Ковка и объемная штамповка

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

Орловский государственный технический университет 
 
 
 
 
 
 
 
 

Институт  вечернего обучения и дополнительного  государственного  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

образования  
 
 
 
 
 

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

К  ДИПЛОМНОЙ  РАБОТЕ 
 

Слушателя курсов «Обработка металлов давлением. Управление персоналом» 

_____________________________________________________________________ 
 

Факультет вечернего  обучения 

Кафедра Автоматизированные процессы и машины пластической

 обработки  материалов  
 

Тема  дипломной работы 

_____________________________________________________________________ 

_____________________________________________________________________ 
 
 

Слушатель курсов:                        Виноградова О.В. 

Руководитель:               Жердов В.А. 
 
 

Дипломная работа просмотрена  и допущена к защите в Государственной  аттестационной комиссии 

Заведующий кафедрой «Автоматизированные процессы и  машины пластической обработки материалов» 

                                                _______________ Дорофеев О.В. 
 
 
 
 
 

Орёл 2008 
 

СОДЕРЖАНИЕ 

1. Введение………………………………………………………………………………..4
2. Выбор способа штамповки и типа оборудования………………………………..6
3. Составление чертежа поковки………………………………………………………7
4. Выбор и расчёт переходов штамповки…………………………………………...16
5. Выбор    заусенечной  канавки……………………………………………………..17
6. Конструирование клещевой выемки………………………………………………19
7. Выбор исходной заготовки………………………………………………………….20
8. Заготовительные операции. Усилие резки    ……………………………………21
9. Определение массы падающих частей молота………………………………...22
10. Выбор и конструирование ручьёв штампа………………………………………23
11. Контрольный угол …………………………………………………………………...24
12. Расположение ручьёв в молотовом штампе …………………………………. .25
13. Температурный режим и выбор нагревательного устройства     ……….. …26
14. Требования, предъявляемые к сталям для штампов горячего деформиро-

     вания  ………………………………………………………………………………..…28

15. Стали для молотовых штампов …………………………………………………..30
16. Разработка конструкции обрезного штампа …………………………………….31

Список  использованной литературы ……………………...………………………….32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

АННОТАЦИЯ

     Курсовая  работа выполнена на тему: «Технологический процесс высадки детали болт».   Курсовая работа содержит аналитическую и графическую части.

     Аналитическая часть включает в себя обоснование  выбранного технологического процесса производства данной детали, выбор схемы высадки и типа холодновысадочного оборудования, разработка схемы высадки,

     Целью курсового работы является разработка технологического процесса изготовления детали болт М12х25. В процессе производства данного изделия в курсовом проекте будут рассмотрены: классификация крепёжных изделий, требования, предъявляемые к исходной заготовке, рассчитаны  технологические усилий высадки, проведён подбор холодновысадочного оборудования расчёт размера исходной заготовки, разработки схемы наладки холодновысадочного инструмента..

       Все рассмотренные операции технологического производства детали болт в совокупности приводят к получению должно обеспечить рост производительности оборудования, а также улучшить качество получаемого изделия.

     Графическая часть состоит из чертежа схемы наладки холодновысадочного автомата и чертежей холодновысадочного инструмента. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. ВВЕДЕНИЕ

 

      Высадка – один из наиболее широко применяемых  в настоящее время процессов  обработки металлов давлением. Высадкой получают болты, заклепки, шаровые пальцы, золотники и другую продукцию. Потребность крепежных изделий составляет миллионы тонн в год.

      Крепёжные изделия относятся к наиболее распространённым деталям машин  и сооружений. Потребность в них  составляет 1,2 – 1,5%  от количества выплавляемой стали.

      Повышение надёжности и долговечности машин, станков различных  устройств  и сооружений  в значительной степени зависит от надёжности и долговечности работы крепёжных соединений.

      Неуклонный  рост потребности народного хозяйства в крепежной продукции и повышение требований к ее качеству, требуют создания высокопроизводительного оборудования, внедрения высококачественных технологических смазок, совершенствования технологии и оборудования для изготовления инструмента и самого изделия. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. КЛАССИФИКАЦИЯ КРЕПЁЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

 
 

      Крепежные изделия можно классифицировать по нескольким признакам.

      По  назначению  их подразделяют на болты, винты, шурупы, гайки, гвозди, дюбели и т.л.

      К болтам и винтам относятся стержни с винтовой канавкой на одном конце и головкой на другом, служащие для разъемных соединений отдельных частей машин при помощи гаек и без них.

      Шпилька - это деталь с резьбой на обоих  концах. Ее применяют в тех же случаях, что и болты, но когда  материал соединяемых деталей не обеспечивает достаточной долговечности резьб при частых разборках и сборках соединений.

      Шурупы  служат для ввинчивания в дерево, дюбели для забивки в бетон  и листовое железо, гвозди - для забивки  в дерево.

      Заклепки  служат для получения неразъемных соединений и представляют собой стержень с головкой с одной стороны.

      Гайки навинчивают  на резьбу болтов и  воспринимают усилия затяжки болтов.

      Шайбы применяют для выравнивания или  предохраняют повреждения опорных  поверхностей деталей под головками болтов и гаек, для перекрытия зазоров в соединениях.

      Предохраняют  болты и гайки от самоотвинчивания при действии переменных нагрузок.

      Костыли служат для крепления рельса к  шпалам.

      По  размеру (диаметру стержня или отверстия) крепежные изделия бывают: мелкие до 6мм., средние от 6 до 16мм., крупные от 16мм. и выше. В метизной промышленности обычно изготавливают крепежные изделия диаметром от 1 до 48 мм.

      Резьбовые изделия по диаметру гладкой ( безрезьбовой) части стержня разделяют на:    

      а) болты и винты с диаметром гладкой части стержня равным наружному диаметру резьбы

      б) болты и винты с диаметром  гладкой части стержня приблизительно равным среднему диаметру резьбы. Эти  болты для улучшения центрирования  стержня в отверстии скрепляемых  деталей имеют направляющий подголовок длиной не менее половины диаметра.

        По точности изготовления различают крепежные изделия нормальной, повышенной и грубой точности. Допускаемые предельные отклонения от номинальных геометрических размеров указываются в размерных стандартах.

      Кроме геометрических размеров крепежных  изделий, измерению подвергают также  отклонения от правильной геометрической формы и дефекты внешнего вида.

      Отклонения  от правильной геометрической формы  следующие:  несоосность головки  и стержня, резьбовой и безрезьбовой частей стержня, неперпендикулярность опорной поверхности головки относительно оси стержня, неперпендикулярность опорной поверхности гаек относительно оси резьбы, уклон граней, недопрессовка полукруглых головок и т.д.

      К дефектам внешнего вида относятся срезы или сколы металла на гранях, заусенцы на опорной поверхности, притупление ребер шестигранника, рванины и выкрашивания ниток резьбы определенной величины, риски, вмятины и наплывы, не выводящие размеры изделий за предельные отклонения и др.

      По  прочности. Стальные болты, винты и шпильки изготовляют по 12 классам прочности. Класс прочности обозначают двумя числами, а именно: 3.6; 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 6.9; 8.8; 10.9; 12.9; 14.9. Первое, умноженное на 100, указывает минимальное значение временного сопротивления, а произведение первого и второго чисел, увеличенное в 10 раз - предел текучести. Например, болты класса прочности 4.8 имеют временное сопротивление 400МПа, предел текучести 320 МПа.

      Для гаек установлено 7 классов прочности, каждый из которых обозначается одним числом - 4; 5; 6; 8; 10; 12; 14.

      Для предохранения крепежных изделий  от коррозии применяются соответсвующие защитные покрытия. В ГОСТ предусмотрены 12 видов покрытий, их условные обозначения 01 - 12.

      Обозначение болтов включает: наименование детали, исполнение, диаметр резьбы, шаг резьбы, поле допуска резьбы, длину болта, класс прочности, обозначение вида покрытия, толщину покрытия и номер размерного стандарта.

      Например, болт по ГОСТ   7796-70     исполнения 2 с диаметром резьбы 16мм. при шаге 1,5 и поле допусков 6g длиной 80мм., прочностью 4.8. с цинковым покрытием толщиной 9мкм обозначается: болт2М 16х1,5 - 6 gх80.48, 019 ГОСТ 7796-70. 

 

3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

 

      Технологический процесс непосредственно связан с изменением формы, размеров и свойств обрабатываемой заготовки и охватывает период от момента выполнения первой технологической операции над исходной заготовкой до получения готового изделия.

      Основными операциями в технологическом процессе производства крепежных изделий являются: операции, связанные с подготовкой исходного материала; разделительные операции-отрезка, обрезка граней, пробивка;  формообразующие операции  осуществляемые путем пластического деформирования - осадка, высадка, редуцирование, выдавливание,  формовка, накатка и раскатка резьб;  формообразующие операции основанные на обработке металлов резанием - нарезка резьбы, подрезка фасок;  термическая обработка;  нанесение  защитных и декоративных покрытий;  контроль изделий на соответствие установленных ГОСТов, стандартов и ТУ; расфасовка и упаковка готовых изделий.

      Практически все разделительные и формообразующие  операции в технологических процессах  производства крепежных изделий  основаны на методах и особенностях пластического деформирования.

      Холодной объемной штамповкой изготовляются 87%  полуфабрикатов крепежных изделий, горячей штамповкой 9% и только 4% точением. 

      Технологические процессы с использованием ХОШ в 5-7 раз производительнее процессов  механической обработки при значительном сокращении расхода металла на единицу продукции. Коэффициент использования металла при ХОШ составляет 93-95% вместо 30-50% при механической обработке. Весьма эффективным способом производства полуфабрикатов деталей массового применения является  холодная объемная штамповка на автоматическом оборудовании к которому относятся холодновысадочные автоматы  (ХВА) и роторные линии.  Производительность ХВА при штамповке изделий диаметром до 6 мм. - 350 шт. в минуту, 6-12мм. - 120-60 шт. в минуту, 16 мм. и выше - 85-30 шт. в минуту.  К преимуществам ХОШ также относятся:  возможность чередования различных операций, равномерное распределение усилий на всех позициях, возможность упрочнения металла в отдельных элементах заготовки для получения деталей равнопрочных по всему продольному сечению, или деталей с заранее предусмотренным местным упрочнением, возможность варьирования диаметра исходной заготовки.

      Одно  и двухпозиционные автоматы, как  правило, применяются для изготовления заклепок, пальцев осей или заготовок  болтов, винтов, шпилек. Многопозиционные автоматы, автоматы-комбайны и автоматические линии применяются для изготовления болтов, винтов, шпилек, ступенчатых и пустотелых заклепок, заготовок шестигранных гаек, пробок и других крепежных и специальных деталей.