Файл: Игнатов, А. А. Кривошипные горячештамповочные прессы.pdf

А. А. ИГНАТОВ, Т. А. ИГНАТОВА

КРИВОШИПНЫЕ

ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫЕ

ПРЕССЫ

Издание 2-е, переработанное и дополненное

контрольный

ЭКЗЕМПЛЯР

Москва

с М А Ш И Н О С Т Р О Е Н И Е »

1974

И 26 УДК 621.73.043 : 621.979

Игнатов А. А., Игнатова Т. А. Кривошипные го­ рячештамповочные прессы. Изд. 2-е, перераб. и доп., М., «Машиностроение», 1974, 352 с.

Во втором издании, переработанном и дополнен­ ном, более подробно рассмотрены существующие кон­ струкции прессов, вопросы теории их расчета, проек­ тирования, изготовления и ремонта. Особое внимание обращено на повышение их эксплуатационной надеж­ ности. Даны рекомендации по замерам усилий штам­ повки и предохранению прессов от перегрузок.

Книга предназначена для инженерно-технических работников, занятых проектированием, эксплуатацией и ремонтом кривошипных горячештамповочных прес­ сов.

Табл. 44. Ил. 178. Список лит. 27 назв. Прил. 30 табл.

© Издательство «Машиностроение», 1974 г,

Г Л А В А 1

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ НАЗНАЧЕНИЕ КРИВОШИПНЫХ ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫХ ПРЕССОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ НАЗНАЧЕНИЕ ПРЕССОВ

Кривошипные горячештамповочные прессы предназначены для горячей штамповки в многоручьевых штампах поковок различной конфигурации из стального и цветного проката в условиях мас­ сового и крупносерийного производства.

Большое разнообразие поковок, штампуемых на прессах, можно разбить на группы 122]: 1) типа шестерен, фланцы и другие, из­ готовляемые осадкой в торец с образованием заусенца или без заусенца при малоотходной штамповке с компенсаторами; 2) слож­ ной конфигурации, изготовляемые истечением; 3) с удлиненной осью, требующие подготовительно-протяжных операций.

При эксплуатации кривошипных горячештамповочных прес­ сов наблюдается разрушение или износ целого ряда деталей, та­ ких как главный вал и особенно его опоры, шатун и детали соеди­ нения с валом и ползуном, ползун, детали выталкивающего устрой­ ства, уплотнения в уравновешивающих устройствах, детали при­ вода пресса (зубчатые пары, шлицевые соединения, муфты и тор­ моза и пр.) электрооборудование, особенно электродвигатели прессов.

Эти недостатки возникают по следующим причинам.

1.Отсутствует контроль за силовым нагружением прессов при наладке штампов и последующей штамповке.

2.Неудовлетворительно проводится наблюдение за стабиль­ ным и правильным нагревом заготовок перед штамповкой.

3.Конструктивно неправильно оформлены детали пресса или неудачно выбран материал для их изготовления.

Все факторы особенно проявляются при несвоевременном не­ качественном ремонте или недостаточной смазке. По наблюдениям, проведенным на Московском автомобильном заводе им. И. А. Ли­ хачева (ЗИЛе) и на Московском автомобильном заводе им. Ле­ нинского комсомола (АЗЛК), прессы периодически работают в ре­ жиме, при котором используется более 50% паспортного числа

5

ходов и могут нагружаться пиковыми нагрузками на ползуне пресса, превышающими номинальное усилие и крутящий момент на главном валу более чем в 2 раза. Наибольшее влияние на пере­ грузку прессов оказывает недогрев заготовок и последующее их охлаждение на механизмах подачи или в штампах. Рассмотрим влияние температурного фактора на усилие штамповки поковок. Приближенно усилие штамповки

-^ШТ ^ k<5stFп.

Более точно усилие штамповки определяют по формуле (24):

где k — коэффициент, характеризующий напряженно-деформи­ рованное состояние поковки-; ost — напряжение текучести для плоского деформированного состояния при данной температуре; Fn — площадь проекции поковки, круглой в плане; S — ширина мостика заусенца; h3— толщина заусенца; F3— площадь про­ екции заусенца; Dn — диаметр поковки.

Если штампуются две поковки при температурах tx и t2, то сопротивление деформации поковок будет astl и ostz. В этом слу­ чае разность усилий деформации

АР шт !==ik {psti crs,2) F a,

Так, при t1 — 1100° С и t%= 1000° С, при которых для стали 45 ostl ^ 3 кгс/м2; 0sh = 5 кгс/см2,

В приложении 1 приведены данные замеров температур около 2500 шт. поковок, изготовленных в кузнечном цехе АЗЛКИз приложения 1 следует:

1) наиболее типовым интервалом температур можно считать

1240—930° С; 2) в тяжелых поковках типа коленчатого вала при подаче их

из индуктора не наблюдается значительных перепадов температур заготовки на штампе и готовой поковки, в то время как мелкие поковки быстро охлаждаются, требуя при этом большее усилие при штамповке.

В приложении 2 показаны результаты замера усилий при штамповке поворотного кулака автомобиля ЗИЛ-130 на прессе НКМЗ усилием 4000 тс. Максимальное усилие штамповки во вто­ ром переходе не превышало 3220 тс (замер № 13), а минимальное усилие в том же переходе составляло 2600 тс (замер № 3). Усилие

6 ................

штамповки кулака в третьем — окончательном переходе меньше усилия штамповки во втором переходе примерно на 150—500 тс. Усилие штамповки изменялось в зависимости от температуры на­ чала штамповки; так, при температуре 1100° С оно возросло до максимального значения 3220 тс. Следовательно, на изменение усилия штамповки в большей степени влияет температура, а не масса (замер 13 приложения 2).

Внастоящее время отсутствуют аналитические зависимости, по которым с приемлемой точностью можно было бы рассчитать усилие деформирования и потребную работу деформации преобла­ дающего большинства поковок на прессах. Поэтому при выборе прессов применяют либо весьма грубые эмпирические зависимости, либо пользуются аналогией, что приводит к перегрузкам прессов.

Впоследние годы разработан и внедряется метод выбора прес­ сов для штамповки, основанный на замере усилий с использова­ нием тензометрических датчиков сопротивления, наклеиваемых

на некоторые детали прессов (стяжные болты, станину, шатун

идр.), с последующей тарировкой гидронагружателем и записью на пленке осциллографа диаграммы «усилие— путь» ползуна пресса.

Анализ проведенных исследований по замерам усилий на пол­ зунах показывает (табл. 1), что в ряде случаев прессы для штам­ повки выбирают неправильно и нагружают номинальным усилием

идаже более, так как в их деталях имеется запас прочности.

Практика эксплуатации прессов, нагруженных усилием не выше 0,75РН, показала, что при этом снижаются их простои и поломки. Зачастую при усовершенствовании технологических процессов из­ готовления поковок с целью экономии металла или повышения производительности труда не учитывается возможное увеличение при этом технологического усилия и энергетических затрат при­ вода, что снижает эксплуатационную надежность кривошипных горячештамповочных прессов.

ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕССОВ ВЗАМЕН ПАРОВОЗДУШНЫХ ШТАМПОВОЧНЫХ МОЛОТОВ

Кривошипные горячештамповочные прессы нашли широкое применение для штамповки различных поковок, ранее изготов­ ляемых на молотах.

Эффективность применения прессов обусловлена их произ­ водительностью, расходом металла на изготовление поковок, стои­ мостью оборудования, инструмента, ремонта и обслуживания прес­ сов. Кроме того, следует учитывать санитарно-гигиенические усло­ вия труда. Все это необходимо иметь в виду при выборе прессов для штамповки на них поковок. Для анализа поковки разделяют на три основные группы, рассматривают, рационально ли их штам­ повать на прессах, и с учетом экономических расчетов приводят рекомендации по применению прессов. В качестве примеров рас­

7