------12
5. Дефекты в поковках. Способы их предотвращения и устранения --------13
Заключение-------------------------------------------------------16
Список используемой литературы-------------------------------------17
Содержимое работы - 1 файл
техн.машиностроения.docx
1. Сущность метода горячей объёмной штамповки. Преимущества и
2. Характеристика материала поковки и технические требования к приёмке
3. Расчёт поковки. Назначение припусков, допусков и кузнечных
4. Разработка технологии изготовления поковки
4.1 Описание технологического процесса горячей объёмной
4.2 Штамповка на ковочных вальцах----------------------- ----11
4.3 Устройство и принцип работы деформирующего оборудования и
5. Дефекты в поковках. Способы их предотвращения и устранения --------13
При производстве металлических изделий широко применяют обработку
металлов давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Основными
способами обработки металлов давлением являются прокатка, волочение,
прессование, ковка и штамповка.
Прокатка – один из важнейших способов обработки давлением,
которым обрабатывается 75-80% выплавляемой стали.
Горячая объёмная штамповка поковок осуществляется в штампах.
Штамп состоит из двух разъёмных частей, внутренние полости которых в
собранном виде образуют ручьи. Течение металла при деформации
ограничивается формой и размерами внутренней полости штампа. Получаемые
поковки отличаются высокой точностью размеров, большей сложностью
конфигурации, хорошим качеством поверхности и меньшими допусками.
Следовательно, штамповка обеспечивает значительную экономию металла,
снижает трудоёмкость обработки в кузнечном цехе и при последующей
механической обработке, повышает коэффициент использования металла и
увеличивает производительность оборудования.
Горячую объёмную штамповку широко применяют в автомобильной,
тракторной, транспортной, авиационной и других отраслях промышленности.
1. Сущность метода горячей объёмной штамповки.
Преимущества и недостатки.
Масса слитков составляет от 200 кг до 350т. Наибольшее
распространение имеют слитки массой более 1 т. Для ковки
применяются слитки многогранные (чаще всего шести восьмигранные)
По способу изготовления поковок различают свободную ковку и
горячую объёмную штамповку.
Горячая объёмная штамповка – это вид обработки материалов
давлением, при котором формообразование поковки из нагретой заготовки
осуществляют с помощью специального инструмента – штампа. Течение металла
ограничивается поверхностями плоскостей, изготовленных в отдельных частях
штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую
плоскость (ручей) по конфигурации поковки.
В качестве заготовок для горячей штамповки в подавляющем
большинстве случаев применяют прокат круглого квадратного, прямоугольного
профилей, а также периодический. При этом прутки разрезают на отдельные
заготовки, хотя иногда штампуют и от прутка с последующем отделением
поковки непосредственно на штамповочной машине. Заготовки отрезают от
прутка различными способами: на кривошипных пресс-ножницах, газовой резкой
По сравнению с ковкой штамповка имеет ряд преимуществ. Горячей
объёмной штамповкой можно получать без напусков поковки сложной
конфигурации, которые ковкой изготовить без напусков нельзя, при этом
допуски на штамповочную поковку в 3 – 4 раза меньше, чем на кованную. В
следствии этого значительно сокращается объём последующей механической
обработки, штамповочные поковки обрабатывают только в местах сопряжения с
другими деталями, и эта обработка может сводиться только к шлифованию.
Производительность штамповки значительно выше – составляет десятки
и сотни штамповок в час.
В то же время штамповочный инструмент штамп – дорогостоящий
инструмент и является пригодным только для изготовления какой то одной,
конкретной поковки. В связи с этим штамповка экономически целесообразна
лишь при изготовлении достаточно больших партий одинаковых поковок.
Кроме того, для объёмной штамповке поковок требуется гораздо
больше усилий деформирования, чем для ковки таких же поковок. Поковки
массой в несколько сот килограммов для штамповки считается крупными. В
основном штампуют поковки массой 20 – 30 килограмм. Но благодаря созданию
мощных машин в отдельных случаях штампуют поковки массой до трёх тонн.
Горячей объёмной штамповкой изготовляют заготовки для
ответственных деталей автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин,
самолётов, железнодорожных вагонов, станков и так далее.
Конфигурация поковок чрезвычайно разнообразна, в зависимости от
неё поковки обычно разделяются на группы. Например, штампованные поковки,
можно разделить на 2 группы: удлинённой формы, характеризующиеся большим
отношением длинны к ширине, и круглые или квадратные в плане.
Наличие большого разнообразия форм и размеров штампованных
поковок, а также сплавов, из которых их штампуют, обуславливает
существование различных способов штамповки.
Так как характер течения металла в процессе штамповки определяется
типом штампа, то этот признак можно признать основным для классификации
способов штамповки. В зависимости от типа штампа выделяют штамповку в
открытых штампах и в закрытых штампах.
Штамповка в открытых штампах характеризуется переменным зазором
между подвижным и неподвижным частями штампа. В этот зазор вытекает
заусенец (облой), который закрывает выход из полости штампа и заставляет
металл целиком заполнить всю полость. В конечный момент формирования
заусенец выжимаются излишки металла, находящийся в плоскости, что позволяет
не предъявлять особо высоких требований к точности заготовок по массе.
Заусенец затем обрезается в специальных штампах. Штамповкой в открытых
штампах получают поковки всех типов.
Штамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что полость
штампа в процессе деформирования остаётся закрытой. Зазор между подвижной и
не подвижной частями штампа при этом постоянный и большой, так что
образование заусенца в нём не предусматривается. Устройство таких штампов
зависит от типа машины, на которых штампуют. Закрытый штамп может быть с
одной или двумя взаимно перпендикулярными плоскостями разъёма, то есть
состоять из трёх частей.
При штамповке в закрытых штампах надо строго соблюдать равенство
объёмов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются
углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше
нужного. Значит процесс получения заготовки усложняется, поскольку отрезка
заготовок должна сопровождаться высокой точностью. Существенным
преимуществом штамповки в закрытых штампах является уменьшение расхода
металла, поскольку нет отхода заусениц. Поковки полученные в закрытых
штампах имеют более благоприятную микроструктуру, так как волокна обтекают
контур поковки, а не прорезаются в месте выхода металла заусениц. При
штамповке в закрытых штампах металл деформируется в условиях всестороннего
неравномерного сжатия при больших зажимающих напряжениях, чем в открытых
штампах. Это позволяет получить большие степени деформации и штамповать
К закрытой штамповке можно отнести штамповку выдавливанием и
прошивкой, так как штамп в этих случаях выполняют по типу закрытого и
отхода металла заусениц не предусматривает. Деформирование металла при
горячей штамповке вдавливанием и прошивкой происходит так же, как при
холодном прямом и обратном выдавливании.
2. Характеристика материала заготовки и технические требования.
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДРАСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра ЭТТ РЕФЕРАТ
Горячая объемная штамповка Горячая объемная штамповка – способ обработки металлов давлением, при котором изделию придается необходимая форма при помощи специального инструмента – штампа.
Образуемая в результате объемной штамповки деталь называемая поковкой.
При объемной штамповке металл деформируется одновременно по всему объему, а течение его происходит в полости штампа, очертания и размеры которой соответствуют будущей детали.
По сравнению с ковкой штамповка имеет ряд преимуществ.
1. Имеет более высокую производительность;
2. Обеспечивает меньший расход материала;
3. За счет более высокой точности позволяет значительно сократить объем последующей обработки резанием.
1. Для объемной штамповки паковок требуется гораздо большее усилие деформирования;
2. Штамп дорогостоящий инструмент и пригоден только для изготовления одной, конкретной паковки.
Поэтом горячая объемная штамповка экономически целесообразно применению в крупносерийном и массовом производстве при изготовлении паковок от нескольких грамм до 20 килограмм.
Штампы – это массивные стальные формы, состоящие из двух частей в которых имеются полости. Эти полости называются ручьями. Верхняя часть штампа закрепляется на подвижной части кузнечной машины, нижняя – на неподвижной. При смыкании обеих частей штампов образуется ручей, формы и размеры которого соответствуют изготавливаемому изделию. В зависимости от степени сложности изделия используют штампы одноручьевые или многоручьевые. Штамповка паковок сложной конфигурации производится в многоручьевых штампах, ручьи которого подразделяются на заготовительные и штамповочные (чистовые и черновые).
В заготовительных ручьях происходит предварительное, а в штамповочных – окончательная форма изменения заготовки.
Различают штамповку в открытых и закрытых штампах.
При штамповке в открытых штампах в плоскости их разъема часть металла вытекает в облойную щель – получается заусенец (облой), что служит гарантией полного заполнения полости металлом.
Штамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что полость штампа в процессе деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа при этом постоянный и небольшой. Образование заусенца в нем не предусмотрено.
После штамповки изделий производят ряд завершающих операции: обрезку облоя, прошивку отверстий, правку, термическую обработку (отжиг или нормализацию), очитку от окалины, контроль качества паковок. Давильная обработка В последнее время этот метод получается значительное распространение для изготовления деталей в различных отраслях промышленности.
Заготовка, имеющая форму круга, прижимается упором к вращающейся форме.
Давильни перемещается параллельно оси вращения формы и постепенно деформирует металл заготовки, прижимая его к форме. В зависимости от давления толщина стенок детали может быть равной или меньше толщины заготовки.
Этим методом можно изготавливать изделия, получаемые вытяжкой при штамповке, но только полые тела
Горячая объемная штамповка – способ обработки металлов давлением, при котором изделию придается необходимая форма при помощи специального инструмента – штампа.
Штампы – это массивные стальные формы, состоящие из двух частей в которых имеются полости. Эти полости называются ручьями. Верхняя часть штампа закрепляется на подвижной части кузнечной машины, нижняя – на неподвижной. При смыкании обеих частей штампов образуется ручей, формы и размеры которого соответствуют изготавливаемому изделию. В зависимости от степени сложности изделия используют штампы одноручьевые или многоручьевые. Штамповка паковок сложной конфигурации производится в многоручьевых штампах, ручьи которого подразделяются на заготовительные и штамповочные (чистовые и черновые).
Рис. 1. Примеры гнутых профилей
Заготовка при изготовлении гнутых профилей может быть лента или полоса из стали и цветных металлов толщиной 0,3-10мм.
Рис. 2. Накатывание резьбы плоскими плашками
Рис. 3. Накатывание резьбы роликами
Процесс можно осуществлять на токарных станках накатниками 1 и 3, которые закреплены на суппорте и перемещаются с подачей Sпр. Каждый накатник имеет заборную часть для постепенного образования накатываемых зубьев на заготовке 2.
Рис. 5. Прямое выдавливание
Рис. 6. Обратное выдавливание
Рис. 7. Боковое выдавливание
Комбинированное выдавливание характеризуется одновременным течением металла по нескольким из рассматриваемых схем холодного выдавливания.
где F 0 – площадь поперечного сечения исходной заготовки;F 1 – площадь поперечного сечения выдавленной части детали;
Рис. 7. Холодная высадка
Высадка головки детали за один удар пуансона обеспечивается при l ≤ (2,5 – 2,8) d . При l ≤ (3,5 – 5,5) d – за два удара, и при l > (6 – 8) d – за три удара.
На холодновысадочных автоматах штампуют заготовки диаметром 0.5 – 40 мм из черных и цветных металлов. Получают такие детали как болты, винты, заклепки, гвозди, шарики, ролики и т.д. Штамповка на холодновысадочных автоматах характеризуется высоким коэффициентом использования металла ~ 95% (только 5% металла идет в отход).
Листовая штамповка – это процесс получения изделий или заготовок из листового материала путем деформирования его на прессах с помощью штампов. Листовой штамповкой можно получать изделия не только из металла, но и из кожи, картона, пластмасс.
1. Технология производства ЭВМ / А.П. Достанко, М.И. Пикуль, А.А. Хмыль: Учеб. – Мн. Выш. Школа, 2004 – 347с.
2. Технология деталей радиоэлектронной аппаратуры. Учеб. пособие для ВУЗов / С.Е.Ушакова, В.С. Сергеев, А.В. Ключников, В.П. Привалов; Под ред. С.Е. Ушаковой. – М.: Радио и связь, 2002. – 256с.
3. Тявловский М.Д., Хмыль А.А., Станишевский В.К. Технология деталей и периферийных устройств ЭВА: Учеб. пособие для ВУЗов. Мн.: Выш. школа, 2001. – 256с.
4. Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей ВУЗов / А.М. Дольский, И.А. Арутюнова, Т.М. Барсукова и др.; Под ред. А.М. Дольского. – М.: Машиностроение, 2005. – 448с.
5. Зайцев И.В. Технология электроаппаратостроения: Учеб. пособие для ВУЗов. – М.: Высш. Школа, 2002. – 215с.
6. Основы технологии важнейших отраслей промышленности: В 2 ч. Ч.1: Учеб. пособие для вузов / И.В. Ченцов, И.А.
Кузнечное ремесло и кузнечное производство имеют многовековую историю. Человеку давно были известны простейшие кузнечные инструменты для ковки: молот, клещи и наковальня, а также и простейшее нагревательное оборудование — горн. Первая механизация процессов ковки относится к XVI веку, когда стали применять механические рычажные, вододействующие молоты, приводимые энергией водяного потока. При отсутствии гидроэнергии применялись копровые (падающие) молоты.
В 1842 году Джеме Несмит построил первый паровой молот, а в 1846 году Армстронг — первый паровой гидропресс. В том же XIX веке начали применять приводные механические и пневматические молоты, получили развитие кривошипные прессы и другие кривошипные кузнечно-штамповочные машины.
Штамповка и ее виды
Штамповка — процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки — листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист до 6 мм).
Примером листовой штамповки является процесс пробивания листового металла в результате которого получают перфорированный металл (перфолист).
В противном случае штамповка называется объёмной. Для процесса штамповки используются прессы — устройства, позволяющие деформировать материалы с помощью механического воздействия.
По типу применяемой оснастки штамповку листовых материалов можно разделить на виды:
штамповка в инструментальных штампах,
штамповка эластичными средами,
Рисунок 1 — Схемы штамповки на различных видах оборудования:
- ручей штампа;
- 2 — облой;
- 3 — выталкиватель
Различают штамповку в открытых и закрытых штампах (рисунок 1).
В открытом штампе избыток металла выдавливается наружу (в облой), поэтому
заготовки можно нарезать с малой точностью на пресс-ножницах. При безоблойной штамповке весь металл расходуется на изделие, но появляется необходимость в точной дозировке металла, что возможно при резке заготовок на пилах.
Обработка металлов давлением (2)
. применяются так называемые комбинированные штампы. Для операций холодной штамповки необходимо использовать металлы и сплавы, которые обладают гибкостью, пластичностью, а также дешевизной. 2. Виды обработки металлов давлением Процессы обработки металлов давлением по назначению подразделяют на .
Фасонные штампованные детали получают окончательную форму в
чистовом штампе, а предварительную — либо в черновом (заготовительном)
штампе, либо на специализированном оборудовании (ковочных вальцах), либо свободной ковкой.
Горячая объёмная штамповка
Горячая объёмная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа. Течение металла ограничивается поверхностями полостей (а также выступов), изготовленных в отдельных частях штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую полость (ручей) по конфигурации поковки. В качестве заготовок для горячей штамповки применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей, а также периодический. При этом прутки разрезают на отдельные (мерные) заготовки, хотя иногда штампуют из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине.
Применение объемной штамповки оправдано при серийном и массовом производстве. При использовании этого способа значительно повышается производительность труда, снижаются отходы металла, обеспечиваются высокие точность формы изделия и качество поверхности. Штамповкой можно получать очень сложные по форме изделия, которые невозможно получить приемами свободной ковки.
Штамповка в открытых штампах
Штамповка в открытых штампах характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла — облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высокие требования к точности заготовок по массе. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов.
Штамповка в открытых штампах сопровождается образованием заусенца (облоя), который выполняет специальные технологические функции.
На рисунке 2 представлена схема штамповки в открытых штампах. Верхняя половина штампа 1 перемещается под действием усилия Р и давит на торцевые поверхности заготовки 5. Металл при этом деформируется в ручьях 6 штампа, образованного верхней 1 и нижней 2 половинами, и, заполняя его, вытекает в заусенечную канавку 3. Сформированная таким образом поковка 4 имеет по периметру заусенец (облой) 7. Для извлечения поковки из штампа служат штамповочные уклоны α , величина которых составляет 5-10о.
штамповка листовой металл
Рисунок 2 — Схема штамповки в открытых штампах
Открытая штамповка характеризуется следующими факторами.
Объем металла при ней — непостоянен. Следовательно, имеется часть металла, которая удаляется в отход. При этом должно соблюдаться условие
заг =Vпок + Vзаус,
Направление вытеснения металла перпендикулярно направлению движения штампа.
Заусенец (облой) создает противодавление, которое, увеличивая гидростатическое давление в штампе, обеспечивает заполнение угловых элементов ручья, при этом реализуется возможность регулирования заполнения штампа.
При открытой штамповке выделяют три основные стадии течения металла (рисунок 3): свободную осадку (рисунок 3,а); заполнение штампа (рисунок 3,
Разработка технологического процесса листовой штамповки
б) и выдавливание заусенца (рисунок 3, в).
На практике существует и четвертая (нежелательная) стадия, когда ручьи штампа заполнены, но поковка не выполнена по высоте (ее часто называют доштамповкой).
Постадийное изменение усилия штамповки представлено на рисунок 3, г.
Основной недостаток штамповки в открытых штампах — это большие потери металла на заусенец, которые зависят от массы и формы поковок и могут достигать 30 % и более. Кроме того, волокна металла при удалении облоя оказываются перерезанными, что существенно снижает качество поковок.
Заусенечную щель выполняют в виде специальной канавки. Она состоит из магазина (приемной части) и мостика (переходная часть от основнойполости штампа).
Магазин должен быть заполнен не более чем на две трети от своего объема, в противном случае возможна поломка штампа. Канавки (рисунок 4) выполняют двух видов:
- для машин со свободным ходом (молот, гидропресс);
- для машин с регламентированным ходом (кривошипные пресса).
Рисунок 3 — Схема стадий течения металла при штамповке: a — стадия свободной осадки; б — стадия заполнения штампа; в — стадия выдавливания заусенца
Рисунок 4 — Формы заусенечной канавки: а — для машин со свободным ходом;
б — для машин с регламентированным ходом
Стадии процесса штамповки в открытых штампах
На первой стадии происходит свободная осадка заготовки на величину DH1.В более сложных случаях свободная осадка сопровождается частичным выдавливанием в дополнительные углубления полости или прошивкой металла с образованием выемок в поковке.
С момента соприкосновения заготовки с боковыми стенками штампа начинается вторая стадия штамповки. Эта стадия штамповки завершается при обжатии на DH2.
На третьей стадии штамповки при обжатии на DH3 избыточный металл заготовки вытекает в канавку. Третья стадия штамповки характерна тем, что в это время заусенец выполняет свою основную технологическую функцию — закрывает полость штампа. При дальнейшей деформации сопротивление выходу металла в канавку возрастает вследствие уменьшения заусеничной щели. Так как сопротивление течению металла в незаполненные углы полости теперь меньше, чем в канавку, то к концу этой стадии ручей штампа оказывается заполненным.
На четвертой стадии происходит вытеснение избыточного металла из полости штампа. Обжатие совершается на величину DH4 (величину недоштамповки до размеров по чертежу поковки).
Наибольшее сопротивление деформации достигается именно на этой стадии.
Рисунок 5 — Стадии процесса штамповки в открытых штампах.
Список использованной литературы
Разработка технологии горячей объемной штамповки шестерни привода насоса
. Получение задания на курсовую работу 5-6 2. Написание пояснительной записки 6-14 2.1 Сущность обработки металлов давлением, в т.ч. горячей объемной штамповки 6-8 2.2 Характеристика . сцепления. Однако преимущества превосходят недостатки, зубчатые колеса широко распространены. Горячая объемная штамповка -, В качестве заготовок для горячей штамповки в подавляющем больши Конфигурация поковок .
1. Голенков В.А., Дмитриев А.М., Кухарь В.Д., Радченко С.Ю., Яковлев С.П., Яковлев С.С. Специальные технологические процессы и оборудование обработки давлением. М.: Машиностроение, 2004. — 464 с.: ил.
— Ковка и штамповка: Справочник в 4 т.; Под ред. Е.И. Семенова и др. — М.: Машиностроение, 1987. — Т.2: Горячая объемная штамповка; Под ред. Г.А. Навроцкого. — 384 с.
— Брюханов А.Н., Ребельский А.В. Горячая штамповка. Конструирование и расчет штампов. М. Металлургиздат 1952г. 665 с. с илл.
Примеры похожих учебных работ
Разработка технологии горячей объемной штамповки шестерни привода насоса
. штамповочные уклоны. В курсовой работе рассмотрен метод получения заготовки горячая объемная штамповка для детали шестерня привода . зубчатые колеса широко распространены. Горячая объемная штамповка -, В качестве заготовок для горячей штамповки .
Объёмная штамповка
. от её начальной конфигурации и объёма. 1. Объемная штамповка Под объемной штамповкой понимают процесс, при котором металл заготовки . и многоручьевыми - для сложных. 1.2 Горячая объемная штамповка Горячая штамповка по сравнению с ковкой обладает рядом .
Горячая объемная штамповка
. не только объекты тяжелой и однообразной работы, но и работы по созданию и применению принципиально новых систем . затрудняет или делает неоправданной механизацию процессов горячей штамповки. Существует несколько способов повышения стойкости штамповой .
Обработка металлов давлением (2)
. и сплавы, которые обладают гибкостью, пластичностью, а также дешевизной. 2. Виды обработки металлов давлением Процессы обработки металлов давлением по назначению подразделяют на два вида: для получения заготовок постоянного поперечного сечения .
Обработка металлов давлением (3)
Важной особенностью этого вида деформации является отсутствие разрушения. Конечно, разные металлы и их сплавы обладают различной способностью деформироваться без разрушения. Пластичность металлов оценивается величиной относительного удлинения .
Читайте также: