Технологические особенности штамповки на молотах, прессах и горизонтально-ковочных машинах.

Особенности конструирования поковок, штампуемых на горизонтально-ковочных машинах и гидравлических прессах.

Конструкции поковок, штампуемых на горизонтальноковочных машинах, весьма разнообразны, однако наиболее удобными для штамповки являются поковки, имеющие форму простых или усложненных выступами или впадинами тел вращения (рис. 2). Изготовление таких деталей на ГКМ рентабельнее, чем на молоте.

Рис. 2. Типовые поковки для штамповки на ГКМ.

Основной операцией при изготовлении поковок на этой машине является высадка, часто сопровождающаяся прошивкой, но возможны и др.

При конструировании поковок, изготовляемых на ГКМ, необходимо соблюдать следующие правила:

• Предусматривать штамповочные уклоны: а — на цилиндрических участках поковки (рис. 3, а), высаживаемых в полости, длиной более половины диаметра не менее 0,5° на сторону; б — на буртиках (рис. 3, б), формуемых в глубоких круговых впадинах матриц — 0,5 ÷ 1,5° на сторону; в — глубокие несквозные полости, прошиваемые пуансоном, когда металл необходимо направить на образование буртика, стенки должны иметь уклон 0,5 ÷ 3°, (рис. 3, в).
• Переходы с одной поверхности на другую выполняются по радиусам величиной не менее 1,5 ÷ 2 мм.
• Толщина стенок деталей со сквозными отверстиями или глубокими полостями принимается не меньше 0,15 наружного-диаметра (рис. 3, г).
• При получении полостей в поковках необходимо избегать сужения их в продольном направлении для обеспечения свободного течения металла навстречу пуансону (рис. 3, д).
• Избегать конической формы выемок (рис. 3, е) и хвостовиков.

Рис. 3. Конфигурации поковок, которые должны быть учтены при их изготовлении на горизонтальноковочных машинах.

Диаметр исходного прутка зависит от конфигурации поковки. Учитывая, что операция вытежки на ГКМ не производится, следует площадь поперечного сечения прутка брать не более минимальной площади поперечного сечения поковки.

Вне зависимости от формы полости инструмента высадить на любой диаметр за один переход выступающий из зажимной части матрицы конец прутка можно лишь в том случае, когда длина этого конца не превышает трех диаметров его. При большей длине возможен изгиб заготовки, а поэтому деформирование в этих случаях осуществляется в специальных наборных ручьях.

При наборе материала в матрицах диаметр полости не должен превышать 1,5 диаметра высаживаемого прутка. Набор материала в пуансоне (рис. 4, а) осуществляется чаще в конических полостях. Максимальный диаметр конуса D1 не должен превышать 1,5 диаметров исходного прутка d, если D1 = l,5d, то размер а' не должен превышать 2d, если D1<l,25d, то размер а' может быть увеличен до 3 d. При последующих высадках под диаметром d следует подразумевать средний диаметр конуса d1, полученного в предыдущем ручье (рис. 4, в), или диаметр прутка d1 (рис. 4, б), высаженного на предыдущем переходе.

Рис. 4. Ручьи штампа ГКМ с набором металла в пуансоне.

Максимальная длина выживаемой части прутка не должна превышать 12 ее диаметров.

Необходимое усилие Р для штамповки на ГКМ определяют по формуле

P = cFσ_пч,

где F — площадь проекции поковки на плоскость, перпендикулярную к направлению движения ползуна; σпч — предел прочности металла при температуре штамповки; с — коэффициент, зависящий от к фигурации поковки; для грубых расчетов его можно принять равным 4.

При работе одновременно во всех ручьях штампа значение F в формуле Р = cFσпч следует заменять ΣF — суммой площад проекции переходов поковки на плоскость, перпендикулярную направлению движения ползуна.

Понятие о конструкции штампов для этих машин и о ходе работы штампа дает рис. 5. Заготовкой является цилиндрический пруток, который после нагрева закладывается в ручей 1 штампа и, будучи зажатым матрицами, деформируется верхним пуансоном. Деформированию подвержена часть заготовки, которая выступает из зажимной части ручья. В первом ручье производят набор материала вследствие того, что длина высаживаемой части более трех ее диаметров, и получают усеченный конус А. Полученный в ручье 1 полуфабрикат переносится в ручей 2, после деформирования в котором поковка получает вид В; в этом ручье, в отличие от ручья 1, где набор металла происходит в полости матрицы, формующая полость находится и в матрице, и в пуансоне. В ручье 2 поковки оформлена по наружному контуру с наметкой отверстия. В ручье 3 происходит прошивка отверстия, диаметром пуансона равным диаметру прутка, после чего получается готовая деталь С. Прошивка осуществляется нижним пуансоном с помощью прошивной вставки 4, закрепленной в матрице. Благодаря прошивки деталь отделяется от прутка.

Рис. 5. Штамп ГКМ для получения поковки с отверстием.

Правая матрица штампа крепится к станине машины, а левая матрица — к подвижной щеке машины при помощи накладок. Пуансоны прикрепляют к ползуну с помощью пуансонодержателей или переходных державок.

Литература.

1. Название: Выбор заготовок в машиностроении Автор: Васильев А.С., Кондаков А.И. Издательство: МГТУ им. Н.Э. Баумана Год: 2002 Страниц: 80 Язык: Русский Формат: pdf Размер: 2.7 Мб.

2. Автор: Афонькин М. Г., Звягин В. Б. Название: Производство заготовок в машиностроении Издательство: Политехника Год : 2007 Страниц: 384 ISBN: 978-5-7325-0622-8 Формат: pdf Размер: 16.75 Мб.

3. Автор: И.П. Филонов Название: Проектирование технологических процессов в машиностроении Издательство: Минск, УП ТЕХНОПРИНТ Год: 2003 Формат: PDF Размер: 36,58 Mб.

4. Автор: Самойлова Л.Н., Юрьева Г.Ю., Гирн А.В. Название: Технологические процессы в машиностроении Издательство: Лань Год: 2011 Количество страниц: 160 Формат: PDF Размер: 5,6 Мб.