Головна

Температурні інтервали початку і кінця кування для вуглецевих сталей

  1. I. (Що) істина не має ні початку, ні кінця.
  2. II.V. Про богослужбових проблеми в Російській Церкві до початку реформ.
  3. V.1.1 Температурні блоки
  4. Абзацний відступ та інтервали
  5. АЛКОГОЛЬНА ПОЛІТИКА І СТАВЛЕННЯ ДО НЕЇ НАСЕЛЕННЯ В РОСІЇ ДО ПОЧАТКУ XX В.
  6. Американський інституціоналізм початку XX ст.
  7. Англійське мистецтво кінця XVIII - першої половини XIX століття
 Марка сталі  температури кування
 початку  кінця
 ст 1
 ст 2
 ст 3
 Сталь У7, У8, У9
 Сталь У10, У12, У13

операції кування

Розрізняють ковку попередню і остаточну. Попередня (або чорнова) кування є ковальську операцію обробки злитка для підготовки його до подальшої деформації прокаткою, пресуванням і т. П. Остаточна (чистове кування) охоплює всі методи ковальської обробки, за допомогою яких виробу надають остаточну форму.

попередні операції

Біллетірованіе - Перетворення злитка в болванку або заготовку: включає збивання ребер і усунення конусності.

Обтиснення при біллетірованіі становить 5 ... 20%. Проковування злитка призначена для обтиску металу в кутах злитка з метою попереднього деформування литої структури - дендритів, які мають стики в цих кутах. Біллетірованіе сприяє заварці повітряних бульбашок і інших підкіркових дефектів литої структури, створення пластичного поверхневого шару металу, сприятливо впливає на подальшу деформацію. Після біллетірованія виробляють обрубка донної частини злитка.

рубка - Застосовується для відділення від основної заготовки негідних частин або для поділу заготовки на частини.

Рубка проводиться в холодному і гарячому стані. У холодному стані рубають тонкі і вузькі смуги і прутки перетином 15 ... 20 мм. Більш товсті заготовки нагрівають.

Схема рубки заснована на дії деформуючий сили на малу площу зіткнення інструменту з заготівлею, а реакція цієї сили з боку нижньої частини розподілена по великій поверхні заготовки, і пластичної деформації тут не виникає.

Ріс.12.1. схема рубки

Залежно від габаритів і форми заготовок застосовують методи рубки:

  • з одного боку - для тонких заготовок;
  • з двох сторін, спочатку здійснюється попередня надрубка заготовки на 0,5 ... 0,75 висоти, після кантування на 1800 проводиться остаточна рубка;
  • з трьох сторін - для круглих і великих заготовок, здійснюються дві надрубкі на глибину 0,4 діаметра заготовки з кантуванням на 1200, Після другої кантування на 1200 проводять остаточну рубку;
  • з чотирьох сторін - для великих заготовок, після надрубкі з чотирьох сторін в центрі залишається перемичка прямокутного перетину, за місцем якої виробляють поділ заготовки на частини.

Основні операції

Осадка - Операція обробки тиском, в результаті якої зменшується висота і одночасно збільшуються поперечні розміри заготовок (рис. 12.2. А).

Осадку застосовують для отримання форми поковки, з метою зменшення глибини прошивки, для забезпечення відповідного розташування волокон в майбутньої деталі (при виготовленні шестірнею забезпечується підвищена міцність зубів у результаті радіального розташування волокон), як контрольну операцію (через значну деформації по периметру на бічній поверхні розкриваються дефекти).

При виконанні опади потрібно, щоб інструмент перекривав заготовку. Внаслідок тертя бокова поверхня осаджують заготовки набуває бочкообразную форму, це характеризує нерівномірність деформації. Повторюючи осаду кілька разів з різних сторін, можна привести заготовку до первісної форми або близькою до неї, отримавши при цьому більш високу якість металу і однакові його властивості в усіх напрямках.

Ріс.12.2. Схеми опади і її різновидів

Середній діаметр заготовки визначається за формулою:

Осаді піддають заготовки, для яких висота не перевищує 2,5 ... 3 діаметра. В іншому випадку можливий або поздовжній вигин заготівлі, або освіту седлообразно.

Різновидами опади є висадка і осаду разгонкой торця.

висадка - Ковальська операція, яка полягає в деформуванні частини заготовки (кінцевій частині або середини).

Для проведення операції використовують місцевий нагрів, наприклад, в середині заготовки (рис. 12.2. Б), або обмежують деформацію на частини заготовки кільцевим інструментом (рис. 12.2. В).

Осадка разгонкой торця дозволяє зменшити висоту і збільшити площу раніше осаджені заготовки (рис. 12.2. Г). Локалізація деформації дозволяє зменшити зусилля опади.

Протяжка (витяжка) - Ковальська операція, в результаті якої відбувається збільшення довжини заготовки за рахунок зменшення площі її поперечного перерізу.

Протяжка не тільки змінює форму заготовок, але і покращує якість металу. Операція полягає в нанесенні послідовних ударів і переміщення заготовки, при цьому між бойками під час удару знаходиться тільки частина заготовки. Після кожного обтиску заготівля просувається на величину, меншу, ніж довжина бойка (рис.12.3. А).

Протягувати можна плоскими (рис. 12.3. А) і вирізними (рис.12.3. Б) бойками.

Протяжка на плоских бойків може виконуватися двома способами.

перший спосіб. Протяжка виконується по всій довжині злитка або заготівлі спочатку з одного боку, а після кантування на 90 0 - З іншого боку і т. Д.

Великі по довжині поковки можуть згинатися в бойках кінцями вниз. Щоб виправити вигин, поковки кантуют спочатку на 180 0 , А потім на 90 0.

Мал. 12.3. Схеми протягання і її різновидів

другий спосіб. Послідовна протягання на плоских бойків (по гвинтовій лінії) - після кожного обтиснення слід кантовка на 90 в одну і ту ж сторону, після кожних чотирьох обтиснень слід подача. Спосіб більш трудомісткий, застосовується при куванні твердих інструментальних сталей.

При протягуванні на плоских бойків в центрі вироби можуть виникнути (особливо при проковке круглого перетину) значні напруги, що розтягують, які призводять до утворення осьових тріщин.

Протяжка в вирізних бойків або в комбінації плоских бойків з вирізними використовується при куванні легованих сталей зі зниженою пластичністю. Завдяки бічному тиску, створюваному жорсткими стінками інструменту підвищуються стискають напруги, збільшується пластичність металу. Отримують поковки точніші за формою і розмірами. Зростає швидкість протягання.

При протягуванні з кола на коло в вирізні бойках, сили, спрямовані з чотирьох сторін до осьової лінії заготівлі, сприяють більш рівномірному плину металу та усунення можливості виникнення осьових тріщин.

Різновидами протягання є разгонка, протяжка з оправкой, розкочування на оправці.

Розгін (розплющення) - Операція збільшення ширини частини заготівлі за рахунок зменшення її товщини (рис. 12.3. В).

Операція виконується за рахунок переміщення інструменту в напрямку, перпендикулярному осі заготовки.

Протяжка на оправці - Операція збільшення довжини пустотілої заготівлі за рахунок зменшення товщини її стінки і зменшення зовнішнього діаметра (рис.12.3. Г).

Протяжку виконують в вирізних бойків (або нижньому Вирізний 3 і верхньому плоскому 2) На злегка конічної оправці 1. Простягають в одному напрямку - до расширяющемуся кінця оправлення, що полегшує її видалення з поковки. Оправлення попередньо нагрівають до температури 160 ... 200 0 С.

Розкочування на оправці - Операція одночасного збільшення зовнішнього і внутрішнього діаметрів кільцевої заготівлі за рахунок зменшення товщини її стінок (рис.12.3. Д).

заготівля 5 спирається внутрішньою поверхнею на циліндричне оправлення 6, Що встановлюється кінцями на підставках 7, І деформується між оправленням і вузьким довгим бойком 4. Після кожного обтиску заготовку повертають щодо оправлення.

Протяжку з оправкой і розкочування на оправці часто застосовують спільно. Спочатку розкочуванням знищують бочкообразность попередньо осаджені і прошитої заготівлі і доводять її внутрішній діаметр до необхідних розмірів. Потім протяжкой з оправкой зменшують товщину стінок і збільшують до заданих розмірів довжину заготовки.

прошивка - Операція отримання в заготівлі наскрізних або глухих отворів за рахунок витіснення металу (рис.12.4).

Рис.12.4. Схеми прошивки (а, б), гнучкі (в), штампування в підкладних штампах (г)

Інструментом для прошивки служать прошивні суцільні і пустотілі. Пустотілі прошивають отвори великого діаметру (400 ... 900 мм).

При наскрізний прошивці порівняно тонких поковок застосовують підкладні кільця (рис. 12.4. Б). Більш товсті поковки прошивають з двох сторін без подкладного кільця (рис.12.4. А). Діаметр прошивні вибирають не більше половини зовнішнього діаметра заготовки, при більшому діаметрі прошивні заготівля значно спотворюється. Прошивка супроводжується відходом (видрою).

Гнучка - Операція додання заготівлі або її частини зігнутої форми по заданому контуру (рис.12.4. В).

Гнучка супроводжується спотворенням первісної форми поперечного перерізу заготовки і зменшенням його площі в місці вигину (затяжка). Для компенсації утяжки в зоні вигину заготівлі надають збільшені поперечні розміри. При згинанні можливе утворення складок по внутрішньому контуру і тріщин по зовнішньому. Щоб уникнути цього явища по заданому куті вигину підбирають відповідний радіус заокруглення. Радіус в місці вигину не повинен бути менше півтора товщини заготовки.

Цією операцією отримують косинці, скоби, гачки, кронштейни.

скручування - Операція, яка полягає в повороті однієї частини поковки навколо загальної осі по відношенню до іншої її частини під певним кутом.

Розрізняють два випадки:

  • поворот на кут до 180 0 - Для просторової орієнтації окремих частин;
  • багаторазове скручування на 360 0 - Для додання крученого характеру (використовується як елемент прикраси композицій решіток, перил, сходів і т. Д.).

До скручування відноситься і звивання декількох тонких прутків (дротів) в шнури.

При виготовленні невеликої партії поковок з відносно складною конфігурацією застосовують штампування в підкладних штампах (рис.12.4. Г). Подкладной штамп може складатися з однієї або двох частин, в яких є порожнина з конфігурацією поковки або її окремих ділянок.

Технологічний процес кування включає операції: різання вихідної заготовки в необхідний розмір, нагрів матеріалу до необхідної температури, формоутворювальну операцію, очищення заготовок від окалини, контроль поковки.

Точність і продуктивність різання визначається способом різання.

На практиці зазвичай застосовують нагрів в полум'яній печі, як спосіб, що не вимагає додаткових витрат.

Основна операція включає переходи: установку - зняття заготовки, формоізменяющіе операцію (осадку, витяжку, прошивку і т. Д.).

Очищення поковок від окалини здійснюють в галтувальних барабанах, обдування сталевим дробом, травленням у водних розчинах сірчаної або соляної кислоти.

При контролі поковок виявляють зовнішні і внутрішні дефекти, перевіряють відповідність геометричним і функціональним технічним умовам.

Устаткування для ковки

Як устаткування застосовуються кувальні молоти і кувальні преси.

Устаткування вибирають залежно від режиму кування даного металу або сплаву, маси поковки і її конфігурації. Необхідну потужність устаткування визначають по наближених формулах або довідкових таблицях.

молоти - Машини динамічного ударної дії. Тривалість деформації на них становить тисячні частки секунди. Метал деформується за рахунок енергії, накопиченої падаючими частинами молота до моменту їх зіткнення із заготівлею. Частина енергії втрачається на пружні деформації інструменту і коливання шабота - деталі, на яку встановлюють нижній бойок. Чим більше маса шабота, тим вище ККД. Зазвичай маса шабота в 15 разів перевищує масу падаючих частин, що забезпечує ККД на рівні 0,8 ... 0,9.

Для отримання поковок масою до 20 кг застосовують кувальні пневматичні молоти, що працюють на стиснутому повітрі. Сила удару визначається силою тиску стисненого повітря, і може регулюватися в широких межах. Маса падаючих частин становить 50 ... 1000 кг. Основні параметри молотів регламентуються ГОСТами.

Для отримання поковок масою до 350 кг застосовують кувальні пароповітряні молоти. Вони приводяться в дію парою або стисненим повітрям тиском 0,7 ... 0,9 МПа. Маса падаючих частин становить 1000 ... 8000 кг. Параметри регламентуються ГОСТами.

Розрізняють молоти простої дії, коли пар або повітря тільки піднімають поршень, і подвійної дії, коли енергоносій створює додаткове деформуюче зусилля.

Преси кувальні гідравлічні - Машини статичного дії. Тривалість деформації становить до десятків секунд. Метал деформується додатком сили, створюваної за допомогою рідини (водної емульсії або мінерального масла), подається в робочий циліндр преса. Вибираються преси за номінальною зусиллю, яке становить 5 ... 100 МН. Застосовують в основному для отримання великих заготовок із злитків.

Конструювання кованих заготовок

Креслення поковки складають по робочим кресленням деталі встановленням припусків на механічну обробку, допусків на ковку і напусків на поковки. Значення цих величин встановлюються ГОСТами: на поковки, одержувані на молотах - ГОСТ 7829; на поковки, одержувані на пресах - ГОСТ 7869.

При розробці креслення поковки слід враховувати специфіку техніки кування і уникати нехарактерних для неї форм і конфігурацій. Поковки повинні бути простими, окресленими циліндричними поверхнями і площинами (ріс.12.5, 1 ... 4).

Ріс.12.5. Правильні і небажані форми поковок

У поковках слід уникати конічних (ріс.12.5, 5) і клинових (ріс.12.5, 6) поверхонь, взаємних перетинів циліндричних поверхонь (рис. 12.5, 7), а також перетинів циліндричних поверхонь з призматичними ділянками деталей (рис. 12.5, 8). Переважно призначати односторонні виступи, натомість двосторонніх, особливо для дрібних деталей. Слід уникати ребристих перерізів, бобишек, виступів і т. П., Так як ці елементи в більшості випадків отримати куванням неможливо. Ребра жорсткості в поковках неприпустимі. Деталі з різкою різницею розмірів поперечних перерізів або складної форми слід замінювати поєднанням більш простих кованих деталей. Деталі складної форми доцільно виконувати зварними з декількох поковок або з кованих і литих елементів.

Лекція 13

Гаряча об'ємна штампування

об'ємним штампуванням називають процес отримання поковок, при якому формоутворювальну порожнину штампа, звану струмком, примусово заповнюють металом вихідної заготовки і перерозподіляють його відповідно до заданої кресленням конфігурацією.

Застосування об'ємного штампування виправдано при серійному і масовому виробництві. При використанні цього способу значно підвищується продуктивність праці, знижуються відходи металу, забезпечуються високі точність форми вироби і якість поверхні. Штампуванням можна отримувати дуже складні за формою вироби, які неможливо отримати прийомами вільного кування.

Об'ємну штампування здійснюють при різних температурах вихідної заготовки і, відповідно до температури, ділять на холодну і гарячу. Найбільш широке поширення набула гаряча об'ємна штампування (ГОШ), яку ведуть в інтервалі температур, що забезпечують зняття зміцнення.

Вихідним матеріалом для гарячого об'ємного штампування є сортовий прокат, пресовані прутки, лита заготівка, у великосерійному виробництві - періодичний прокат, що забезпечує скорочення підготовчих операцій.

Формоутворення при гарячого об'ємного штампування

Основна операція ГОШ може бути виконана за один або кілька переходів. При кожному переході формоутворення здійснюється спеціальною робочою порожниною штампа - струмком (гравюрою). Переходи і струмки діляться на дві групи: заготівельні і штампувальні. Схема технологічного процесу отримання складної заготовки в декількох струмках представлена ??на рис.13.1.

Мал. 13.1. Стадії отримання складної поковки в декількох струмках

1 - чорновий струмок; 2 - підкатний струмок; 3 - протяжної струмок; 4 - чистової струмок, 5 - гнучкий струмок

заготівельні струмки призначені для фасонування в штампах.

фасонування - Перерозподіл металу заготовки з метою надання їй форми, що забезпечує подальшу штампування з малим відходом металу.

До заготівельним струмків відносяться протяжної, підкатний, гнучкий і пережімного, а також майданчик для опади.

протяжної струмок призначений для збільшення довжини окремих ділянок заготовки за рахунок зменшення площі їх поперечного перерізу, що виконується впливом частих слабких ударів з кантуванням заготовки.

подкатной струмок служить для місцевого збільшення перетину заготовки (набору металу) за рахунок зменшення перетину сусідніх ділянок, тобто для розподілу обсягу металу уздовж осі заготовки відповідно до розподілу його в поковки. Перехід здійснюється за кілька ударів з кантуванням.

пережімного струмок призначений для зменшення вертикального розміру заготовки в місцях, що вимагають розширення. Виконується за 1 ... 3 удари.

Гнучкий струмок застосовують тільки при штампуванні поковок, що мають вигнуту вісь. Служить для додання заготівлі форми поковки в площині роз'єму. З гибочного струмка в наступний заготовку передають з поворотом на 90 0.

При штампуванні поковок, що мають в плані форму кола або близьку до неї, часто застосовують осадку вихідної заготовки до необхідних розмірів по висоті і діаметру. Для цього на площині штампа передбачають майданчик для опади.

штампувальні струмки призначені для отримання готової поковки. До штампувальним струмків відносяться чорновий (попередній) і чистової (остаточний).

чорновий струмок призначений для максимального наближення форми заготовки до форми поковки складної конфігурації. Глибина струмка дещо більше, а поперечні розміри менше, ніж у чистового струмка (щоб заготовка вільно вкладалася в чистовий струмок). Радіуси заокруглення і ухили збільшуються. У відкритих штампах чорновий струмок не має облойной канавки. Застосовується для зниження зносу чистового струмка, але може бути відсутнім.

чистової струмок служить для отримання готової поковки, має розміри «гарячої поковки», тобто більше, ніж у холодній поковки, на величину усадки. У відкритих штампах по периметру струмка передбачена облойной канавка, для прийому надлишкового металу. Чистової струмок розташований в центрі штампа, так як в ньому виникають найбільші зусилля при штампуванні.

Технологічний процес ГОШ відрізняється значною різноманітністю і визначається вибором самого виробу і застосовуваним обладнанням.

Технологічний процес залежить від форми поковки. За формою в плані поковки діляться на дві групи: диски і поковки подовженої форми.

До першої групи належать круглі або квадратні поковки, що мають порівняно невелику довжину: шестерні, диски, фланці, маточини, кришки та ін. Штамповка таких поковок проводиться осадкою в торець вихідної заготовки із застосуванням тільки штампувальних переходів.

До другої групи належать поковки подовженої форми: вали, важелі, шатуни і ін. Штамповка таких поковок проводиться протяжкой вихідної заготовки (плиском). Перед остаточною штампуванням таких поковок в штампувальних струмках потрібно фасонування вихідної заготовки в заготівельних струмках штампа, вільним куванням або на кувальних вальцях.

Так як характер перебігу металу в процесі штампування визначається типом штампа, то ця ознака можна вважати основним для класифікації способів штампування. Залежно від типу штампа виділяють штампування у відкритих і закритих штампах (рис. 13.2).

Мал. 13.2. Схеми штампування у відкритих і закритих штампах: 1 - облойной канавка

Штампування у відкритих штампах (Рис.13.2. А) характеризується змінним зазором між рухомою і нерухомою частинами штампа. У цей зазор випливає частина металу - облой, який закриває вихід з порожнини штампа і змушує інший метал заповнити всю порожнину. У кінцевий момент деформування в облой витискаються надлишки металу, що знаходяться в порожнині, що дозволяє не пред'являти високі вимоги до точності заготовок по масі. Штампуванням у відкритих штампах можна отримати поковки всіх типів.

Штампування в закритих штампах (Рис.13.2. Б) характеризується тим, що порожнина штампа в процес деформування залишається закритою. Зазор між рухомою і нерухомою частинами штампа постійний і невеликий, освіту в ньому облоя не передбачено. Пристрій таких штампів залежить від типу машини, на якій штампують. Наприклад, нижня половина штампа може мати порожнину, а верхня - виступ (на пресах), або верхня - порожнина, а нижня - виступ (на молотах). Закритий штамп може мати дві взаємно перпендикулярні площини роз'єму (рис. 13.3. В).

При штампуванні в закритих штампах необхідно строго дотримуватися рівність обсягів заготівлі і поковки, інакше при нестачі металу не заповнюються кути порожнини штампа, а при надлишку розмір поковки по висоті буде більше необхідного. Відрізка заготовок повинна забезпечувати високу точність.

Суттєва перевага штампування в закритих штампах - зменшення витрати металу через відсутність облоя. Поковки мають більш сприятливу структуру, так як волокна обтікають контур поковки, а не перерізаються в місці виходу металу в облой. Метал деформується в умовах всебічного нерівномірного стиснення при великих стискаючих напруженнях, це дозволяє отримувати великі ступеня деформації і штампувати малопластичні сплави.

креслення поковки

Креслення поковки є основним документом при розробці технологічного процесу і проектуванні штампа. Його виконують на основі креслення деталі по ГОСТ 7505 - Кування сталеві штамповані.

Спочатку необхідно вибрати поверхню роз'єму, т. Е. Поверхню, по якій стикаються між собою верхня і нижня половини штампа. Зазвичай ця поверхня є площиною або поєднанням площин. Вона необхідна для установки вихідної заготовки і видалення з штампа готової поковки. Поверхня роз'єму встановлюють в площині двох найбільших габаритних розмірів, при цьому порожнини штампа мають найменшу глибину.

При штампуванні у відкритих штампах площину роз'єму повинна забезпечувати контроль зсуву верхньої і нижньої частин штампа після обрізки облоя. Для цього вона повинна перетинати вертикальну поверхню поковки (рис. 13.3. А). Бажано площину роз'єму розташовувати так, щоб природні ухили полегшували видалення поковки з штампу (рис. 13.3. Б) навіть без виштовхувачів і без істотного спрощення форми деталі.

Мал. 13.3. Вибір площині роз'єму штампа

У деяких випадках положення площини роз'єму визначається макроструктурою металу. Наприклад, при штампуванні шестерень площину роз'єму повинна бути перпендикулярна до осі деталі. В цьому випадку макроструктура виходить однаковою у всіх зубів шестерні і забезпечує їх високу міцність. На рис. 13.4 показаний вибір положення роз'єму штампа за умовами роботи деталі. Якщо деталь працює на зріз по лінії а - а, То волокна металу повинні розташовуватися перпендикулярно до лінії зрізу (положення II - II). Положення площини роз'єму I - I в даному випадку небажано.

Ріс.13.4. Схема до вибору площині роз'єму з урахуванням умов роботи деталі

При виборі площині роз'єму необхідно враховувати використання поверхонь поковки в якості баз при механічній обробці. Бази повинні бути циліндричними, без штампувальних ухилів. При цьому припуск на механічну обробку повинен бути однаковий в напрямку обробки.

При штампуванні в закритих штампах площину роз'єму вибирають по торцевій найбільшою поверхні деталі.

Припуски на механічну обробку регламентуються ГОСТ 7505 з урахуванням точності поковки, яка визначається видом обладнання та технологією ГОШ (відкрита або закрита) і призначаються в основному на поверхні, що сполучаються.

Допуски враховують можливі відхилення від номінальних розмірів внаслідок недоштамповкі по висоті, зсуву частин штампів, їх зносу і т. П.

До ковальським напуском відносяться штампувальні ухили, внутрішні радіуси заокруглень, перемички отворів.

Штампувальні ухили призначаються понад припуску, вони підвищують відхід металу при механічній обробці і обтяжують поковки. Для зовнішніх поверхонь, внаслідок температурної усадки, ухили менше, ніж для внутрішніх поверхонь.

Все пересічні поверхні сполучаються по радіусах. Це необхідно для кращого заповнення порожнини штампа і запобігання його від передчасного зносу і поломок. Радіуси заокруглення залежать від глибини порожнини штампа. Внутрішні радіуси заокруглення в 3 ... 4 рази більше, ніж зовнішні. Зовнішні радіуси зазвичай складають 1 ... 60.

При штампуванні в штампах з однією площиною роз'єму можна отримати наскрізний отвір в поковки, тому наносять тільки намітку отвори з перемичкою-плівкою, що видаляється згодом в спеціальних штампах. товщина перемички  встановлюється в залежності від діаметра отвору  , Але не повинна бути менше 4 мм. Отвори діаметром менше 30 мм не штампуються

Технологічний процес гарячого об'ємного штампування

Технологічний процес виготовлення поковки включає наступні операції: відрізка прокату на мірні заготовки, нагрів, штампування, обрізка облоя і пробивання плівок, правка, термічна обробка, очищення поковок від окалини, калібрування, контроль готових поковок.

Перед штампуванням заготовки повинні бути нагріті рівномірно по всьому об'єму до заданої температури. При нагріванні повинні бути мінімальними окалинообразования (окислення) і обезуглероживание поверхні заготовки. Використовуються електроконтактні установки, в яких заготівля, затиснута мідними контактами, нагрівається при пропущенні по ній струму; індукційні установки, в яких заготівля нагрівається вихровими струмами; газові печі, з безокисним нагріванням заготовок в захисній атмосфері.

Штампування здійснюють у відкритих і закритих штампах. У відкритих штампах отримують поковки подовженою і осесиметричної форми. У закритих штампах - переважно осесиметричні поковки, в тому числі з малопластичних матеріалів. Поковки простої форми штампують в штампах з однієї порожниною. Складні поковки з різкими змінами перетинів по довжині, з вигнутою віссю і т. П. Штампують в многоручьевих штампах.

Після штампування у відкритих штампах виробляють обрізання облоя і пробивання плівок в спеціальних штампах, що встановлюються на кривошипних пресах (ріс..13. 5).

Мал. 13.5. Схеми обрізання облоя (а) і пробивання плівок (б)

Правку штампованих поковок виконують для усунення викривлення осей і спотворення поперечних перерізів, що виникають при ускладненому витяганні поковок з штампа, після обрізання облоя, після термічної обробки. Великі поковки і поковки із високовуглецевих і високолегованих сталей правлять в гарячому стані або в чистовому струмку штампа відразу після обрізання облоя, або на обрізному пресі (обрізний штамп поєднується з правочні штампом), або на окремій машині. Дрібні поковки правлять на гвинтових пресах в холодному стані після термічної обробки.

Термічну обробку застосовують для отримання необхідних механічних властивостей поковок і полегшення їх обробки різанням. Відпал знімає в поковках з високовуглецевих і легованих сталей залишкові напруги, подрібнює зерно, знижує твердість, підвищує пластичність і в'язкість. Нормалізацію застосовують для усунення грубозернистої структури в поковках з сталей з вмістом вуглецю до 0,4%.

Очищення поковок від окалини виробляють для полегшення контролю поверхні поковок, зменшення зносу металорізального інструменту і правильної установки заготовки на металорізальних верстатах. На дробоструминних установках окалину з поковок, що переміщаються по стрічці конвеєра, збивають потоком швидко летить дробу діаметром 1 ... 2 мм. У галтувальних барабанах окалина віддаляється завдяки ударам поковок одна об одну і про металеві зірочки, які закладаються в обертовий барабан.

Калібрування поковок підвищує точність розмірів всієї поковки або окремих її ділянок. В результаті цього подальша механічна обробка усувається повністю або обмежується тільки шліфуванням. Розрізняють площинну і об'ємну калібрування. Площинна калібрування служить для отримання точних вертикальних розмірів на одному або декількох ділянках поковки. Об'ємної калібруванням підвищують точність розмірів поковки в різних напрямках і покращують якість її поверхні. Калібрують в штампах з струмками, відповідними конфігурації поковки.

Лекція 14

Устаткування для гарячого об'ємного штампування

Устаткування для гарячого об'ємного штампування молоти штампувальні, горячештамповочниє кривошипні преси, горизонтально-кувальні машини. Процеси штампування на цих машинах мають свої особливості, обумовлені пристроєм і принципом їх дії.

Гаряча об'ємна штампування на молотах

Основним типом молотів є суміш пару штампувальні молоти. Їх конструкція дещо відрізняється від кувальних молотів. Стійка станини встановлюється безпосередньо на шаботи. Молоти мають посилені регульовані напрямні для руху баби. Маса шабота перевищує масу падаючих частин в 30 ... 30 разів. Все це забезпечує необхідну точність зіткнення штампів.

Маса падаючих частин становить 630 ... 25000 кг.

Використовуються молоти бесшаботной конструкції. Шабот замінений рухомий нижній бабою, пов'язаної з верхньої бабою механічної або гідравлічної зв'язком. Енергія удару поглинається механізмами молота. При зіткненні верхньої і нижньої баб розвивається значна енергія, що дозволяє штампувати поковки в одноручьевих штампах.

Особливостями ГОШ на молотах є ударний характер деформуючого впливу і можливість регулювання ходу рухомих частин і величини удару при одночасному кантуванні заготовки, що дозволяє більш ефективно проводити перерозподіл металу. На молотах можливе виконання всіх заготівельних переходів, в тому числі протягання і підкату. Верхня частина штампа заповнюється краще. Частини штампа при штампуванні на молоті повинні замикатися.

При штампуванні у відкритих штампах облойной канавка має вигляд, представлений на рис. 14.1.

Ріс.14.1. Види облойной канавки при штампуванні на молотах

Розміри облойной канавки (рис. 14.1. А) призначаються в залежності від складності поковки і її розмірів в плані. Клинова облойной канавка (рис. 14.1. Б) дозволяє знизити втрати на облой в результаті підвищення опору плину металу.

При закритій штампуванні на молотах застосовуються штампи з одним і двома замками. Конструкції штампів представлені на рис. 14.2.

Штампи з одним замком використовуються частіше, так як вони простіше у виготовленні. Але вони вимагають точної наладки і гарного стану обладнання. Другий замок (більший конус) оберігає перший замок і спрощує налагодження штампа, але при цьому збільшуються його розміри і маса.

Ріс.14.2. Конструкції закритих молотових штампів

а - з одним замком; б - з двома замками

Геометрична точність поковок, отриманих на молотах

На молотах поковки виготовляються з найнижчими класами точності: Т4, Т5. Це обумовлено можливістю зміщення частин штампа, відсутністю направляючих в конструкції штампа, ударним характером деформування.

Допустимі відхилення від номінальних розмірів поковки відповідають припуску, тому також є збільшеними.

Ковальські напуски мають максимальні значення. З огляду на ударного характеру роботи молота в конструкції штампа не можна використовувати виштовхувачі, тому для отримання поковки зі струмка штампа на вертикальних поверхнях поковок оформляються значні штампувальні ухили: зовнішні - до 7 0, Внутрішні - до 10 0. Радіуси заокруглення призначаються для полегшення перебігу металу, підвищення стійкості штампа, забезпечення розташування волокон.

Гаряча об'ємна штампування на пресах

Найбільш часто використовуються кривошипні горячештамповочниє преси. Вибір преса здійснюється за номінальною зусиллю, яке становить 6,7 ... 100 МН.

До особливостей конструкції преса слід віднести жорсткий привід, який дозволить змінювати хід повзуна, відсутність ударних навантажень.

Жорсткий привід не дозволяє виробляти переходи, що вимагають поступово зростаючого обтиску з кантуванням, (протяжка, підкат). Для фасонування заготовки можуть бути використані заготівельні струмки: пережімного, гнучкий. Тому при штампуванні на пресах складних заготовок, що мають подовжену форму в плані (шатуни, турбінні лопатки), фасонування здійснюється кувальними вулицями, вільним куванням, висадкою на горизонтально-кувальних машинах.

Відсутність ударних навантажень дозволяє не застосовувати масивні шаботи, використовувати збірну конструкцію штампів (блок-штампи).

При відкритій штампуванні на пресах частини штампа не повинні замикатися на величину, рівну товщині облоя. Порожнина штампа виконується відкритою і облойной канавка має вигляд, показаний на ріс.14.3.

Ріс.14.3. Вид облойной канавки при штампуванні на пресах

Для закритої штампування використовуються штампи двох видів:

  • з цільної матрицею, для виготовлення поковок типу тіл обертання, зусилля розпору в них сприймається матрицею і не передається повзуну преса;
  • з рознімної матрицею, для легкого вилучення з порожнини штампа поковок, що дозволяє значно зменшити штампувальні ухили.

Поковки, отримані на пресах, характеризуються високою точністю, яка досягається за рахунок зниження припусків на механічну обробку (в середньому на 20 ... 30% у порівнянні з поковками, отриманими на молотах) і відхилень, що допускаються на номінальні розміри, зниження штампувальних ухилів в два - три рази. Наявність постійного ходу призводить до більшої точності поковок по висоті, а жорсткість конструкції преса робить можливим застосування напрямних колонок в штампах, що виключає зсув.

Продуктивність праці підвищується в середньому в 1,4 рази за рахунок однократності і підвищення потужності деформирующих впливів. В результаті собівартість поковок знижується на 10 ... 30%. Як показують дослідження, штампування на пресах може бути економічно вигідною навіть при завантаженні обладнання на 35 ... 45%.

При штампуванні на пресах деформація глибше проникає в заготовку, що дозволяє штампувати малопластичні матеріали, застосовувати штампи з рознімної матрицею з бічним плином металу.

Процесу штампування на пресах притаманні недоліки:

  • окалина вдавлюється в тіло поковки, для запобігання цьому необхідно проводити малоокіслітельний або безокислітельний нагрів або повне очищення заготовки від окалини;
  • через невисоку швидкості деформування час контакту металу з інструментом більше, ніж на молотах, тому має місце переохолодження поверхні заготовки, що призводить до гіршого заповнення порожнини штампа.

Штампування на горизонтально-кувальних машинах

Горизонтально-кувальні машина являє собою механічний кривошипний штампувальний прес, який має роз'ємну матрицю, одна частина якої є рухомий - затискний.

Крім головного деформуючого повзуна, є повзун, рух якого перпендикулярно руху головного.

Горизонтально-кувальні машини вибираються по номінальному зусиллю, яке становить 1 ... 31,5 МН.

Схема гарячого об'ємного штампування на горизонтально-кувальної машині показана на рис. 14.4.

Мал. 14.4. Схема гарячого об'ємного штампування на горизонтально-кувальної машині

Штамп складається з трьох частин: нерухомою матриці 3, Рухомий матриці 5 і пуансона 1, Розмикати в двох взаємно перпендикулярних площинах. пруток 4 з нагрітим ділянкою на його кінці закладають в нерухому матрицю. Положення кінця прутка визначається упором 2. При включенні машини рухома матриця 5 притискає пруток до нерухомої матриці, упор автоматично відходить в сторону, і тільки після цього пуансон 1 стикається з виступаючою частиною прутка і деформує її. Метал при цьому заповнює формующую порожнину, розташовану попереду затискної частини. Формуюча порожнина може перебувати тільки в матриці, тільки в пуансоні, а також в матриці і пуансоні.

Після закінчення деформування пуансон рухається в зворотному напрямку, виходячи з порожнини матриці. Матриці розпрямляються, деформовану заготовку виймають або вона випадає з них.

Штампування виконується за кілька переходів в окремих струмках, осі яких розташовані одна над іншою. Кожен перехід здійснюється за один робочий хід повзуна. Здійснюються операції: висадка, прошивка, пробивка. За один перехід можна висадити виступає з затискної частини матриці кінець прутка тільки в тому випадку, якщо його довжина не перевищує трьох діаметрів. При більшій довжині можливий вигин заготівлі, тому попередньо необхідно провести набір металу. Набір металу здійснюється в порожнині пуансона, якій надають конічну форму.

В якості вихідної заготовки використовують пруток круглого або квадратного перетину, трубний прокат. Штампують поковки: стрижні з потовщеннями і глухими отворами, кільця, трубчасті деталі з наскрізними і глухими отворами.

Так як штамп складається з трьох частин, то напуски на поковки і штампувальні ухили малі або відсутні.

До недоліків горизонтально-кувальних машин слід віднести їх малу універсальність і високу вартість.

Ротаційні способи виготовлення поковок

В основі цих способів лежить процес ротаційного обтиску при обертанні інструменту або заготовки. При обкатуванні інструментом заготовки вогнище деформації має локальний характер і постійно переміщається по заготівлі, внаслідок чого зусилля, що діє на інструмент, менше ніж при штампуванні. Це дозволяє виготовляти поковки великої маси (заготівля вагонних осей) з великою точністю, так як пружні деформації при менших зусиллях менше.

Штампування на кувальних вальцях нагадує подовжню прокатку, на двох валках закріплюють секторні штампи, які мають відповідні струмки (рис. 14. 5. а).

Ріс.14.5. Схеми дії кувальних вальців (а), ротаційно-кувальної машини (б), станів поперечно-клинової прокатки (в); розкочування (г)

нагріту заготовку 1 подають до упору 2, Коли секторні штампи 3 розходяться. При повороті валків відбувається захоплення заготовки і обтиснення її за формою порожнини; одночасно з обтисненням заготівля виштовхується в сторону подачі.

На вальцях виготовляють поковки типу ланок ланцюгів, важелів, гайкових ключів і т. П., А також здійснюють фасонування заготовок. Початкове перетин заготовки приймають рівним максимальному перетину поковки, так як під час вальцювання відбувається головним чином протягання.

Штампування на ротаційно-кувальних машинах подібна операції протягання і полягає в місцевому стисненні заготовки по периметру (рис. 14.5. б). заготівлю 1 у вигляді прутка або труби поміщають в отвір між бойками 5 машини, що знаходяться в шпинделі 4. Бойки можуть вільно ковзати в радіально розташованих пазах шпинделя. При обертанні шпинделя ролики 3, Поміщені в обоймі 2, Штовхають бойки 5, Які завдають ударів по заготівлі. У вихідне положення бойки повертаються під дією відцентрових сил. У машинах цього типу отримують поковки, що мають форму тіл обертання. Існують машини, у яких замість шпинделя з бойками обертається обойма з роликами; в цьому випадку для зворотного руху повзунів служать пружини. У таких машинах отримують поковки квадратного, прямокутного і інших перетинів.

Поперечно-клинової прокаткою (Ріс.14.5. В) отримують заготовки валів і осей з різкими ступінчастими переходами діаметром від 12 до 120 мм. Деформування може здійснюватися інструментом у вигляді двох валків, валка і сегмента або двох плоских плит. Плоско-клинової інструмент найбільш простий і забезпечує отримання валів складної конфігурації з високою точністю. заготівля 2 з круглого прокатанного прутка після нагрівання автоматично переміщається в робочу зону клинів 1 в їх вихідному положенні. Клиновий інструмент, закріплений в рухомий санчата верстата, здійснює прямолінійний рух. Заготівля прокочується між двома клиновими плитами.

Розкочування кільцевих заготовок на гуркотів станах отримала особливо велике поширення при виробництві кілець підшипників. Схема процесу показана на рис. 14.5. м Заготівля 1 виконаний у вигляді кільця з меншим діаметром і більшою товщиною стінки, ніж у поковки. Заготовки отримують штампуванням на молотах або горизонтально-кувальних машинах. При підведенні до заготівлі 1, Одягненою на валок 2, Що швидко обертається валка 3 заготівля і валок 2 починають обертатися. При подальшому зближенні валків 2 и 3 збільшується зовнішній діаметр заготовки за рахунок зменшення товщини і відбувається її контакт з напрямних роликом 4, Що забезпечує отримання правильної кільцевої форми поковки. Після торкання поковкою контрольного ролика 5 розкочування припиняється.

Розкочуванням отримують поковки кілець з поперечними перетинами різної форми зовнішнім діаметром 70 ... 700 мм і шириною 20 ... 180 мм.

Штампування рідкого металу

Штампування рідкого металу є одним з прогресивних технологічних процесів, що дозволяють отримувати щільні заготовки зі зменшеними пропусками на механічну обробку, з високими фізико-механічними і експлуатаційними властивостями.

Технологічний процес штампування рідкого металу об'єднує в собі процеси лиття і гарячого об'ємного штампування.

Процес полягає в тому, що розплав, залитий в матрицю прес-форми, ущільнюють пуансоном, закріпленим на повзунові гідравлічного преса, до закінчення затвердіння.

Сполучення пуансона і матриці утворює закриту фасонну порожнину. Зовнішні контури заготовки отримують рознімною формою, якщо деталь має зовнішні виступи, або нероз'ємною формою - при відсутності виступів. Внутрішні порожнини утворюються впровадженням пуансона в рідкий метал.

Після вилучення з прес-форми заготовку піддають різним видам обробки або використовують без подальшої обробки.

Під дією високого тиску і швидкого охолодження гази, розчинені в розплаві, залишаються в твердому розчині. Все усадочні пустоти заповнюються затверділим розплавом, в результаті чого заготовки виходять щільними, з дрібнокристалічним будовою, що дозволяє виготовляти деталі, що працюють під гідравлічним тиском.

Цим способом можна отримати складні заготовки з різними фасонними приливами на зовнішній поверхні, значно виходять за межі основних габаритних розмірів деталі. У заготовках можуть бути отримані отвори, розташовані не тільки уздовж руху пуансона, а й в перпендикулярному напрямку.

Можливо запресовувати в заготовки металеву і неметаллическую арматуру.

Процес використовується для отримання фасонних заготовок з чистих металів і сплавів на основі магнію, алюмінію, міді, цинку, а також з чорних металів.

Лекція 15

Холодне штампування

Холодне штампування проводиться в штампах без нагріву заготовок і супроводжується деформаційних зміцненням металу.

Холодне штампування є одним з найбільш прогресивних методів отримання високоякісних заготовок невеликих і точних зі сталі і кольорових металів. Вона забезпечує досить високу точність і малу шорсткість поверхні при малих відходах металу і низької трудомісткості і собівартості виготовлення виробів. Можливість здійснення холодного штампування і якість заготовок визначаються якістю вихідного матеріалу. Велике значення має підготовка поверхні заготовок: видалення окалини, забруднень і поверхневих дефектів.

Процеси холодного штампування часто виконують за кілька технологічних переходів, поступово наближаючи форму і розміри заготовок до форми і розміри готових виробів і здійснюючи проміжний відпал для зняття наклепу і відновлення пластичних властивостей металу. Залежно від характеру деформування і конструкції штампів холодне штампування ділять на об'ємну і листову.

Об'ємна холодне штампування

Холодну об'ємну штампування виконують на пресах або спеціальних холодноштамповочного автоматах. Основними її різновидами є: висадка, видавлювання, об'ємна формування, карбування.

висадка - Освіту на заготівлі місцевих потовщень необхідної форми в результаті опади її кінця (рис. 15.1).

Ріс.15.1. схема висадки

Заготівлею зазвичай служить Холоднотянуті матеріал у вигляді дроту або прутка з чорних або кольорових металів. Висадкою виготовляють стандартні і спеціальні кріпильні вироби, кулачки, вали-шестерні, деталі електронної апаратури, електричні контакти і т. Д.

Довжина висаджується частини  розраховується з урахуванням обсягу необхідного потовщення  за формулою: .

Розрахунок числа переходів проводиться в основному по співвідношенню довжини висаджується частини  і діаметра заготовки  , Яке характеризує стійкість до поздовжнього вигину. при  використовують один перехід, при  - Два переходи, при  - Три переходи. При великій кількості переходів відбувається зміцнення металу, тому потрібно отжиг.

Послідовність переходів виготовлення деталей показана на рис. 15.2 .: за три переходи (рис. 15.2. А); за п'ять переходів (рис. 15.2. б).

Ріс.15.2. Послідовність переходів виготовлення деталі

Висадка здійснюється на пресах, горизонтально-кувальних машинах, автоматичних лініях, оснащених Холодновисадочний прес-автоматами.

видавлювання - Формоутворення суцільних або порожнистих виробів, завдяки пластичному перебігу металу з замкнутого обсягу через отвори відповідної форми.

Особливістю процесу є утворення в осередку деформації схеми тривісного нерівномірного стиснення, що підвищує технологічну пластичність матеріалу.

Розрізняють пряме, зворотне, бічне і комбіноване видавлювання (рис. 15.3).

при прямому видавлюванні метал тече з матриці 2 в напрямку, що збігається з напрямком руху пуансона 1 (Ріс.15.3. А, 15.3. Б). Цим способом можна отримати деталі типу стрижня з потовщенням, трубки з фланцем, склянки з фланцем.

при зворотному видавлюванні метал тече в напрямку, протилежному напрямку руху пуансона, в кільцевої зазор між пуансоном і матрицею для отримання порожнистих деталей з дном (рис. 15.3. в) або в порожнистий пуансон для отримання деталей типу стрижня з фланцем (рис. 15.3. г).

при бічному видавлюванні метал тече в бічні отвори матриці під кутом до напрямку руху пуансона (ріс.15.3. ж). Таким чином, можна отримати деталі типу трійників, хрестовин і т. П. Для забезпечення видалення заготовок з штампа матрицю виконують складається з двох половинок з площиною роз'єму, що проходить через осьові лінії вихідної заготовки і одержуваного відростка.

при комбінованому видавлюванні метал тече по декількох напрямках (ріс.15.3. д, 15.3. е). Можливі поєднання різних схем.

Заготовки для видавлювання відрізають від прутків або вирубують із листа. Розмір заготовок розраховують з урахуванням втрат на подальшу обробку. Форма заготовки і її розміри для порожнистих деталей без фланця відповідають зовнішнім розмірам деталі; для деталей з фланцем - діаметру фланця; для деталей стрижневого типу - розмірами головки.

Видавлювання можна здійснювати і в гарячому стані.

Мал. 15.3. Схеми видавлювання:

а, б - прямого; в, г - зворотного; д, е - комбінованого; ж - бокового

об'ємна формування - Формоутворення виробів шляхом заповнення металом порожнини штампа.

Схеми об'ємної формування представлені на ріс.15.4.

Ріс.15.4. Схеми об'ємної формування: а - у відкритих штампах; б - в закритих штампах

Вона проводиться у відкритих штампах, де надлишки металу випливають в спеціальну порожнину для утворення облоя (ріс.15.4. А), і в закритих штампах, де облой не утворюється (ріс.15.4. Б). Формування в закритих штампах застосовують рідше через великі складності і вартості одержання заготовок точного обсягу, необхідності використання більш потужного устаткування і меншою стійкості штампів. У закритих штампах отримують в основному деталі з кольорових металів.

Об'ємної формуванням виготовляють просторові деталі складних форм, суцільні і з отворами. Холодна об'ємна формування вимагає значних питомих зусиль внаслідок високого опору металу деформації в умовах холодної деформації і зміцнення металу в процесі деформації. Зміцнення супроводжується зниженням пластичності металу. Для полегшення процесу деформування оформлення деталі розчленовується на переходи, між якими заготовку піддають відпал рекристалізації. Кожен перехід здійснюють в спеціальному штампі, а між переходами обрізають облой для зменшення зусилля деформування і підвищення точності розмірів деталей.

Заготівлею служить смуга або пруток, причому процес штампування може здійснюватися безпосередньо в смузі або прутки або зі штучних заготовок.

Як устаткування використовують преси, однопозиційні і багатопозиційні автомати.

карбування - Освіту рельєфних зображень на основі, що деформується матеріалі.

Карбування здійснюється в закритих штампах на карбувальних фрикційних і гідравлічних пресах.

При холодному штампуванні коефіцієнт використання матеріалу досягає 95%. При холодному деформуванні формується сприятлива орієнтована волокниста структура металу, що надає деталям високу міцність від утоми при динамічних навантаженнях. Це дозволяє отримувати конструкції з меншими розмірами і металлоемкостью, ніж у конструкцій, отриманих обробкою різанням, не знижуючи при цьому їх надійність. Але для холодного об'ємного штампування потрібно дорогий спеціальний інструмент, що робить доцільним її застосування тільки в масовому і великосерійному виробництвах.

листове штампування

листове штампування - Один з видів холодної обробки тиском, при якому листовий матеріал деформується в холодному або підігрітому стані.

Листовим штампуванням виготовляються різноманітні плоскі і просторові деталі - від дрібних, масою від часток грама і розмірами в частки міліметра (секундна стрілка годинника), до середніх (металевий посуд, кришки, кронштейни) і великих (облицювальні деталі автомобілів).

Товщина заготовки при листовому штампуванні зазвичай не більше 10 мм, але іноді може перевищувати 20 мм, в цьому випадку штампування здійснюється з попереднім підігрівом до кувальних температур.

При листовому штампуванні використовують: низьковуглецеві сталі, пластичні леговані стали, кольорові метали і сплави на їх основі, дорогоцінні метали, а також неметалеві матеріали: органічне скло, фетр, целулоїд, текстоліт, повсть та ін.

Листове штампування широко застосовують в різних галузях промисловості, особливо, автомобілебудуванні, ракетобудуванні, літакобудуванні, приладобудуванні, електротехнічної промисловості.

Основні переваги листового штампування:

  • можливість виготовлення міцних легких і жорстких тонкостінних деталей простої та складної форми, отримати які іншими способами неможливо або важко;
  • високі точність розмірів і якість поверхні, що дозволяють до мінімуму скоротити механічну обробку;
  • порівняльна простота механізації і автоматизації процесів штампування, що забезпечує високу продуктивність (30 000 ... 40 000 деталей за зміну з однієї машини);
  • добра пристосованість до масштабів виробництва, при якій листове штампування може бути економічно вигідна і в масовому, і в дрібносерійного виробництва.

Холодне листове штампування полягає у виконанні в певній послідовності розділових і формозмінних операцій, за допомогою яких вихідним заготівлях надають форму і розміри деталі.

Операцією листового штампування називається процес пластичної деформації, що забезпечує характерне зміна форми певної ділянки заготовки.

розрізняють розділові операції, в яких етап пластичного деформування обов'язково завершується руйнуванням, і формотворчих операції, в яких заготовка не повинна руйнуватися в процесі деформування. При проектуванні технологічного процесу виготовлення деталей листовим штампуванням основним завданням є вибір найбільш раціональних операцій і послідовності їх застосування, що дозволяють отримати деталі з заданими експлуатаційними властивостями при мінімальній собівартості і хороших умовах праці.

Всі операції виконуються за допомогою спеціальних інструментів - штампів, які мають різні конструкції залежно від призначення. Штампи складаються з робочих елементів - матриці і пуансона, і допоміжних частин - притисків, напрямних, обмежувачів і т. Д. Пуансон вдавлюється в деформується метал або охоплюється їм, а матриця охоплює змінює форму заготовку і пуансон.

Операції листового штампування

розділові операції призначені або для отримання заготовки з листа або стрічки, або для відділення однієї частини заготовки від іншої. Операції можуть виконуватися по замкнутому або по незамкнутому контуру.

Відділення однієї частини заготовки від іншої здійснюється відносним зсувом цих частин в напрямку, перпендикулярному до площини заготовки. Цей зсув спочатку характеризується пластичним деформуванням, а завершується руйнуванням.

відрізка - Відділення частини заготівлі по незамкнутому контуру на спеціальних машинах - ножицях або в штампах.

Зазвичай її застосовують як заготівельну операції для розділення листів на смуги і заготовки потрібних розмірів.

Основні типи ножиць представлені на рис. 15.5.

Мал. 15.5. Схеми дії ножиць: а - гільйотинних; б - дискових

Ножиці з поступальним рухом ріжучих крайок ножа можуть бути з паралельними ножами, для різання вузьких смуг, з одним похилим ножем - гільйотини (ріс.15.5. А). Ріжучі кромки в гільйотинних ножицях нахилені один до одного під кутом 1 ... 50 для зменшення зусилля різання. Лист подають до упору, що визначає ширину відрізається смуги В. Довжина відрізається смуги L не повинна перевищувати довжини ножів.

Ножиці з обертовим рухом ріжучих крайок - дискові (ріс.15.5. Б). Довжина відрізається заготівлі не обмежена інструментом. Обертання дискових ножів забезпечує не тільки поділ, а й подачу заготовки під дією сил тертя. Ріжучі кромки ножів заходять одна за іншу, це забезпечує прямолінійність лінії відрізки. Для забезпечення захоплення і подачі заготовки діаметр ножів повинен бути в 30 ... 70 разів більше товщини заготовки, збільшуючись зі зменшенням коефіцієнта тертя.

вирубка и пробивання - Відділення металу по замкнутому контуру в штампі.

При вирубці і пробиванні характер деформування заготовки однаковий. Ці операції відрізняються тільки призначенням. Вирубкою оформляють зовнішній контур деталі, а пробивкой - внутрішній контур (виготовлення отворів).

Вирубку і пробивання здійснюють металевими пуансоном і матрицею. Пуансон вдавлює частина заготовки в отвір матриці. Схема процесів вирубки і пробивки представлена ??на рис. 15.6.

Основним технологічним параметром операцій є радіальний зазор між пуансоном і матрицею  . Проміжок  призначають в залежності від товщини  і механічних властивостей заготовки, він наближено становить  . При вирубці розміри отвору матриці дорівнюють розмірам вироби, а розміри пуансона на  менше їх. При пробиванні розмір пуансона дорівнює розмірам отвори, а розміри матриці на  більше їх.

Мал. 15.6. Схема процесів вирубки (а) і пробивання (б)

1 - пуансон, 2 - матриця, 3 - виріб, 4 - відхід

Зменшення зусилля різання досягається виконанням скоса на матриці при вирубці, на пуансоні - при пробиванні.

При штампуванні мало- і середньогабаритних деталей з однієї листової заготовки вирубують кілька плоских заготовок для штампування. Між суміжними контурами вирубуються заготовок залишають перемички шириною, приблизно рівною товщині заготовки. В окремих випадках суміжні заготовки вирубують без перемичок (економія металу при погіршенні якості зрізу і зниженні стійкості інструменту).

Розташування контурів суміжних вирубуються заготовок на листовому матеріалі називається розкриємо. Частина заготовки, що залишилася після вирубки - висічкою.

Висікання становить основний відхід при листовому штампуванні. Тип розкрою слід вибирати з умови зменшення відходу металу в висікання (рис. 15.7).

Ріс.15.7. Приклади розкрою матеріалу з перемичками (а) і без перемичок (б)

Економія металу може бути отримана: зменшенням витрати металу на перемички, застосуванням безвідходного і малоотходного розкрою, підвищенням точності розрахунку розмірів заготовки і зменшенням припусків на обрізання.

Лекція 16

Холодне штампування (продовження)

Формоутворення заготовок з порошкових матеріалів

листове штампування

Формотворчих операції листового штампування

При формотворчих операціях прагнуть отримати задану величину деформації, щоб заготовка придбала необхідну форму.

Основні формотворчих операції: згинання, витяжка, отбортовка, обтиск, роздача, рельєфна формування. Схеми формотворчих операцій представлені на рис. 16.1.

Мал. 16.1. Формотворчих операції листового штампування

Гнучка - Освіту кута між частинами заготовки або надання заготівлі криволінійної форми.

При згинанні пластично деформується тільки ділянку заготівлі в зоні контакту з пуансоном 1 (Рис. 16.1. А): зовнішні шари заготовки розтягуються, а внутрішні - стискуються. Деформація розтягу зовнішніх шарів і стиснення внутрішніх збільшується зі зменшенням радіуса заокруглення робочого торця пуансона, при цьому зростає ймовірність утворення тріщин. Тому мінімальний радіус пуансона обмежується величиною в межах 0.1 ... 2,0 від товщини заготовки, в залежності від механічних властивостей матеріалу.

Формоутворення заготовок з порошкових матеріалів. 60 | Менеджер. Підприємець. Менеджер, його ролі в організації.

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати