Дипломная работа: Ковка и объемная штамповка

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.

При ХОШ достигается высокая точность изделий и чистота поверхности. Показатель точности соответствует 3-4 и выше, чистота поверхности 7-9 классам и выше.

Благодаря повышению механических свойств металла в результате упрочнения и обеспечению рациональной ориентации волокон металла прочность изделий повышается на 20-30%.

Процессы ХОШ хорошо поддаются механизации и автоматизации.

Соотношение площадей для производства одинакового объема продукции обработкой резанием и ХОШ составляет 4:1.

ХОШ относится к числу прогрессивных технологических процессов обработки металлов и не предъявляет каких-либо дополнительных требований к технике безопасности и промсанитарии. При проектировании технологических процессов и инструментальной оснастки необходимо обеспечивать полное устранение ручных операций, удобство работы, простоту наладки и переналадки технологического инструмента, максимальную механизацию и автоматизацию транспортирования заготовок и готовых изделий, правильную организацию рабочих мест и выполнение существующих правил и положений по технике безопасности.

Эти преимущества предопределяют перспективы дальнейшего развития ХОШ как высокопроизводительного и наиболее экономичного способа массового производства полуфабрикатов деталей прогрессивных конструкций с высокими эксплуатационными свойствами.

Дальнейшее совершенствование многопозиционных прессов автоматов и линий должно включать:

- повышение производительности до 300-500 деталей в минуту,

- значительное сокращение времени переналадки и обеспечение блочной смены матриц и пуансонов,