цилиндрические полые гладкие и с малыми уступами (дисков, фланцев, колес, покрышек, муфт и т.п.,);
цилиндрические полые гладкие с малым отношением длины к размеру сечения (бандажей, колец и т.п.); цилиндрические полые гладкие и с большими уступами при большом отношении длины к размеру сечения (барабанов, полых валов, цилиндров и т.п.);
с криволинейной осью (крюков, бугелей, скоб, днищ, вилкообразные и т.п.).
Краткая характеристика основных способов горячей штамповки приведена в табл.5. Горячая штамповка выполняется по двум схемам: открытых и закрытых штампах. При штамповке в закрытых штампах получают более точные штампованные заготовки, меньше расходуется металла; производительность высокая при пониженной стойкости штампов и ограниченности форм штамповок (круглые, типа шестерен, фланцев, стаканов). Штамповку в закрытых штампах иначе называют безоблойной.
Штамповка в открытых штампах на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП) обеспечивает изготовление относительно точных поковок без сдвига в плоскости разъема, с малыми припусками и с повышенной по сравнению с молотами производительностью.
Таблица 5. Способы горячей штамповки (ориентировочная характеристика)
| Способ получения заготовок | Характеристика получаемых заготовок | Припуски и допуски |
| Штамповка в открытых штампах | Масса до 3 т (в основном 50-100 кг); сложной формы. Углубления или отверстия в боковых стенках поковок невозможны | Припуски и допуски по ГОСТ 7505-74. Припуски на сторону для поковок, изготовляемых на молотах массой до 40 кг с размерами до 800 мм - от 0,6-1,2 до 3,0 - 6,4 мм. Поля допусков соответственно от 0,7-3,4 до 1,6-11 мм. Для штампованных заготовок, изготовляемых на кривошипных прессах, припуски на 0,1 - 0,6 мм меньше. При холодной калибровке (чеканке) допуски от ± (0,1 - 0,25) мм (калибровка обычной точности) до ± (0,05-0,15) мм (калибровка повышенной точности) |
| Штамповка в закрытых штампах | Масса до 50-100 кг; простой формы, преимущественно в виде тел вращения. Применяются для сокращения расхода металла (отсутствует заусенец) и для сталей и сплавов с пониженной пластичностью | |
| Выдавливание и прошивка | Масса до 75 кг; круглые, конические или ступенчатые, фасонного сечения; стержень с массивной головкой различной формы; типа втулок (стаканов) с глубокой глухой или сквозной полостью и односторонним фланцем | Припуски и допуски для наружных диаметров 5 - 150 мм от 0,4 до 1,6 мм, для диаметров полостей 10-100 мм - от 1,6 до5,0 |
| Штамповка: в штампах с разъемными матрицам На горизонтально ковочных машинах | Масса до 150 кг; сложной формы, например с отверстиями в боковых стенках, не выполнимыми без напусков другими способами | Аналогичные штамповке в открытых штампах, но допуски несколько больше в направлении разъема частей матриц |
| Масса до 30 кг; в виде стержней с головками или утолщениями различной формы, полые, со сквозными или глухими отверстиями, фланцами и выступами. Предпочтительна форма тела вращения | Максимальные припуски и допуски по ГОСТ 7505-74. Припуск на 40 - 50% больше, чем при штамповке на молотах |
Штамповку в открытых штампах на винтовых фрикционных прессах применяют для изготовления мелких фасонных заготовок и заготовок типа болтов и заклепок только в одном ручье из-за недостаточного направления ползуна.
Штамповку в открытых штампах на гидравлических прессах выполняют в одном ручье, центр давления которого расположен в центре давления пресса. Распространена штамповка из алюминиевых и магниевых сплавов деталей больших размеров типа панелей, рам, узких и длинных поковок типа балок и лонжеронов (длиной до 8 м), стаканов, втулок, из стали и титана штампуют поковки типа дисков. При изготовлении сложных поковок заготовку перед штамповкой подготовляют путем ковки.
Горячей штамповкой выдавливанием обычно на КГШП получают заготовки типа стержня с утолщением; стержни постоянного и переменного сечения, сложной формы, с центральным и эксцентричным расположением головки относительно оси; с головкой несложной осесимметричной формы (тарельчатые, шарообразные, ступенчатые, фланцевые, конусные); с головкой сложной формы и типа развилин; заготовки типа крестовин или с двусторонними утолщениями и др.
Штамповку на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) выполняют в штампах с двумя плоскостями разъема: одна - перпендикулярна оси заготовки между матрицей и пуансоном, вторая - вдоль оси, разделяет матрицу на неподвижную и подвижную половины, обеспечивающие зажим штампуемой заготовки. На ГКМ штампуют поковки типа стержней с утолщениями, с глухим отверстием, трубчатые, с полым утолщением и стержнем. Благодаря осевому разъему матриц уклон в участках зажатия на поковках не требуется.
Основные методы получения заготовок путём обработки металлов давлением и их характеристика приведены в табл.5. Область применения этих методов - серийное и массовое производство.
При выборе заготовок, получаемых давлением, следует иметь в виду, что наиболее производительными методами являются холодная высадка на автоматах и поперечно-винтовая прокатка (до 350 шт. /мин). Штамповка на кривошипных прессах в 2-3 раза производительнее штамповки на молотах, припуски и допуски уменьшаются на 20-35%, расход металла на поковки - на 10-15%.
Литьё в песчаные формы является наиболее универсальным методом. Однако изготовление формы требует больших затрат времени. Так, набивка 1м3 формовочной смеси вручную занимает 1,5-2ч, а с помощью пневматической трамбовки - 1ч. Применение пескомёта сокращает время набивки до 6 мин. Встряхивающие машины ускоряют её по сравнению с ручной в 15 раз, а прессовые - в 20 раз.
Литьё в оболочковые формы применяют главным образом при получении ответственных фасонных отливок. При автоматизации этого метода можно получать до 450 полуформ/час.
Литьё в кокиль экономически целесообразно при величине партии не менее 300-500 шт.д.ля мелких отливок и 30-50 шт.д.ля крупных. Часовая производительность метода - до 30 отливок.
Литьё по выплавляемым моделям экономически целесообразно для литых деталей очень сложной конфигурации из любых сплавов при величине партии свыше 100 шт.
Литьё под давлением применяется в основном для получения фасонных отливок из цинковых, алюминиевых, магниевых и латунных сплавов. Способ считается целесообразным при величине партии 1000-2000 шт. и более. Производительность - до 1000 отливок/час.
Центробежное литьё получило распространение при выполнении заготовок, в форме тел вращения. Производительность - до 15 отливок/час.
Перспективна штамповка заготовок из жидкого металла. Метод позволяет получать достаточно точные заготовки с глубокими выступами и тонкими стенками при удельном давлении в 6-8 раз меньшем, чем при горячей штамповке.
Метод обработки поверхности выбирается исходя из требований точности и шероховатости поверхности, указанных на чертеже. Выбор начинают с финишной операции. Методы обработки на остальных операциях выбирают исходя из принципа постепенного повышения точности; если на начальных операциях техпроцесса возможно повышение точности на 3 - 4 квалитета, то на финишных - не более чем на 1 - 2. Экономическая точность обработки на металлорежущих станках, а также размеры и точность обработки некоторых типовых элементов деталей машин приведены в табл.6 - 11.
Таблица 6. Средняя точность и шероховатость обработки наружных поверхностей тел вращения
| Способы обработки | Квалитет | Шероховатость Ra, мкм |
| Обтачивание однократное | 12 | 6,3 |
| Обтачивание предварительное, обтачивание чистовое | 11 - 10 | 3,2 |
| Обтачивание однократное, шлифование однократное | 8 - 10 | 1,6 - 0,8 |
| Обтачивание предварительное, обтачивание чистовое, шлифование однократное | 8 - 6 | 0,8 |
| Обтачивание предварительное, обтачивание чистовое, обтачивание тонкое | 7 - 6 | 0,4 |
| Обтачивание однократное, шлифование предварительное, шлифование чистовое | 7 - 6 | 0,4 |
| Обтачивание предварительное, обтачивание чистовое, шлифование предварительное, шлифование чистовое | 6 | 0,4 |
| Обтачивание предварительное, обтачивание чистовое, шлифование предварительное, шлифование тонкое | 6 - 5 | 0,2 |
| Обтачивание предварительное, обтачивание чистовое, шлифование предварительное, шлифование чистовое, шлифование тонкое | 5 | 0,2 - 0,1 |
Таблица 7. Средняя точность и шероховатость обработки цилиндрических отверстий
| Способы обработки | Квалитет | Шероховатость Ra, мкм |
| В сплошном металле | ||
| Сверление | 12 | 25 - 6,3 |
| Сверление и зенкерование | 11 | 6,3 - 3,2 |
| Сверление и развертывание | 8 - 9 | 3,2 - 1,6 |
| Сверление и протягивание | 8 - 9 | 3,2 - 1,6 |
| Сверление, зенкерование и развертывание | 8 - 9 | 1,6 - 0,8 |
| Сверление и двукратное развертывание | 7 - 8 | 1,6 - 0,4 |
| Сверление, зенкерование и двукратное развертывание | 7 - 8 | 0,8 - 0,4 |
| Сверление, зенкерование и шлифование | 7 - 8 | 0,8 - 0,4 |
| Сверление, протягивание и калибрование | 7 - 8 | 0,8 - 0,4 |
| В заготовках с отверстием | ||
| Рассверливание | 12 | 25 - 6,3 |
| Зенкерование или растачивание | 12 | 6,3 - 3,2 |
| Двукратное зенкерование или двукратное растачивание | 11 | 12,5 - 6,3 |
| Зенкерование или растачивание и развертывание | 8 - 9 | 3,2 - 1,6 |
| Зенкерование и растачивание | 8 - 9 | 6,3 - 3,2 |
| Двукратное зенкерование и развертывание или двукратное растачивание и развертывание | 8 - 9 | 1,6 - 0,8 |
| Зенкерование или растачивание и двукратное развертывание | 7 - 8 | 0,8 - 0,4 |
| Зенкерование или двукратное растачивание и двукратное развертывание или тонкое растачивание | 7 - 8 | 0,8 - 0,2 |
| Зенкерование или двукратное растачивание и хонингование | 7 - 6 | 0,8 - 0,1 |
| Зенкерование и растачивание, тонкое растачивание и хонингование | 6 - 5 | 0,4 - 0,1 |
| Зенкерование и растачивание, тонкое растачивание и двукратное хонингование | 5 - 4 | 0,2 - 0,1 |
| Прогрессивнее протягивание и шлифование | 5 | 0,2 - 0,1 |
Таблица 8. Средняя точность и шероховатость обработки плоских поверхностей