Практична робота №1. Тема: різання металу на кривошипних ножицях.

Практична робота №1.

Тема: різання металу на кривошипних ножицях.

Мета: узагальнення та закріплення знань з теми «Розділка вихідних матеріалів на заготовки».

Література:

1.Мансуров А.М. «Технологія гарячого штампування» стор. 14-21.

2.Массен В.А. «Справочник молодого кузнеца» стор.20-29.

3.Електронний мультимедійний конспект лекцій. Лекція №3.

Порядок виконання роботи.

1.Прочитати основні теоретичні відомості.

2.Виконати індивідуальне завдання:

А)дати відповіді на контрольні запитання; для студентів, які сподіваються отримати вищий бал – обов’язково відповісти на 5 та 6 запитання;

Б)розрахувати зусилля різання кривошипних ножиць;

В)виконати схему заготовки за розмірами індивідуального варіанту (олівцем) та всі параметри заготовки внести в таблицю;

Г)обрати зазор між ножами кривошипних ножиць.

3.Оформити звіт.

Основні теоретичні відомості.

   Спосіб різки вихідного матеріалу слід обирати в залежності від серійності виробництва поковок, характеристики вихідного матеріалу, вимог до якості заготовки і точності різу.

     В ковальських цехах з масовим і багатосерійним виробництвом основним способом різання є різка на ножицях та пресах. При різанні відбувається опрокидання прутка , обумовлене наявністю зазору між верхнім та нижнім ножами. Цей зазор утворюється при впливі на пруток зусилля різання із-за відсутності абсолютно жорсткої системи в з'єднаннях притискного механізму. При різанні в результаті наявності зазору відбувається спотворення торців заготовок. На рисунку 1 а приведені характерні зони, які утворені при різанні прутків на ножицях.

Рисунок 1.Схема процесу  різання прутка на кривошипних ножицях:а- характерні зони; б-положення прутка, інструменту, заготовки;

Зони: 1- утяжки; 2- надрізу; 3- обриву;4-зминання; 5- пруток; 6- нижній ніж: 7- упор; 8- притискний пристрій; 9- повзун; 10-верхній ніж; 11-заготовка; Р- зусилля різання; Т- зусилля розпираюче ножі; зазор між ножами; α – кут опрокидання прутка.

При такій схемі різання оптимальні зазори між ножами забезпечують допустиме спотворення торців заготовки і становлять:

При наявності зазору  в процесі різання утворюється розпираюче зусилля Т, величина якого залежить від зусилля Р, необхідного для різки (рис.1 а):

ТРtgα.

При дотриманні оптимальних зазорів між ножами допустимі величини спотворень кінців заготовок наведені в таблиці.

Допуски на довжину заготовок.

Різання прутків здійснюють в холодному і підігрітому стані. В холодному стані здійснюють різку заготовок зі сталі з границею міцності до 450 Мн/м² (45кН/мм²) і діаметром до 300 мм. Практика показала необхідність підігріву перед різанням прутків (відносно великих діаметрів)із сталей з підвищеним вмістом марганцю , а також із хромистих та інших легованих сталей. Це пояснюється тим, що при різанні цих сталей в холодному стані в місцях злому утворюються тріщини, які призводять до отримання дефектних поковок.

Прутки підігрівають в залежності від границі міцності сталі, із якої вони виготовлені, і величини їх діаметру:

Прутки підігрівають до температури 400-500⁰С. Для економії підігрів рекомендується здійснювати на дільницях різання в спеціальних нагрівальних установках.

2.Різка на кривошипних ножицях.

Рисунок 2.Зовнішній вигляд кривошипних ножниць.

     Положення прутка, інструменту і заготовки при різанні на кривошипних ножицях показано на рисунку 1б. 

     Пруток 5 укладають на нижній ніж 6 і по рольгангу подають до упору 7, після чого здійснюють притиск прутка за допомогою гідравлічного притискного пристрою 8.Цей пристрій працює автоматично та забезпечує роботу з одиночним включенням і в автоматичному режимі. Притискний пристрій утримує пруток впродовж усього процесу різання, що попереджує його опрокидування під дією зусилля різання. Після притиску прутка включається повзун 9, до якого прикріплений верхній ніж 10, який здійснює натискання на заготовку. При цьому ножі врізаються в пруток на величину h, після чого відбувається процес сколу, і заготовка 11падає на лоток. Різання сталевих прутків на кривошипних ножицях характеризується відносною глибиною надрізу λ = ; (h – глибина впровадження ножа у заготовку на початку процесу сколу, D – діаметр або товщина заготовки). Величина λ залежить від твердості сталі: для твердої сталі λ=0,12-0,15 , а для м'якої сталі λ=0,35-0,4. Зазор між верхнім та нижнім ножами не повинен перевищувати величини а=(0,05-0,15) D. Збільшений зазор призводить до значного утягування металу та утворенню заусенців в місцях зрізу.

3.Визначення зусилля кривошипних ножиць.

Зусилля Р, яке необхідно для різання прутків, визначають за формулою:

Р = k ·F_зр · τ_зр ; МН

Де, k – коефіцієнт, який враховує затуплення ножів; приймається 1,7;

      F_зр  - площа зрізу в м² ;

      τ_зр – опір зрізу в Мн/м² ; приймається 0,7-0,8 величини границі міцності сталі.

Приклад розрахунку зусилля кривошипних ножиць.

Визначити необхідне зусилля кривошипних ножиць для різки в холодному стані прутків діаметром 0,06 м із сталі з границею міцності 500МН/м²(50 кг/мм²).

РІШЕННЯ:

Визначаємо площу зрізу     F_зр = π D²\4 = 3,14·0,06²\4 =

                                                   = 0.785·0,0036 =0,002826 м²;

Визначаємо опір зрізу         

                                               τ_зр =0,75·σ_в =0,75·500 =375МН\м²;

Визначаємо зусилля кривошипних ножиць       

Р = k ·F_зр · τ_зр =1,7·0,002826·375 =1,8 МН(180 тс)

Таблиця індивідуальних варіантів.

Контрольні запитання.

1.Як обрати необхідний спосіб різання заготовки?

2.Пояснітьь принцип виникнення зазору між ножами кривошипних ножиць.3

3.Які саме фактори впливають на спотворення торців заготовки?

4.Коли застосовують підігрів заготовки при різанні?

5.Яку конструкцію ножів ви б обрали для вашого варіанту заготовки? (1, стор.17-20).

6.Яка умова повного відділення заготовки від прутка?