Технологические процессы в машиностроении 9 Практическое занятие-5 ИНСТРУМЕНТ

Технологические процессы в машиностроении 9. Практическое занятие-5 ИНСТРУМЕНТ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОМД

Цель занятия Рассмотреть и описать эксплуатацию инструмента и оборудования для ковки и штамповки § Очевидно, для осуществления процесса ковки необходимо выполнение первоначальных условий: § машина, передающая рабочее действие на обрабатываемый ТО; § инструмент, посредством которого это действие выполняется; § сам ТО – исходный материал для получения поковки.

Задание 1 § Рассмотреть и описать особенности инструмента для ОМД на примере ручной ковки (как вы это понимаете) Рисунок 9. 1 -Процесс художественной ковки

Инструменты для ручной ковки § Инструменты для ковки (рис. 9. 2) по своему назначению разделяются § на опорные, § ударные, § подкладные § вспомогательные Рисунок 9. 2 -Инструмент для художественной ковки

Инструменты для ручной ковки Опорные инструменты § Наковальня - основной опорный инструмент, на котором производятся все ковочные операции. Наковальня устанавливается строго горизонтально так, чтобы наличник находился на высоте 700— 800 мм от пола. § Шпераки — маленькие двурогие наковальни весом до 4 кг с разнообразным профилем. На них производят загибку, правку, выколотку различных орнаментальных элементов. Своим хвостом шперак устанавливается в квадратное отверстие в наковальне (или вбивается в дубовый чурбан) Рисунок 9. 2 -Инструмент для художественной ковки

Инструменты для ручной ковки Ударные инструменты § Кувалда (боевой молот) весом от 2 до 16 кг. Кувалдой производят подручные работы; при работе кувалду держат двумя руками. Кувалда имеет оба плоских бойка или один клиновидный (продольный или поперечный). § Ручник (кузнечный молоток) — основной кузнечный инструмент. Ручником наносят удары при мелких поковках; им же указывают место, по которому следует бить кувалдой. Ручник весит от 0, 5 до 2 кг. Им работают одной рукой, а другой держат в клещах поковку. Рисунок 9. 2 -Инструмент для художественной ковки

Инструменты для ручной ковки Подкладные инструменты § Зубило и подсечка — инструменты, применяемые § § § для рубки металла. Кузнечные зубила в отличие от слесарных имеют отверстие для ручки. Насаживаются зубила на рукоятку без расклинивания. Подсечка имеет четырехгранный хвост, который вставляется в отверстие наковальни. Пробойники (бородки) — инструменты, служащие для пробивания отверстий. Пробойники насаживают на деревянные ручки так же, как и зубила. Обжимки — для придания поковке цилиндрической или граненой формы. Подбойки — применяются для ускорения и облегчения протяжки металла при ручной ковке, а также для выделки в поковке углублений, желобков, канавок, перехватов и т. п. Рабочая поверхность имеет различную конфигурацию с различными радиусами кривизны. Раскатка — подкладной инструмент; одна сторона у него плоская, другая выпуклая. Служит для ускорения вытяжки (раскатки) поковки в длину. Гладилки — инструмент, служащий для выглаживания поверхности поковки. Рабочая поверхность гладилки хорошо отшлифована. Гладилки бывают плоские и полукруглые Рисунок 9. 2 -Инструмент для художественной ковки

Инструменты для ручной ковки Вспомогательные инструменты § Клещи — инструмент, при помощи которого вынимают поковку из жара, удерживают и поворачивают ее в процессе ковки. Клещи имеют различные формы губок (продольные, поперечные и др. ) В процессе работы клещи нагревают и губки подгоняют по поковке так, чтобы они по всей длине прилегали к ее поверхности и прочно ее удерживали. Рукоятки клещей должны быть пружинящими и легко удерживаться одной рукой. § К вспомогательным инструментам относятся также вилки для закручивания. § Для измерения деталей в горячем состоянии применяют кронциркули и нутромеры, которые также относятся к вспомогательным инструментам. Кузнечные кронциркули допускают установку до четырех контрольных размеров. Кроме того, для контроля и проверки размеров заготовки применяют калибр-гребенку, представляющую собой стальную удлиненную пластину с вырезами по сторонам. Рисунок 9. 2 -Инструмент для художественной ковки

Оборудование для ковки Все оборудование для ковки (а также для штамповки) можно разделить на две группы: § машины статического действия, основной параметр которых – номинальная сила; § машины механического действия, с основным параметром – энергия падающих частей в момент удара: E = 0, 5 mv^2, где m – ударная масса, т. е. масса падающих частей, кг; v – скорость падающих частей в момент удара по заготовке, м/с; Е – кинетическая энергия, Н·м ( ).

Задание 2 § По приведенным схемам разобрать принцип действия оборудования для свободной ковки (рис. 9. 3, 9. 4). Рисунок 9. 3 -Ковочный гидравлический пресс: 1 – рабочий цилиндр; 2 - главный плунжер; 3 – подвижная поперечина; 4 – колонна; 5, 6 – верхний и нижний бойки; 7 – плита; 8, 10 – нижняя и верхняя неподвижные поперечины; 9 – тяга; 11 – цилиндр обратного хода

Ковочный гидравлический пресс § Скорость движения подвижных поперечин регулируются в широких пределах: § рабочий ход 0, 03… 0, 2 м/с, § ход без нажима на заготовку 0, 1… 0, 5 м/с. § Ковочные гидравлические прессы сооружают с номинальной силой 200 МН и более. § Поковки массой 3… 5 т и более куют только на гидравлических прессах.

Задание 2 §По приведенным схемам разобрать принцип действия оборудования для свободной ковки (рис. 9. 3, 9. 4). Рисунок 9. 4 -Схема паровоздушного молота арочного типа: 1, 3 – каналы; 2 – парораспределительное устройство; 4 – направляющие; 5 – шабот; 6 – нижний боек; 7 – верхний боек; 8 – баба; 9 – станина; 10 – шток; 11 – поршень; 12 – цилиндр

Паровоздушный молота арочного типа § К машинам динамического действия относятся ковочные молоты разных конструкций § ударная масса от 50 кг до 800 т § энергия удара от 0, 8 до 200 к. Дж § КПД удара ηуд = 0, 8… 0, 9 § Продолжительность деформации заготовок молотом составляет тысячные доли секунды. § Металл деформируется за счет кинетической энергии, накопленной подвижными (падающими) частями молота к моменту соударения с заготовкой.

Инструмент для штамповки Задание 3 По приведенному чертежу и внешнему виду штампа разобрать его конструкцию (рис. 9. 5).

Инструмент для штамповки Задание 4 Описать процесс изготовления изделия в многоручьевом штампе (рис. 9. 6) § Ручей – углубление (полость) на соприкасающихся областях штампа, форма которой соответствует будущей форме заготовки, которую она должна иметь после обработки в этом ручье Рисунок 9. 6 -Многоручьевой штамп: 1 – протяжной ручей; 2 – подкатной ручей; 3 – гибочный ручей; 4 – черновой ручей; 5 – чистовой ручей

Оборудование для штамповки Задание 5 § По приведенным схемам разобрать принцип действия штамповочного оборудования (рис. 9. 7). Рисунок 9. 7 -Кривошипный горячештамповочный пресс: 1 – маховик; 2 - электродвигатель; 3 – приемный промежуточный вал; 4, 5 – малое и большое зубчатые колеса; 6 – пневматическая фрикционная дисковая муфта; 7 – кривошипный вал; 8 – шатун; 9 – клин; 10 – стол пресса; 11 – ползун; 12 – тормоз; 13 – клиновые ремни

Оборудование для штамповки § Для штамповки применяют кривошипные горячештамповочные прессы (КГШП), горизонтальноковочные машины (ГКМ), гидравлические прессы, современные машины динамического действия, гибочные машины, крутильные машины и др. оборудование. § При массовом производстве поковок относительно небольшого размера применяют горячештамповочные автоматы. § Штамповку на молотах в настоящее время не применяют из-за ряда недостатков: шум и вибрации; пониженная производительность; неприспособленность к современным условиям механизации и автоматизации, большие штамповочные уклоны и др.

Выбор ковочного оборудования и режима нагрева § Выбор ковочного оборудования § При выборе ковочного оборудования вначале определяют усилие ковки по операциям и по наибольшему усилию предварительно выбирают оборудование. § Затем уточняют его типоразмер в зависимости от необходимых размеров рабочего пространства с учетом размещения в нем заготовки с инструментом, возможности выполнения соответствующих обжатий и манипуляций. § Выбор режима нагрева § Режим нагрева металла устанавливается в зависимости от геометрических размеров заготовки, марки стали и других параметров. § Число подогревов устанавливают в зависимости от времени охлаждения, от температуры нагрева до нижнего температурного интервала с учетом времени выполнения отдельных операций ковки

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ 1. Гоцеридзе, Р. М. Процессы формообразования и инструменты: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Р. М. Гоцеридзе. – М. : Издательский центр «Академия» , 2007. – 384 с. 2. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник для студ. в. учеб. заведений / В. Б. Арзамасов, А. Н. Волчков, В. А. Головин и др. ; под ред. В. Б. Арзамасова, А. А. Черепахина. – М. : Издательский центр «Академия» , 2007. – 448 с. 3. http: //www. tehno-line. ru 4. http: //герион. рф