5. Кузнечные напуски

Кузнечный напуск – дополнительный объем металла, назначаемый на обрабатываемые (свыше припуска) и не обрабатываемые поверхности поковки, необходимые для осуществления формоизменяющих операций.

При конструировании штампованных поковок он выполняется в виде следующих технологических элементов: штампованных уклонов, наметок и перемычек под пробивку, радиусов закругления (внутренних и внешних). При необходимости назначаются дополнительные напуски, связанные с конфигурацией детали, имеющие мелкие элементы формы: проточки, канавки, и т.д., которые не получаются штамповкой.

штамповочные уклоны

Штамповочные уклоны назначаются на внутренние и внешние боковые поверхности поковки. Они облегчают ее удаление из штамповочного ручья. При остывании наружные поверхности поковки отходят от стенок ручья, а внутренние – обхватывают выступающие его части. Усилие, требуемое для удаления поковки из ручья, а следовательно величина штамповочных уклонов, определяется его глубиной. Величины штамповочных уклонов стандартизированы и в соответствии с ГОСТ 7505-89 составляют:

- при штамповке на ПШМ: внешние – 7⁰ , внутренние – 10⁰ ;

- при штамповке на КГШП (без выталкивателей): внешние – 5⁰ , внутренние – 7⁰ .

наметки и перемычки под пробивку

При штамповке поковок в открытых штампах на ПШМ и КГШП не возможно непосредственно получить сквозные отверстия. На их месте (в случае совпадения осей отверстия и направления движения ползуна пресса или бабы молота) выполняют одностороннее или двухстороннее углубление (наметку). При этом критерием для конструирования наметки является минимальная величина диаметра основания отверстия d, которая определяется выражением

d= 24 + 0,0625D_п , мм ,

где D_п – наружный диаметр поковки или бобышки.

При d_осн  d - наметка (углубление) не конструируется и назначается напуск – отверстие полностью заполняется металлом.

При d_осн  d - наметка (углубление) конструируется и имеет, в зависимости от величины отношенияhd_осн, следующие разновидности, эскиз которых приведен на рис.8 :hd_осн < 0,4 – наметка с раскосом; 0,4 ≤hd_осн ≤ 1,7 – наметка плоская;hd_осн > 1,7 – наметка глухая.

Толщина перемычки S(пленки) плоской наметки, показанной на рис. 8а, определяется выражением

S = 0,45+ 0,6,

где d_осн – диаметр основания углубления,h - глубина углубления.

Размеры элементов наметки с раскосом показаны на рис.8 би определяются выражениями:

S_min = 0,65 S, S_max = 1,35 S, d₁ = 0,12 (d_осн -2htgα) + 3 мм,

где S– толщина плоской наметки,d₁ – диаметр прошивного пуансона,d_осн– диаметр основания отверстия, α – внутренний штамповочный уклон.

Для двухсторонней наметки поковок круглых в плане рекомендуется смещать поверхность ее внутреннего разъема, а с ней и перемычки по отношению к поверхности внешнего разъема. Это обеспечивает надежную фиксацию осаженной заготовки в штамповочном ручье.

Пробивка перемычки проводится отдельной штамповочной операцией на механическом прессе в холодном или горячем состоянии. Отверстие открывается в наметках: плоской, с раскосом и карманом. Диаметр отверстия определяется выражением

d_в =d_осн - 2htgα – 0,4R

Рисунок 8. Конструкции перемычек под прошивку: а- плоская,б– с раскосом,в–

с карманом, г– с магазином,д – глухая.

В глухой наметке отверстие в перемычке штамповочной операцией – пробивкой, не выполняется. Его выполняют при механической обработке. Глухая наметка имеют предельную глубину в 0,8 их диаметра, h= 0,8 d_осн. Радиус закругления вершины полости, в зависимости от величины штамповочного уклона α согласно рисунка 7д, определяется выражением

R^впис= 0,5d_осн/tg(45⁰ - α/2).

радиусы закругления: наружные (внешние) и внутренние

Радиусы закруглений наружных (внешних) r_ни внутреннихR_пуглов поковки, влияют на условия течения металла, качество заполнения гравюры поковки и как следствие на стойкость штампа. Недостаточная величина радиусов закругления приводит к образованию зажимов и перерезанию волокон. Минимальная величина радиусов закруглений наружных угловr_нопределяется по ГОСТу 7505-89 и приведена в таблице 20.

Таблица 20. Минимальная величина наружных радиусов закруглений r_н в миллиметрах

Масса поковки, кг	Глубина полости штампа, мм
	До 10	10-25	25-60	Св. 50
До 1,0 включит. Св. 1,0 до 6,3 " " 6,3 до 16,0 " " 16,0 до 40,0 "	1,0 1,6 2,0 2,5	1,6 2,0 2,5 3,0	2,0 2,5 3,0 4,0	3,0 3,6 4,0 5,0

Значения радиусов внутренних углов R_попределяют течение металла и их значение целесообразно выбирать по данным таблицы 21 и рисунка 8а, где:h – глубина формуемой полости,В– размер линейного элемента.

Таблица 21. Минимальная величина наружных r_н и внутреннихR_прадиусов закруглений, в миллиметрах

H/B	до 2	2…4	Св. 4
rmin	0,05H+ 0,5	0,06H+ 0,5	0,07H+ 0,5
Rmin	2,5 rmin+ 0,5	3 rmin+ 0,5	3,5 rmin+ 0,5

Полученные величины округляются до ближайшего значения ряда радиусов: 0,8, 1, 1,5, 2, 2,5, 3. 4, 5, 6, 8. 10, 12,5, 15, 20. 25, 30.

Вершины наметок скругляются радиусом R_псогласно рисунка 8б, величина которого определяется выражением

R_п=R_min +0,1h+ 2 мм.

Вершины ребер с малой шириной bскругляются радиусомr_псогласно рисунка

8 в, величина которого, определяется выражением

R = 0,5b/tg(45⁰ - α/2).

Рисунок 8. Радиусы закругления углов поковок

- допустимые отклонения формы поковки

Допустимые отклонения формы поковки включают отклонения на смещение элементов поковки, эксцентричность отверстий и кривизну поверхностей и назначаются в соответствии с данными таблиц 13, 16 и 17.