Технические условия на изготовление поковок

С целью упрощения технологического процесса и повышения стойкости штампов следует руководствоваться указаниями по проектированию поковок, штампуемых в открытых штампах:

- поверхность заготовки, не соприкасающуюся с другими деталями при последующей сборке (т.н. свободную поверхность), желательно оставлять необработанной. Именно по этой поверхности лучше проектировать плоскость разъема штампов;

- разница в площадях поперечных сечений заготовки на различных участках ее длины должна быть минимальной;

- необходимо избегать тонких стенок и высоких ребер, выступов, бобышек, удлинений и приливов;

- желательно, чтобы заготовка имела симметричную форму относительно плоскости разъема штампов;

- боковым поверхностям заготовки следует придавать уклон по отношению к направлению удара. Это обеспечит возможность выемки поковки из штампа;

- радиусы закруглений назначаются на все переходы от одной поверхности поковки к другой. Размер радиуса выбирается по таблицам из справочной литературы в соответствии с массой и группой точности поковки;

- следует придать заготовке такую конфигурацию, чтобы после ее изготовления не требовались дополнительные операции (закручивание, гибка, сварка);

- необходимо стремиться к унификации аналогичных деталей с целью получения их из одинаковых поковок.

Технические условия на изготовление поковки приводятся на чертеже заготовки и включают в себя следующие основные положения:

1) Указание на термическую обработку заготовки, необходимую для снятия остаточных напряжений, размельчение зерна и улучшения структуры материала. Например, «Нормализовать до твердости 170…240 НВ с замедленным охлаждением», или «Подвергнуть изотермическому отжигу до 156…207 НВ».

2) Для высококачественных сталей характерна однородная и мелкозернистая структура, поэтому зернистость металлической структуры регламентируется в ТУ. Она обозначается цифрами от 3 до 14. Чем больше номер зернистости, тем меньше диаметр зерна. Например, для зернистости № 5 средний диаметр зерна составляет 0,62 мм. Для определения зернистости делается шлиф образца и под микроскопом с увеличением ×100 подсчитывается количество зерен на 1 мм² площади. Пример записи в ТУ: «Величина зерна не крупнее № 5 ГОСТ 5639-82»

3) Указание на группу стали М1, М2 и М3, которые отличаются по массовой доле (%) углерода и легирующих элементов. Сталь группы М1 содержит до 0,45 % углерода и до 2 % легирующих элементов, группы М2 – свыше 0,35 и до 0,65 % углерода и от 2 до 5 % легирующих элементов, группа М3 – свыше 0,65 % и свыше 5 %, соответственно.

4) Различают степень сложности поковок, которая является одной из важнейших характеристик заготовки. Степень сложности влияет на размер припуска на механическую обработку заготовки и допуска на ее размер. Определяется как отношение массы (объема) поковки G _п к массе (объему) геометрической фигуры в которую вписывается форма заготовки G _ф , т.е С = G _п / G _ф. Численные значения данного отношения таковы: С1 – свыше 0,63; С2 – свыше 0,32 до 0,63 включительно; С3 – свыше 0,16 до 0,32; С4 – до 0,16.

5) Класс точности поковки зависит от точности кузнечно-прессового оборудования, на котором она производится (табл. 9).

6) Штамповочные уклоны на поверхностях заготовки необходимы для удаления поковки из штампа. Уклоны штампов должны быть симметричны, но уклоны внутренних стенок должны быть больше, чем наружных. Стандартом установлены максимально допустимые значения уклонов наружных стенок (до 7^о – для стальных поковок и 5^о – для поковок из цветных сплавов) и внутренних (до 10^о и 7^о соответственно).

Таблица 9. Класс точности поковок

Оборудование	Классы точности
Т1	Т2	Т3	Т4	Т5
Прессы кривошипные горячештамповочные - при открытой штамповке - при закрытой штамповке		+	+	+	+
Горизонтально-ковочные машины				+	+
Прессы винтовые, гидравлические				+	+
Молоты штамповочные				+	+
Прессы для прецизионной (высокоточной) штамповки	+	+

 

7) Радиусы закруглений поковок регламентируются ГОСТ 7505-89 в пределах 1–8 мм и устанавливаются на 0,5–1 мм больше припуска на механическую обработку. Радиусы проставляются на чертеже поковки, иногда дополнительно в ТУ уточняют, например: «Неуказанные радиусы закруглений углов R3».

8) Смещение по плоскости разъема штампов ухудшает качество поковки, поэтому для заготовок ответственных деталей накладывают ограничение, например: «Допускаемое смещение по поверхности разъема штампа 0,7 мм».

9) Заусенец (облой) – выступ на поверхности поковки, получаемый в результате выдавливания материала в зазор по линии разъема штампа. Для этого в штампах предусматривают специальную полость – канавку. Заусенцы травмоопасны и препятствуют правильному закреплению заготовки в приспособлении при обработке на станках. Поэтому их удаляют путем обрезки на прессе или зачистки ручным пневматическим инструментом. В ТУ необходимость такой операции указывается так: «Допускаемый размер остаточного облоя по поверхности обрезки – 0,9 мм» или «Допускаемая высота заусенца на поковке 3 мм».

10) Окалина – продукт (корка или пленка на поверхности) окисления металла при взаимодействии с кислородом воздуха. Необходимо применять способы нагрева, обеспечивающие отсутствие заметной окалины, а при невозможности осуществить безокислительный нагрев, необходимо нагретые заготовки перед штамповкой очищать от окалины. Поковки также имеют окалину, которая ухудшает условия последующей механической обработки. Поэтому ее удаляют путем травления соляной кислотой, галтовки (небольшие поковки загружаются во вращающийся барабан вместе с песком, кварцем или другим абразивным материалом) или дробеструйной очистки песком или стальной дробью.

11) Помимо указанных дефектов, поковка может иметь и ряд других: вмятины, недоштамповка выступов, углов, ребер и других элементов, повышенная кривизна, отклонения от точности взаимного расположения элементов поковки и т.п. Обычно эти дефекты ограничивают в ТУ, например: «Допускаются внешние дефекты глубиной до 50 % фактического одностороннего припуска на механическую обработку, на необрабатываемых поверхностях – не более 5 мм», или «Допускаемое отклонение по изогнутости от плоскости и прямолинейности фланца – до 0,5 мм, всей поковки – до 1 мм», или «Допускаемое отклонение от концентричности пробитого отверстия – 1,2 мм».

12) Важнейшим условием достижения точности изготовления детали является базирование заготовки на первой операции механической обработки. На этой операции базирование происходит по необработанным еще поверхностям, которые называют «черновые базы». Есть только одна возможность уменьшить погрешность базирования: установить повышенные требования по точности изготовления к поверхностям заготовки – будущим «черновым базам». Обычно это требование в ТУ формулируют так: «Поверхности, обозначенные знаком или , являются исходными базами для первой операции механической обработки». При контроле процесса получения поковки технолог кузнечного цеха должен особое внимание обратить на обеспечение точности указанных поверхностей.

13) ТУ могут содержать и ряд дополнительных указаний: по маркировке продукции, простановке клейма отдела технического контроля, необходимости справочных, т.е. не основных размеров и т.д.

 

ГЛАВА 4.