Файл: Повышение стойкости штампов для холодной штамповки обзор М. Е. Зубцов, доцент, канд. техн. наук Общество по распространению политических и научных знаний РСФСР [и др.].1960 - 4 Мб.pdf

штампов. Достижимая точность чеканки по высоте детали состав­ ляет +0,05 мм.

Операции клеймения (маркировка) и разметки (кернение) аналогичны операциям чеканки, но глубина распро­ страняемой деформации в металл у них меньше, вследствие чего они требуют меньших удельных давлений (100—180 кГ/мм2).

Рис. 26. Схема штампа для "клеймения (маркирозки).

36

нии кернов. При недостаточной твердости прокладки, головки кернов вдавливаются в поверхность прокладки, что также приво­ дит к уменьшению стойкости этих штампов. Данные о стойкости чеканочных штампов приводятся в табл. 6 (П. 16).

Осадка и высадка

При осадке происходит уменьшение общей высоты заготов­ ки при одновременном увеличении площади ее поперечного сечения. Разновидностью операции осадки является высадка, при которой происходит деформация только части металла заготовки.

Высадка применяется главным образом при изготовлении де­ талей из пруткового и проволочного материала: головок болтов, винтов и заклепок; тарелок клапанов; шариков; пустотелых дета­

лей и др.

Высадка производится на специальных холодно-выса­ дочных станках и автоматах за один или несколько уда­ ров в цельных (рис. 28) и разъемных матрицах. Число и последовательность пере­ ходов при высадке опреде­ ляются сложностью формы

иразмерами головки изде­ лия. При холодной высадке

всвязи с ростом высажи­ ваемой площади увеличи­ вается степень деформации

иупрочнения металла, что Рис. 28. Схема работы холодновысадочного вызывает быстрый рост тре­ автомата я конструкции штампа с цельной

и усилие, что благоприятно отражается на стойкости инструмента. Высадочные штампы, как известно, состоят из трех основных частей: матрицы, пуансона и выталкивающего стержня. Основными причинами выхода их из строя следует считать .(по данным' В. М. Мисожникова и М. Я. Гринберга [16] и В. И. Борисова [2]:- износ трением, пластические деформации рабочих частей и уста­

37

лостная прочность металла штампа в результате длительных зна­ копеременных динамических нагрузок.

Износ высадочных штампов, вызванный сильным трением, про­ является в постепенном увеличении размера полости матрицы и конического пуансона. Пластические деформации частей штампа также приводят к увеличению их рабочих размеров. При этом наи­ больший износ наблюдается в начале ручья, ближе к осаживаемой головке (к торцу матрицы).

Усталостному разрушению подвергаются чистовые, предвари­ тельны^ (конические) пуансоны и выталкивающие стержни. Дан­ ные о стойкости высадочных штампов приводятся в табл. 6.

Объемная формовка

При объемной формовке происходит перераспределение объема

сколько больше объема гото­ вой детали и излишек металла

ляет 40—60 %.

По этому методу детали могут штамповаться как из штучных заготовок, так и непосредственно из полосы прутка или проволоки (рис. 30) по принципу «цепочки» [33, 28]. Однако последний спо­ соб связан с большой потерей металла в отход (80—100% от веса готовой детали).

При формовке в закрытых штампах объем заготовки равен объему детали, без образования дополнительного облоя — так на­ зываемая безоблойная объемная штамповка (рис. 29,6). Здесь течение металла ограничивается стенками пуансона и матрицы штампа. Степень деформации высокая и составляет 75—85%. Точ­ ность штамповки при этом достигается более высокой (3— 4 классы)., чем при открытой формовке (5—7 классы точности).

При открытой формовке в зависимости от рода материала удельное давление составляет для алюминия 80—120 кГ/мм2, для латуни Л62—120—160 кГ/мм2 и для стали 180—250 кГ/мм2.

38

При закрытой формовке удельное давление соответственно со­

Рабочие части штампа для формовки детали в полосе состоят из двух частей — пуансона и матрицы — при смыкании которых оформляется штампуемая деталь с выходом избыточного металла в сторону, образуя облой.

Рис. 30. Объемная формовка «цепочкой» в полосе: 1 — пуансон; 2 — матрица.

При формовке из штучных заготовок штамп снабжается вытал­ кивающим стержнем. Последний не только удаляет оштампованную деталь, но и часто служит для формообразования, восприни­ мая основные нагрузки. В зависимости от площади детали и от удельного давления применяются различные типы выталкивателей

(рис. 31).

Характер износа штампов для объемной формовки примерно такой же, как и для объемной высадки, однако при формовке в закрытых штампах последние вследствие больших удельных дав­ лений работают в более тяжелых условиях, чем при высадке и поэтому стойкость у них особенно при штамповке стальных дета­ лей весьма невысокая — всего несколько тысяч штук деталей (до исправления).

39

Вследствие сильного трения и пластических деформаций по­ лость штампа постепенно изнашивается и теряет свои рабочие раз­ меры, при этом наиболее изнашивающимися частями штампа являются выталкиватели.

Рис. 31. Различные конструкции выталкивателей:

а — для случая, когда площадь штампуемой детали достаточно велика

иудельные нагрузки на выталкиватель невысокие (порядка 50—80 кГ/мм2}-,

б— для повышенных удельных давлений (до 100—120 кГ/мм2)\ в — для

высоких удельных давлений (до 150—200 кГ/мм2), 1 — выталкиватель; 2 — матрица.

В целях повышения стойкости штампов для объемной фор­ мовки необходимо при составлении технологического процесса штамповки предусматривать мероприятия, облегчающие условия течения металла. Для этого форма заготовки должна быть вы­ брана такой, чтобы деформация в каждом ее сечении была бы наименьшей. При открытой формовке [21] заготовка должна дать избыток металла не более 15—20%, в противном случае он при­ водит к увеличению усилия штамповки и к уменьшению стойкости штампов.

При штамповке стальных деталей иногда целесообразно раз­ бить процесс на ряд операций (не уменьшая производительности). Вообще при объемной формовке следует добиваться, чтобы харак­ тер деформации металла обеспечивал наиболее благоприятный силовой режим.

Стальные заготовки при степени деформации свыше 20% под­ вергаются термической обработке — отжигу.

Заготовки из любого материала должны иметь чистую поверх­ ность, для чего они подвергаются галтовке, пескоструйной очистке или травлению в 10—15%-ном растворе серной кислоты с после­ дующей промывкой в воде. Перед штамповкой они смазываются.

Для тяжелых условий работы стальные детали подвергаются фосфатному покрытию с последующим опусканием их в густхю мыльную эмульсию.

40