Обозначение на чертеже категории прочности и группы поковок.

Нормы твердости для поковок II и III групп и категории прочности для поковок IV и V групп устанавливаются по соглашению изготовителя с потребителем.

Конструктор на чертеже поковки указывает не только марку стали, но и категорию прочности сплава, и группу поковок по видам испытаний.

Согласно ГОСТ 8479-70 группа, к которой относится поковка, обозначается в технических требованиях следующим образом:

– поковка группы I – Гр. I ГОСТ 8479-70. Эта группа поковок поставляется потребителю без механических испытаний;

– поковки группы II и III с твердостью НВ 143…179 – Гр. II (III) НВ 143…179 ГОСТ 8479-70; 13

– поковки группы IV (V) с категорией прочности КП490 – Гр. IV (V) КП490 ГОСТ 8479-70.

Материал поковки, а также ее группа также может указываться в угловом штампе.

Пример обозначения в угловом штампе чертежа поковки марки материала для поковки группы IV из стали 34ХН1М, имеющей механические свойства в соответствии с категорией прочности КП640: σв = 785 МПа; σ0,2 = 640 МПа; δ5 = 13 %; КСU = 590 кДж/м2; НВ = 248... 297:

То же для групп I и II:

Таблица 4.3 – Группы поковок по видам испытаний

Группа поковок	Виды испытаний	Условия комплектования партии	Сдаточные характеристики
I	Без испытаний	Поковки одной или разных марок стали	–
II	Определение твердости	Поковки одной марки стали, совместно прошедшие термическую обработку	Твердость
III	Определение твердости	Поковки одной марки стали, прошедшие термическую обработку по одинаковому режиму	То же
IV	1. Испытание на растяжение 2.Определение ударной вязкости 3. Определение твердости	Поковки одной плавки стали, совместно прошедшие термическую обработку	Предел текучести. Относительное сужение. Ударная вязкость
IV			-
V	1. Испытание на растяжение 2. Определение ударной вязкости 3. Определение твердости	Принимается индивидуально каждая поковка	Предел текучести Относительное сужение. Ударная вязкость
V		Принимается индивидуально каждая поковка	-

Исходными стальными заготовками для ковки и объёмной штамповки могут быть слитки и сортовой прокат.

Категории прочности и механические свойства сталей [ГОСТ 8479 - 70] представлены в таблице 4.4, 4.5

Таблица 4.4

Категории прочности и механические свойства сталей

Катего-рии прочно-сти	Механические свойства, не менее														Твердость по Бринеллю (на поверхности поковок)
	Предел теку-чести s_0,2	Времен-ное сопро-тивление s_В	Относительное удлинение d, %				Относительное сужение y, %				Ударная вязкость, KCU, Дж/мм² ∙ 10⁴ (кгс × м/см²)
	Предел теку-чести s_0,2	Времен-ное сопро-тивление s_В	Диаметр (толщина) поковки сплошного сечения
	МПа (кгс/мм²)		До 100	Св. 100 до 300	Св. 300 до 500	Св. 500 до 800	До 100	Св. 100 до 300	Св. 300 до 500	Св. 500 до 800	До 100	Св. 100 до 300	Св. 300 до 500	Св. 500 до 800	Число твердости НВ	d _отп, мм
КП 175 (18)	175	355 (36)	28	24	22	20	55	50	45	40	64 (6,5)	59 (6,0)	54 (5,5)	49 (5,0)	101-143	5,85-5,00
КП 195 (20)	195	390 (40)	26	23	20	18	55	50	45	38	59 (6,0)	54 (5,5)	49 (5,0)	44 (4,5)	111-156	5,60-4,80
КП 215 (22)	215	430 (44)	24	20	18	16	53	48	40	35	54 (5,5)	49 (5,0)	44 (4,5)	39 (4,0)	123-167	5,35-4,65
КП 245 (25)	245	470 (48)	22	19	17	15	48	42	35	30	49 (5,0)	39 (4,0)	34 (3,5)	34 (3,5)	143-179	5,00-4,50
КП 275 (28)	275	530 (54)	20	17	15	13	40	38	32	30	44 (4,5)	34 (3,5)	29 (3,0)	29 (3,0)	156-197	4,80-4,30
КП 315 (32)	315	570 (58)	17	14	12	11	38	35	30	30	39 (4,0)	34 (3,5)	29 (3,0)	29 (3,0)	167-207	4,65-4,20
КП 345 (35)	345	590 (60)	18	17	14	12	45	40	38	33	59 (6,0)	54 (5,5)	49 (5,0)	39 (4,0)	174-217	4,55-4,10
КП 395 (40)	395	615 (63)	17	15	13	11	45	40	35	30	519 (6,0)	54 (5,5)	49 (5,0)	39 (4,0)	187-229	4,40-4,00
КП 440 (45)	440	635 (65)	16	14	13	11	45	40	35	30	59 (6,0)	54 (5,5)	49 (5,0)	39 (4,0)	197-235	4,30-3,95
КП 490 (50)	490	655 (67)	16	13	12	11	45	40	35	30	59 (6,0)	54 (5,5)	49 (5,0)	39 (4,0)	212-248	4,15-3,85
КП 540 (55)	540	685 (70)	15	13	12	10	45	40	35	30	59 (6,0)	49 (50)	44 (4,5)	3,9 (4,0)	223-262	4,05-3,75
КП 590 (60)	590	735 (75)	14	13	12	10	45	40	35	30	59 (6,0)	49 (5,0)	44 (4,5)	39 (4,0)	235-277	3,95-3,65
КП 640 (65)	640	785 (80)	13	12	11	10	42	38	33	30	59 (6,0)	49 (5,0)	44 (4,5)	39 (4,0)	248-293	3,85-3,55
КП 685 (70)	685	835 (85)	13	12	11	10	42	38	33	30	59 (6,0)	49 (5,0)	39 (4,0)	39 (4,0)	262-311	3,75-3,45
КП 735 (75)	735	880 (90)	13	12	11	-	40	35	30	-	59 (6,0)	49 (5,0)	39 (4,0)	-	277-321	3,65-3,40
КП 785 (80)	785	930 (95)	12	11	10	-	40	35	30	-	59 (6,0)	49 (5,0)	39 (4,0)	-	293-331	3,55-3,35

Примечания: 1. Категория прочности обозначается буквами КП и цифрой, указывающей предел текучести.

2.По согласованию между изготовителем и потребителем допускается определять вместо условного предела текучести (s_0,2) физический предел текучести (s_т) с соблюдением норм для (s_0,2).

3. За толщину (диаметр) поковки принимают ее расчетное сечение под термическую обработку.

Таблица 4.5

Марки стали в зависимости от диаметра (толщины) поковок и требуемой категории прочности

Категории прочности	Диаметр (толщина) поковок, мм
Категории прочности	До 100	От 100 до 300	От 300 до 500	От 500 до 800
КП175 (18)	15, 20, 25, Ст3*	Ст3, 15, 20, 25, Ст3*	20, 25, 30, Ст3	20, 25, 30, 35
КП195 (20)	Ст3, Ст3ГСП, 15, 20, 25, 15Х, 20Х, 15ХМ	Ст3, Ст15ХМ, 20, 25, 30, 35, 15Х, 20Х, 12Х1МФ*	Ст3, 25, 30, 35, 20Х, 22К	Ст3, 30, 35, 22К
КП215 (22)	20, 25, 10Г2, 20Х, 15ХМ, 12Х1МФ	20, 25, Ст3, 30, 35, 20Х, 15ХМ, 10Г2, 22К, 16ГС, 12Х1МФ*	30, 35, 40, 10Г2, 22К, 12Х1МФ	30, 35, 40, 22К, 10Г2, 12Х1МФ
КП245 (25)	25, 30, 35, 45, 20Х, 12ХМ, 15XM, 20ГС	20, 30, 35, 40, 45, 20Х, 12ХМ, 15ХМ, 16ГС, 20ГС, 12Х1МФ*	30, 35, 40, 45, 50, 25ГС, 35XM, 12Х1МФ*	45, 25ГС, 40X, 35XM
КП275 (28)	35, 40, 45, 20Х, 25ГС, 15ХМ*	25, 35, 40, 45, 50, 20Х, 25ГС, 12ХМ, 15ХМ, 35Г2, 35XM, 34XM (34XMA)	40, 45, 40X, 25ГС, 15ХМ, 35XM, 34XM (34XMA)	40, 40X, 25ГС, 15Х1М1Ф
КП315 (32)	35, 45* 50, 40X, 45X, 15ХМ, 50Г2, 35XM, 34XM (34XMA)	40, 45, 40X, 55, 50Г2, 35XM, 40ХН*, 20Х, 34XM (34XMA)	45, 45X, 40X, 40ХН, 38ХГН, 34ХН1М	40X, 45X, 45X, 40XH, 38ХГН
КП345 (35)	40, 45, 15Х, 40X, 50Г2, 45X, 50Х, Ст15ХМ, 35XM, 38ХГН*	45, Ст15ХМ, 20Х, 40X, 45X, 50Х, 50Г2*	40X, 45X, 40XH, 50Х, 38ХГН	45X, 50Х, 38ХГН, 35XM, 15Х1М1Ф, 34XM (34XMA)
КП395 (40)	45, 30Х, 40X, 50Г2, 15ХМ, 30ХМА, 40XH, 30ХГСА, 34ХН1М*, 18ХГТ	35Х, 40X, 45X, 34XM, 35XM, 40ХФА, 40ХН, 38ХГН, 15Х1М1Ф, 34ХН1М*, 34XM (34XMA)	40X, 45X, 40ХН, 35XM, 38ХГН, 40ХФА, 34XM (34XMA)	40ХН, 35XM, 38ХГН, 34XM (34XMA)
КП440 (45)	40X, 35XM, 40ХН, 38ХГН, 25Х1М1Ф*, 34ХН1М, 30ХМА, 15ХМ	40X, 45X, 35XM, 40ХН, 30ХМА, 35ХМА, 25Х1М1Ф, 34ХН1М, 45ХНМ , 34XM (34XMA)	45X, 35XM, 40ХН, 34ХН1М, 38ХГН, 45ХНМ, 34XM (34XMA)	40ХН, 34ХН1М, 45ХНМ *, 38Х2Н2МА (38ХНМА), 40ХН2МА (40ХНМА)
КП490 (50)	55, 50Х, 35Х, 40X, 45X, 15ХМ, 35XM, 30ХГСА, 30ХМА, 38ХМ, 38ХГН, 40ХН, 25Х1МФ(ЭИ10)	40X, 45X, 35XM, 40ХФА, 40ХН, 30ХГСА, 35ХГСА, 38ХГН, 25Х2М1Ф(ЭИ-723), 25Х1M1Ф, 20Х1М1Ф1ТР (ЭП-182), 34ХН1М, 30ХН2МФА, 45ХНМ, 34XM (34XMA)	34ХН1М, 30ХН2МФА, 40ХН2МА (40ХНМА), 45ХНМ	34ХН1М, 40ХН2МА (40ХНМА)
КП540 (55)	38ХС, 40ХН, 40ХФА, 38XГH, 34ХН1М, 25Х1M1Ф, 30ХГСА	45X, 50Х, 35ХН, 40ХН, 30ХН2МА, 40ХФА, 35ХГСА, 38ХГН, 34ХН1М, 40ХН2МА (40ХНМА)	34ХН1М, 40ХН2МА (40ХНМА)	45ХНМ
КП590 (60)	45X, 38ХС, 38ХГМ, 35ХГСА, 35XM, 40ХН, 45ХН, 38ХГН, 30ХН3А, 25Х1МФ(ЭИ10), 30ХГСА	50Х, 34ХНМА, 40ХН, 25Х1М1Ф, 38Х2МЮА, 35ХНМА, 3ОХГСА, 34ХН1М, 20Х1М1Ф1ТР (ЭП-182), 25Х2М1Ф(ЭИ-723), 40ХН2МА (40ХНМА), 34Х1МА, 45ХНМ	34ХН1М, 40Х2Н2МА (40Х1НВА), 45ХНМ	40ХН2МА (40ХНМА), 45ХНМ
КП640 (65)	45X, 50Х, 45ХН, ЗОХГСА, 35ХГСА, 34ХН1М	34ХН1М, 40ХН2МА (40ХНМА), 34ХН3М*	34ХН3М, 38ХН3МА, 40ХН2МА (40ХНМА), 40Х2Н2МА (40Х1НВА)	38ХН3МА, 38ХН3МФА, 34ХН3М 35ХН1М2ФА, 36Х2Н2МФА (36ХН1МФА)
КП685 (70)	30ХГТ, 30ХГСА, 20ХН3А, 20Х1М1Ф1ТР (ЭП-182), 20ХН3А, 25Х2М1Ф(ЭИ-723) , 34ХН1М, 34ХН3М	50ХФА, 25Х1M1Ф, 25Х2М1Ф(ЭИ-723), 34ХН3М, 34ХН1М, 38ХН3МА 38ХН3МФА*, 40ХН2МА (40ХНМА)	34ХН3М, 38ХН3МА, 38ХН3МФА*, 38ХН2МА, 18Х2Н4МА, 45ХНМ	38ХН3МА, 38ХН3МФА, 34ХН3М, 36Х2Н2МФА (36ХН1МФА)
КП735 (75)	34ХН1М, 40ХН2МА (40ХНМА), 34ХН3М*, 40Х2Н2МА (40Х1НВА), 38Х2Н2МА (38ХНМА)	34ХН3М,40ХН2МА(40ХНМА), 38ХН3МА, 38ХН3МФА*, 18Х2Н4МА	34ХН3М, 38ХН3МА, 36Х2Н2МФА (36ХН1МФА)	34ХН3М, 38ХН3МФА
КП785 (80)	18Х2Н4ВА, 38ХН3МФА. 34ХН3МА, 38Х2Н2МА (38ХНМА), 40ХН2МА (40ХНМА)	34ХН1МА, 34ХН3МА, 36Х2Н2МФА (36ХН1МФА), 38ХН3МФА, 40ХН2МА (40ХНМА), 38Х2Н2МА (38ХНМА)	34ХН3МА, 38ХН3МФА, 38ХН3МА, 36Х2Н2МФА (36ХН1МФА)	-

Примечание. Знак «*» означает, что сталь находится в нормализованном состоянии; в остальных марках стали соответствующая категория прочности, обеспечивается закалкой и отпуском.

Таблица 4.6.

Ориентировочный выбор типа производства при изготовлении деталей

Годовой выпуск поковок, шт/год при массе			Число типоразмеров поковок, приходящиеся на ед. оборудования	Тип производства
мелкие до 1 кг	средние от 1до 25 кг	тяжелые от 25 до 250 кг		Тип производства
£2500	£10000	£1000	³13	МС
2500..25000	10000…50000		6…12	СС
³250000	³50000	³5000	1…5	КС, М
МС- мелкосерийное; СС – среднесерийное; КС – крупносерийное; М – массовое

4.5. Основные рекомендации по выбору плоскости разъема штампа.

Поверхностью разъема называют поверхность соприкосновения штампов между собой. Она должна быть в виде плоскости или сочетания плоскостей. Следует избегать выбора криволинейной поверхности разъема.

При выборе плоскости разъема надо учитывать и другие факторы, например, величину напусков, которые приходится назначать на поковку, если выбранная плоскость разъема не позволяет оформить отдельные элементы поверхности поковки или затрудняет ее извлечение из штампа. Например, при штамповке поковок, показанных на рисунке 4.13, можно выбрать плоскость разъема, проходящую поперек ее оси (штамповка в торец, "а"), либо вдоль оси детали (т.н. штамповка плашмя, см. случай "б").

а б

Рис. 4.13 Влияние положения плоскости разъема штампа на величину напусков и форму поковок: а - штамповка поковок в торец; б - штамповка поковок плашмя.

Поверхность разъема штампов обычно выбирается в виде плоскости или сочетания плоскостей, а ее положение определяется формой поковки, исходя из возможности ее свободного извлечения из ручья. При соотношении размеров детали более целесообразна торцовая штамповка (рис. 4.14, а). Если поковка большой длины и в ней нет отверстий, то ее целесообразно штамповать поперечным вариантом штамповки. Линия разъема штампов может быть прямой или ломанной (рис. 4.14, б). Разъем на чертеже поковки обозначается линией, проходящей по наружному ее контуру. При наличии углубления линии разъема проходит также по внутренним контурам поковки.

Рисунок 4.14 - Поковки, получаемые торцовой (а) и поперечной штамповкой (б)

Поверхность разъема штампа назначают на основании чертежа детали по следующим правилам.

Поверхность разъема штампа (РШ) должна быть такой, чтобы можно было обеспечить свободное извлечение поковки из штампа (рис. 4.15 а, б);

Рисунок 4.15 Положение поверхности разъема штампа: а), д) рекомендуемое,

б), г) не рекомендуемое

Штамповочные ручьи должны иметь наименьшую глубину и ширину, для чего разъем штампа нужно выполнять в направлении двух наибольших габаритных размеров детали. Так, например, полые и сплошные поковки в виде тел вращения небольшой высоты целесообразно располагать при штамповке вертикально (рис. 4.15 в, г). Такое положение поковок в штампе позволяет увеличить производительность штамповки, уменьшить припуски на штамповочные уклоны и износ штампа.

Трудно изготовляемые части поковок (высокие тонкие ребра, выступы, бобышки и т.п.) следует располагать в верхней половине штампа (рис. 4.16), так как полость в верхнем штампе заполняется легче, чем в нижнем.

Рисунок 4.16 Виды поверхности разъема штампа: а) рекомендуемое,

б) не рекомендуемое

Рисунок 4.17 Положение поковки в штампе: а), в) рекомендуемое,

б) не рекомендуемое

Разъем штампа следует выполнять так, чтобы контур поковки по поверхности (плоскости) разъема штампа был одинаковым, и чтобы к плоскости разъема примыкали вертикальные поверхности поковки (с уклонами), а не горизонтальные и наклонные (рисунок 4.17). Желательно, чтобы поверхность разъема штампа была, что обеспечить относительно простое изготовление штампов и хорошие условия обрезки заусенца.

Ломаная линия разъема снижает расход металла за счет уменьшения высоты уклонов, но усложняет изготовление штампов. В некоторых случаях ломаная поверхность разъема позволяет избежать напусков и дает возможность уменьшить объём обработки резанием к расходу металла.