Файл: Технология металлов и других конструкционных материалов учеб. пособие.pdf

при этом возможна штамповка от ирутка, длина которого должна быть не более 1200 мм, с последовательным отделением готовых поковок (одной или нескольких) в отрубном ручье штампа. Средние поковки весом до 3,0 кг и длиной до 400 мм штампуют из заготовки на две поковки с поворотом: при штамповке первой поковки заго­ товку удерживают за свободный конец, при штамповке второй — за готовую поковку. Тяжелые поковки штампуют из штучной заготов­ ки. Поковки круглые и квадратные в плане, штампуемые в торец, независимо от размеров штампуются из заготовки на одну поковку.

Размеры заготовки определяют в зависимости от ее формы и способа штамповки. Объем заготовки Ѵзг определяют как сумму объемов поковки Ѵп, заусеница Ѵ3 и отходов на угар Ѵу.

Вес падающих частей молота определяют исходя из наибольше­ го усилия и максимальной работы деформации при штамповке в окончательном штамповочном ручье, когда поковка имеет макси­ мальную площадь, заусенец заполнил весь мостик заусенечной ка­ навки и температура поковки минимальная. Иными словами, тре­ буемый вес падающих частей определяют исходя из работы дефор­ мации за последний удар молота. Приближенно вес падающих частей

GM= a(Fn + F3) кг,

FJ H FJ — площадь поковки и заусенца в плане, см2. Молотовые штампы. При многоручьевой штамповке на молотах

применяются массивные штампы, изготовленные из легированной инструментальной стали, для одноручьевой штамповки — массивные штампы из конструкционной стали со вставками из легированной инструментальной стали. Верхний штамп крепится в бабе с по­ мощью ласточкина хвоста и клина. Перемещению штампа вдоль клина препятствует шпонка. Нижний штамп таким же образом кре­ пится в подштамповой плите молота.

Ручьи молотового штампа разделяются на штамповочные и заготовительные (рис. 128, а). К штамповочным относится оконча­ тельный (чистовой) ручей, предварительный (черновой) и заготови­ тельно-предварительный. Позиции б — л на рис. 128 показывают возможное выполнение ручьев.

Окончательный ручей (рис. 128, б) служит для получения поковки с заусенцем и представляет собой точный отпечаток горя­ чей поковки.

Предварительный ручей (рис. 128, в) служит для снижения износа окончательного ручья. В предварительном ручье осуществля­ ется большая часть работы по формоизменению поковки. Он отли­ чается от окончательного ручья большими радиусами закругления, штамповочными уклонами и отсутствием заусенечной канавки. '

Заготовительно-предварительный ручей (рис. 128, г) применя­ ют взамен предварительного при штамповке поковок сложной фор­

224

мы (с отростками, с развилинами и т. д.). В местах, где поковка имеет сложную форму, этот ручей значительно отличается от пред­ варительного. Заготовительные ручьи служат для предварительного формоизменения заготовки в соответствии с размерами сечения поковки, формой и размерами поковки в плане.

Пережимной ручей (рис. 128, д) служит для уширения заготов­ ки и незначительного перераспределения металла вдоль оси. В этом ручье по заготовке наносят удар и без кантовки подают в штампо­ вочный ручей.

Подкатной ручей (рис. 128, е) служит для увеличения попереч­ ных сечений заготовки в одних местах за счет уменьшения в других и перераспределения объемов металла вдоль оси заготовки. В ручье

Штампованный

по заготовке наносят 6—10 ударов, после каждого удара заготовку кантуют на 90° вокруг оси. Из подкатного ручья заготовку подают в гибочный или штамповочный ручей.

Протяжной ручей (рис. 128, ж) служит для увеличения длины заготовки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения. Из протяжного ручья заготовку подают в другие заготовительные или штамповочные ручьи.

Формовочный ручей (рис. 128, з) служит для перераспределе­ ния металла заготовки в соответствии с формой поковки в плане. Из формовочного ручья заготовку подают в окончательный штам­ повочный ручей с поворотом на 90° вокруг оси.

Гибочный ручей (рис. 128, и) служит для изгиба заготовки в соответствии с формой поковки в плане. В нем по заготовке нано­ сят 1—2 удара и подают ее в штамповочный ручей с поворотом на 90° вокруг оси.

Площадки для осадки (рис. 128, к), т. е. для увеличения диамет­ ра заготовки за счет уменьшения ее высоты, применяют при штам­ повке поковок, круглых и квадратных в плане.

Отрезной ручей (нож) (рис. 128, л) служит для отделения по­ ковки от прутка при многоштучной штамповке.

Ручьи на зеркале штампа располагаются в порядке технологи­ ческого процесса. Изменение направления движения заготовки вдоль штампа при переносе из ручья в ручей допускается не более одного раза. Расположение ручьев увязывают с расположением нагревательного устройства так, чтобы первый ручей был со сторо­ ны печи. После первого удара по заготовке и в течение всей штам­ повки предусматривают сдувание окалины сжатым воздухом.

Рис. 129. Расстановка оборудования при штамповке на мо­ лотах

Производительность штамповочного молота зависит от распо­ ложения оборудования в агрегате и средств механизации. Рассмот­ рим одну из схем расположения оборудования (рис. 129). Нагретая заготовка из полуметодической печи 2 подается цепным транспорте­ ром 1 к штамповочному молоту 3. Отштампованная поковка сталки­ вается на транспортер 4, который доставляет ее к обрезному прес­ су 5. После обрезки заусенца поковка транспортером 7 подается в тару, заусенец по склизу 6 сталкивается в ящик.

Штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах.

Кривошипные горячештамповочные прессы (КГШП) создают уси­ лие от 630 до 8000 т. Обладая повышенной жесткостью и строго ' фиксированной величиной хода ползуна, они дают возможность получать поковки точных размеров.

Рассмотрим кинематическую схему КГШП (рис. 130, а). Вра­ щательное движение от электромотора 3 через клиноременную пере­ дачу 2 и маховик / передается на промежуточный вал 4 и зубчатой передачей 5, 6 на эксцентриковый вал 8. От вала 8 через шатун 9 движение передается ползуну 10. Включение пресса на рабочий ход осуществляется муфтой 7, смонтированной в зубчатом колесе 6. Для остановки ползуна в верхнем положении предназначен тормоз 13. Стол пресса 11, установленный на наклонной поверхности, может перемещаться клином 12 и тем самым в незначительных пределах

226

регулировать высоту штампового пространства. Для автоматическо­ го удаления поковки из штампа прессы оборудуют выталкивателями в столе и ползуне.

КГШП обеспечивают более высокую производительность, чем молоты, за счет сокращения числа ударов в каждом ручье до од­ ного. Постоянство хода при достаточной жесткости и применение штампов с направляющими колонками обеспечивают большую точ­ ность поковок. Высокая жесткость и отсутствие ударов при штам­ повке повышает стойкость штампов, позволяет применять сборные штампы, благоприятствует комплексной механизации и автоматиза­ ции штамповки. КГШП более дешевы в эксплуатации, имеют к. п. д. выше, чем у штамповочных молотов. Для их установки требуются

пе. При штамповке на мо­ лоте образование заусенца

происходит за несколько ударов, в промежутке между ударами за­ усенец подстывает и тем самым создает большее сопротивление истечению металла в заусенечную канавку, что способствует ско­ рейшему заполнению полости штампа. При штамповке на КГШП образование заусенца и заполнение ручья происходит за один ход (удар) пресса, в заусенец поступает наиболее нагретый металл, и поэтому гравюра заполняется хуже. Таким образом, для хорошего заполнения прессового штампа следует смещать плоскости разъема или изменять размеры заусенечной канавки.

На КГШП возможна штамповка всех видов поковок, штампуе­ мых на молотах. Однако наиболее удобны поковки круглые и квад-

ратные в плане и близкие к ним по форме, штампуемые в торец. Поковки с удлиненной осью и сложной формой поперечного сечения требуют перед штамповкой на прессе предварительного профилиро­ вания на других видах оборудования (ковочных вальцах, ГКМ) или штамповки из проката периодического профиля.

Использование КГШП для штамповки выдавливанием (рис. 130, б) дает возможность получать поковки с длинными стержнями простого, сложного и переменного сечения, глубокие стаканы и даже выдавливать отростки в плоскости, перпендикуляр* ной направлению движения ползуна. Кроме того, она позволяет значительно сократить отходы металла, повысить производитель­ ность за счет значительных деформаций за один переход и увели­ чить точность поковок.

На КГШП, как и на молотах, возможна штамповка в закрытых штампдх. Наличие выталкивателей в прессовых штампах позволяет

вставке). Часто ручьевые вставки изготовляются сборными: вставка из конструкционной стали, а вкладыш, в котором размещается ручей,— из инструментальной штамповой стали. Изготовление каж­ дого ручья в отдельной вставке дает возможность заменять изно­ сившиеся ручьи, не меняя годных, т. е. экономить инструментальную сталь и время на ремонт.

При штамповке на КГШП широко применяются средства меха­ низации. Это, как и при штамповке на паровоздушных молотах, цепные и пластинчатые транспортеры для подачи заготовок от нагревательного устройства к прессу и отбора поковок, автоматиче­ ские устройства для сдувания окалины и смазки штампов. Отсут­ ствие ударных нагрузок дает возможность автоматизировать про­ цесс подачи заготовки из ручья в ручей даже при многоручьевой штамповке. На рис. 131 приведена кинематическая схема участка штамповки в трехручьевом штампе КГШП, оснащенного пневмоэлектрическим манипулятором и грейферным устройством. Нагре­ тая в индукторе 2 заготовка толкателем 1 по склизу 3 подается на 1 приемную площадку штампа, захватывается клещами манипулято­ ра 9 и укладывается в первый ручей штампа 5. Клещи манипулято­ ра 9 возвращаются в начальное положение, ползун 4 совершает рабочий ход. После остановки ползуна в верхней мертвой точке вилки 7 грейферного механизма 6 перемещаются с помощью ци­ линдра 8, захватывают поковку, переносят ее в следующий ручей и возвращаются в начальное положение и т. д. Из третьего ручья заготовка по склизу подается на транспортер обрезного пресса.

Этот механизм дает возможность штамповать поковки одновремен­ но в трех ручьях

228

В настоящее время на базе КГШГТ, работающих по автоматиче­ скому циклу, созданы автоматические линии для производства таких поковок, как клапан, шатун двигателей внутреннего сгорания и др.

Штамповка на горизонтально-ковочных машинах. Горизонталь­ но-ковочные машины (ГКМ) относятся к кривошипно-шатунным ме­ ханизмам, у которых главный высадочный ползун движется в гори­ зонтальной плоскости и штампы которых имеют разъем в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Такая конструкция дает возможность штамповать детали сложной конфигурации и произво-

Рис. 131. Схема участка штамповки на КГШП

дить местную деформацию на длинных заготовках. ГКМ изготовляются усилием от 100 до 3150 т.

Рассмотрим кинематическую схему машины (рис. 132). Вра­ щательное движение от электродвигателя 1 клиноременной переда­ чей 2 через маховик 3 передается на приводной вал 4 и далее через зубчатую пару 6 ,7 — коленчатому (кривошипному) валу 8, уста­ новленному на трех разъемных опорах. От кривошипного вала дви­ жение при помощи шатуна 9 сообщается главному ползуну 10, несу­ щему блок пуансонов 11. Кулачками 21, жестко посаженными на кривошипный вал, приводится в движение боковой ползун 20, кото­ рый через рычаги 17, 18, 19 перемещает зажимной ползун 16. В гнезде ползуна устанавливается подвижная матрица 15, в станине 13 — неподвижная матрица 14. Внутрь маховика 3 встроена фрик­ ционная пневматическая муфта, обеспечивающая плавное включе­ ние машины, и на приводном валу — тормоз 5. В плоскости движения пуансонов установлен передний упор 12, ограничивающий подачу металла.

229