Фирменный Автосервис

 

 

Штамповка в закрытых штампах

Штамповка в закрытых штампах
Штамповка в закрытых штампах применяется при изготовлении, как правило, поковок типа тел вращения. Дело в том, что для поковок сложной конфигурации трудно обеспечить одновременный выход штампуемого металла по периметру поковки к поверхности разъема штампа, это приводит к образованию торцового заусенца в отдельных частях поковки, заклиниванию штампа, невозможности доштамповки поковки и возможному разрушению штампа. В закрытых штампах осуществляется и штамповка выдавливанием.
ГОШ производится на паровоздушных штамповочных молотах ПШМ, кривошипных горячештамповочных прессах КГШП, горизонтально-ковочных машинах ГКМ, винтовых прессах ВП, гидравлических прессах ГП и т. д.
ПШМ представляет собой машину ударного действия и имеет много общего с ковочным паровоздушным молотом. Отличия заключаются в устройстве опорной массивной части — шабота и в системе управления. Нижняя часть штампа устанавливается на под-штамповую плиту, верхняя часть — в массивную кованую подвижную часть — бабу с помощью клина и поперечной шпонки для обеспечения надежности их крепления. ПШМ является наиболее универсальным штамповочным агрегатом, позволяющим изготовлять самые разнообразные поковки любой сложности. В молотовых штампах применяются практически все виды ручьев. Динамичность нагрузки при штамповке (скорость бабы достигает 8 м/с) обеспечивает интенсивное заполнение ручьев штампа деформируемым металлом. На молотах штамповка производится как правило в открытых ручьях, т. е. с образованием облоя. Отверстие в поковке пробивается двумя бобышками (выступами) штампа не насквозь — между ними остается перемычка определенной толщины во избежание быстрого износа или разрушения штампа. Для обрезки облоя по контуру поковки на разъеме и пробивки перемычки в отверстии применяются специальные обрезные кривошипные прессы, на которые устанавливаются специальные штампы обычно для комбинированной обрезки и прошивки поковок. Поэтому для организации микроучастка ГОШ устанавливается печь для нагрева металла, ПШМ с определенным материалом и размерами поковки массой падающих частей (масса бабы с верхней частью штампа, парового поршня и соединяющего их штока) и обрезного пресса. Массу падающих частей ПШМ ориентировочно можно определить по формуле
M = 6S,
где М — масса падающих частей молота, кг; & — площадь поковки в плане (по поверхности разъема), см .
Штамповочные молоты строят с массой падающих частей от 1 до 25 т. Как правило, обрезные прессы устанавливают в соответствии с типоразмером молота. Так для ПШМ с массой падающих частей 1 т выбирается обрезной пресс усилием 1600 кН и т. д.
ПШМ применяют при серийном и крупносерийном производстве, а с универсальными штамповыми блоками и быстросменными вставками ручьев — и при мелкосерийном.
КГШП при штамповке обеспечивает гораздо меньшую динамичность нагрузки по сравнению с молотом (скорость ползуна не превышает 1 м/с). Это приводит к менее интенсивному заполнению ручьев и часто — к увеличению необходимого количества ручьев в штампе. Вместе с тем снижаются требования к креплению штампов, что позволяет применять резьбовые устройства вместо клиньев и шпонок. Поэтому штамп для КГШП представляет собой универсальный блок из нижней плиты, которая крепится прихватами к столу пресса, и верхней плиты, которая крепится к ползуну. Плиты между собой координируются с помощью направляющих колонок и втулок аналогично штампу для листовой штамповки. В плитах предусматриваются гнезда для крепления обычно до трех вставок ручьев. В конструкции пресса предусмотрены выталкиватели с механическим приводом для принудительного удаления поковки из нижней и верхней частей штампа. Это позволяет уменьшить максимальные штамповочные уклоны с 7 до 5° для наружных поверхностей и с 10 до 7° — для внутренних по сравнению с ПШМ. Ползун КГШП осуществляет возвратно-поступательные движения с помощью кривошипно-шатунного механизма, поэтому величина хода ползуна постоянна и весь процесс деформирования металла в каждом ручье производится за один ход. Это существенное отличие КГШП от ПШМ. Баба молота с верхней частью штампа может быть остановлена в любой момент перемещения, что позволяет получать поковки с большой разницей поперечных сечений. На КГШП ход ползуна постоянен. Это существенно снижает возможности КГШП и при необходимости получения таких поковок КГШП приходится агрегатировать с такими машинами, как ковочные вальцы или горизонтально-ковочные машины (ГКМ). Уменьшение скорости деформирования позволяет применять на КГШП штамповку в закрытых ручьях и выдавливанием, но во втором случае применяются прессы с увеличенным ходом для обеспечения пространства для выталкивания удлиненных поковок. Применение закрытых ручьев исключает операцию обрезки и, соответственно, необходимость обрезного пресса. Одновременно постоянство хода ползуна приводит к увеличению производительности. Известно, что КГШП имеют большую производительность по сравнению с ПШМ. Это объясняется тем, что при большой быстроходности на ПШМ в каждом ручье приходится наносить несколько ударов, а на прессе производится один ход.
Ориентировочно необходимое усилие пресса Р (основная характеристика) можно приближенно определить по массе падающих частей молота М (кг)
Р = 1000 М, кН.
Применение КГШП эффективно при крупносерийном и массовом производстве, поскольку эти прессы стоят в 4-5 раз дороже аналогичных по мощности молотов.
ГКМ — это машина во многом аналогичная КГШП. Ползун, к которому крепится блок пуансонов со сменными пуансонами, приводится в движение в горизонтальной плоскости таким же кривошипно-шатунным механизмом. Элемент же, служащий столом КГШП, в ГКМ разделен на две части и называется блоком матриц. Неподвижная матрица крепится к станине машины, а подвижная — к боковому ползуну, приводимому в движение ку-лачково-рычажным механизмом от главного вала машины. Плоскость разъема блока матриц чаще всего вертикальна, соосна блоку пуансонов и делит каждую матрицу по продольной оси пополам. Пуансон и разъемная матрица составляют ручей штампа. Штамп ГКМ может содержать несколько ручьев. В отличие от двух предыдущих горизонтально-ковочная машина имеет два разъема штампа. Один — между блоком пуансонов и блоком матриц, аналогичный разъему между верхней и нижней частями штампа на молоте и прессе. Второй разъем проходит по оси блока матриц между неподвижной и подвижной его частями. Наличие двух разъемов позволяет существенно расширить технологические возможности ГКМ по сравнению с остальным штамповочным оборудованием. Напуски, в том числе и за счет штамповочных уклонов сводятся к минимуму. Так, наружные уклоны поковки, как правило, отсутствуют (для ПШМ они составляют 7°, для КГШП — 5°). Кроме того, штампуются поковки со сквозным отверстием, а на других машинах отверстия изготовляются с перемычками, для удаления которых требуется дополнительная обработка на обрезном прессе. Уклон сквозных и глухих отверстий при штамповке на ГКМ не превышает 3°, на ПШМ и КГШП — соответственно 10 и 7°. На ГКМ штампуются в основном поковки типа тел вращения из калиброванной прутковой заготовки. Нагретый пруток подается вдоль ручья неподвижной матрицы (в первом ручье — до упора) и нажатием на педаль включается муфта сцепления. Главный и боковой ползуны одновременно начинают перемещаться. Но кинематика движения бокового ползуна построена так, что он полностью закрывает блок матриц и защемляет пруток в зажимной части данного ручья, и только после этого подходит главный ползун, а пуансон соответствующего ручья производит необходимое деформирование не зажатой части прутка. Затем главный пуансон начинает отходить в исходное положение, и только тогда боковой ползун, осуществлявший все это время «выстой» и одновременно зажим прутка, отходит и освобождает заготовку. Пруток перекладывается в следующий ручей и процесс повторяется. Понятно, что ГКМ стоит дороже пресса и ее рационально применять при крупносерийном и массовом производстве поковок.

Вернуться в начало


Литье в оболочковые формы Повышение качества металлических материалов Механико-термическая обработка Технологические методы кузнечно-штамповочного производства Ковка и горячая объемная штамповка Обработка давлением Холодная штамповка Методы сварки Контактная сварка Технологические методы изготовления деталей 

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом