Технологическая характеристика и выбор материалов

Штампованные заготовки находят широкое распространение в машиностроении в связи с их высокими механическими свойствами, высокой производительностью процессов штамповки и низкой себестоимостью деталей. Часто поверхности штамповок, сопрягаемые с поверхностями - других деталей при сборке, обрабатывают механически. Механической обработкой удаляют также избыточный материал (напуски). В этих случаях при выборе материала детали обязательно следует учитывать не только его эксплуатационные характеристики (прочность, коррозионную стойкость, жаропрочность и др.), но также и пластические свойства и обрабатываемость резанием.

С технологической точки зрения, наиболее просто осуществляется штамповка без нагрева заготовки. Так осуществляют холодную высадку, холодное выдавливание и некоторые другие процессы. Однако в этом случае материал заготовки должен обладать высокой пластичностью (относительное сужение при одноосном растяжении y > 0,2). При использовании схемы штамповки, при которой в материале создаются большие сжимающие напряжения, без нагрева можно штамповать и менее пластичные материалы Штамповку низкопластичных материалов осуществляют с нагревом заготовки, что не только вызывает удлинение технологического цикла, но ведет к дополнительным трудностям, связанным с предотвращением окисления или газонасыщения материала, изменением его микроструктуры особенно в зонах критических деформаций.

Для штампованных деталей и заготовок следует применять материалы, хорошо освоенные в производстве, такие, как:

1. углеродистая сталь марок от 08 до 45;

2. конструкционная легированная сталь марок 15Г2, 20Г, 35Г2, 15Х, 20Х, 30Х, 35Х, 40Х, 40ХН, 15ХФ, 20ХФ, 18ХНВА, 25ХНВА; 40ХФА, 40ХНМ, ШХ15, 30ХГСА, 30ХГСНА;

3. коррозионно-стойкая сталь марок 12Х18Н10Т, 08Х15Н8Ю, 08Х17Н5МЗ;

4. алюминиевые сплавы АК4, АК6, АК8, Д1, Д16, В95, АМг6.

5. магниевые сплавы марок МА2, ВМ65-1;

6. титановые сплавы марок ВТ1, ВТ3, ВТЗ-1, ВТ5, ВТ6, ВТ14, ОТ4-0;

7. латуни ЛС59, ЛС68;

8. медь;

9. монель-металл.

Масса деталей, получаемых штамповкой, может колебаться от нескольких граммов до нескольких тонн,

Элементами штамповки являются (рис. 4.1):

1. полотно 1 - тонкая стенка, расположенная в плоскости разъема штампа;

2. ребро 2 - тонкая стенка или выступ, расположенные в плоскости, перпендикулярной к плоскости разъема штампа»

3. бобышка 3 - выступ, длина которого равна ширине, а высота составляет 0,15 длины;

4. припуск - слой материала, удаляемый при последующей обработке для получения требуемых размеров и шероховатости поверхности детали;

5. напуск - необходимый избыток металла, вызываемый особенностями процесса формообразования поковки.

К напускам относятся (см. рис. 4.1): штамповочный уклон 4(внешний a и внутренний b), необходимый для свободного извлечения поковки из штампа; заливы 5, необходимые для упрощения формы ручья штампа и повышения его стойкости, а также для создания участков, из которых вырезают пробы для определения механических свойств; радиусы переходов, нужные для предотвращения поверхностных дефектов и облегчения течения металла; закругления, необходимые для уменьшения концентрации напряжений в углах дна полости чистового ручья.