Главная Кузнечно-штамповочное производство (КШП) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 1 , 2 [2R-iRl) Rh Rh (R-lf R-l R - отношение радиуса матрицы к радиусу пуансона. Для определения массы падаюших частей паровоздушного штамповочного молота в практической деятельности пользуются соотношением: молот с массой падающих частей, равной 1 т, эквивалентен прессу с номиналь-ньп усилием 10 МН. Для определения массы падающих частей молота можно воспользоваться, например, методом конечного элемента [52], представив процесс иггамповки в виде нескольких этапов, на которых деформирующую силу можно принимать постоянной ввиду малости шага. Значит, на каждом шаге известна деформирующая сила, а работу или мощность можно определить как произведение силы на величину хода или скорости рабочего инструмента. Для проектирования (выбора) нагревательных устройств технолог должен разработать технические условия по нагреву заготовок, которые должны поддержать сведения о типе нагревательного устройства и способе нагрева (окислительный, безокислительный), о размерах заготовки, температуре нагрева заготовок, производительности (темп вьщачи нагретых заготовок) и наличии автоматизирующих устройств, приборов контроля за нагревом и о способе управления. Для разработки средств автоматизации, управления и контроля качества технолог также обязан разработать соответствующие технические требования, в которых должны быть указаны: форма, размеры (их точность) и масса заготовки (исход}{ые и после выполнения каждого перехода); схема иггамповки (расположение позиций штампов и оборудования с указанием размеров); циклограмма работы технологического и другого оборудования за один цикл, а также производительность. При проектировании технологического процесса необходимо выбрать тип смазочно-охлаждающих материалов, способы их нанесения в полости штампов и очистки полости штампов от окалины и др. На заключительном этапе проектирования должны быть сформулированы требования по охлаждению поковок, их термической обработке, очистке от окалины (дробеструйная обработка), отделочным операциям (правке, чеканке, калибровке, возможности исправления дефектов штамповки, приданию поковке товарного вида и контролю качества). Оформление технологической карты производят в соответствии с требованиями единой системы технологической документации (ЕСТД). К штамповой оснастке, необходимой для реализации технологического процесса, относят инструмент: для разрезки исходного материала на заготовки; для собственно штамповки; для обрезки облоя и пробивки отверстий; для выполнения отделочных операций: правки, чеканки и калибровки. Исходные данные для проектирования штамповой оснастки таковы: чертеж горячей штампованной поковки, на которой размеры указаны с учетом нагрева до температуры штамповки; технологическая карта, в которой содержится перечень всех штамповочных операций и переходов, характеристика штамповочного оборудования, технологические и конструктивные параметры штамповки (температурный интервал, силовые и энергетические и др.); давление на боковые поверхности полости штампа, а в случае штамповки в разъемных матрицах распорные силы, стремящиеся раскрыть их. При проектировании штамповой оснастки необходимо решить следующие задачи: выбрать тип штампов с учетом используемого штамповочного оборудования, средств для смазывания и охлаждения полостей штампов и автоматизации; разработать расчетную схему штампа на прочность и жесткость, провести необходимые технологические и конструкторские расчеты; разработать конструкции штампов, его базовьЕХ деталей и сбо1)очных единиц; оформить технический и рабочий проекты в соответствии с требованиями единой конструкторской документации (ЕСКД). Штампы подразделяют на универсальные (переналаживаемые), которые предназначены для изготовления различных поковок (рабочие детали в этих штампах сменные); специализированные, предназначенные для штамповки заданной поковки и содержащие унифицированные рабочие детали, используемые в других штампах; специальные, предназначенные для штамповки заданной поковки и состоящие из деталей, используемых только в данном штампе. В зависимости от условий штамповки штампы подразделяют на открытые и закрытые. В открытых штампах на начальном этапе штамповки полость раскрыта и происходит вытеснение металла в зазор между верхним и нижним штампами с образованием облоя. Полость штампа запирается облоем на заключительном этапе штамповки. Непременным условием штамповки в от1фытых штампах является необходимость создания большого сопротивления течению металла в облойную канавку, чем для оформления контура поковки согласно чертежу (затекания металла в углы полости). Закрытыми называют штампы, у которых полость замкнута до начала деформирования заготовки. Особенностью закрытых штампов является наличие дополнительных полостей, в которые выдавливается избыточный металл, поскольку трудно (практически невозможно) изготовить заготовку, объем которой был бы точно равен объему поковки. Эти дополнительные полости штампа называют компенсаторами и располагают вблизи труднозаполнимых частей полости штампа, т.е. тех, которые при штамповке заполняются в последнюю очередь. Объем заготовки, предназначенной для штамповки поковки в закрытых штампах, не должен в среднем превышать 1,03 объема поковки. В результате штамповки в закрытых штампах при недостаточных силах, приложенных для смыкания отдельных частей штампа, возможно образование продольного заусенца, который создает значительные неудобства и, соответственно, увеличивает трудозатраты, связанные с его удалением. Это обстоятельство требует особого внимания при разработке конструкции механизма для смыкания штампов (матриц). Конструкции штампов, предназначенных для штамповки на различных типах штамповочного оборудования, различаются в зависимости от способа их крепления, возможности воспринимать нецентральную нагрузку, придания формы заготовке, обеспечивающей заполнение полости окончательного (чистового) ручья при небольших деформирующих силах меньшим объемом металла, вытесняемого в заусенечную канавку, и меньшим расходом энергии; возможности установки выталкивателей и др. условий. Так, штампы, предназначенные для штамповки на паровоздушных молотах, как правило, не содержат направляющих колонок и выталкивателей. Зато на них возможна многоручьевая штамповка. Легкость регулирования скорости падающих частей в момент удара (эффективной энергии удара), нежест- кий ход и быстроходность обеспечивают возможность выполнения пережима и подкатки заготовки, а наличие отрезного ручья - штамповку поковок от прутка и многоштучную. Отсутствие направляющих колонок и крепление штампов с использованием клиньев вызывает необходимость в конструкции штампа при условии возникновения сдвигающих сил предусматривать замки, выбирать плоскости разъема, обеспечивающие уравновешивание сдвигающих сил, а также контрольный угол, который позволяет определять сдвиг верхнего кубика относительно нижнего. Штампы паровоздушных молотов могут быть цельными и со сменными вставками, а сменные вставки, в свою очередь, - призматическими и щишндрическими, крепление которых в штамповых кубиках осуществляют с помощью клиньев. В центральной части штампового блока устанавливают предварительный и окончательный ручей, а заготовительные, для штамповки в которых требуются меньшие деформирующие силы, располагают дальше от центра штампа. Последовательность их расположения соответствует последовательности штамповочных переходов. Базовыми деталями молотовых штампов являются штам-повые кубики. Штампы, устанавливаемые на бесшаботных, гидравлических молотах, молотах с доской и цепью, как правило, содержат только окончательный ручей (в некоторых случаях устанавливают предварительный), поэтому для подготовки заготовки используют ковочные вальцы или осуществляют преимущественно штамповку поковок, круглых в плане, или приближающихся по форме к ним. Штампы, предназначенные для штамповки поковок КГШП, имеют сборную конструкцию. Базовыми деталями являются верхний и нижний штамповые блоки, направляющий узел. Последний состоит из колонок и втулок. Кривошипные прессы, в том числе и КГШП, обладают жестким нерегулируемым ходом, поэтому выполнение переходов, связанных с пережимом или подкаткой заготовки, не рахщонально. В таких случаях заготовки для придания им необходимой формы и размеров подвергают вальцовке на ковочных вальцах. Сменными деталями штампов являются вставки (призматические и хщлиндриче-ские), а также детали крепления. Предпочтение отдают призматическим вставкам, обеспечивающим более удобное и надежное крепление. Штампы имеют выталкиватели, предназначенные для выталкивания поковки из верхнего и нижнего штампов. Механизмы выталкивания конструируют: с одним или несколькими выталкивателями; с траверсой, позволяющей выталкивать поковки из любого ручья штампа, либо с траверсой и поворотными рычагами, с помощью которых можно вытал- кивать поковки, воздействуя на любую часть ее поверхности; рычажно-кулачковые. К заготовительным ручьям в штампах для КГШП относятся: пережимной ручей, формовочный, гибочный, а также площадка для подсадки; к штамповочным - предварительный и окончательный ручьи. В некоторых случаях в штампе КГШП производят и обрезку облоя; в этом случае необходимо применение обрезного пресса. Характер течения металла при штамповке на прессах (статическое приложение нагрузки) и при штамповке на молотах (динамическое приложение нагрузки) различный. В связи с этим труднозаполнимые полости штампа размещают в нижнем блоке. В штампах КГШП необходимо предусматривать каналы для отвода газов из полостей штампов. Предварительный ручей штампа для КГШП должен быть сконструирован так, чтобы при штамповке в окончательном ручье его заполнение происходило в результате осадки (в этом случае требуется прикладывать меньшую деформирующую силу). При штамповке на КГШП, возможна многоручьевая штамповка. При штамповке на КГШП возможно применение закрытых штампов. При штамповке на гидравлических прессах применяют штампы, обеспечивающие штамповку выдавливанием (прямым - прессование, обратным - прошивка, боковым и радиальным); осадкой и высадкой; гибкой, а также открытые и закрытые штампы. Особенность их конструкции - наличие устройств, обеспечивающих нагрев или охлаждение штамповой оснастки и (ввиду тихоходности и большого рабочего хода) преилсущественно наличие одного ручья. На специализированных многоплунжер-цых гидравлических прессах применяют конструкции штампов с разъемными матрицами, обеспечивающими штамповку точных поковок. Штампы гидравлических прессов преимущественно универсальные и переналаживаемые. Для штамповки поковок дисков применяют секционные штампы, обеспечивающие поэлементную штамповку поковки. Особо следует выделить специальные штампы для штамповки ребристых панелей на гидравлических прессах с коротким ходом. На винтовых прессах возможна штамповка точных поковок из жаропрочных, титановых, медных и алюминиевых сплавов, конструкционных и легированных сталей в открытых и закрытых штампах, а также в штампах с разъемными матрицами в случае центрального приложения деформирующей силы. Проектирование штампов для ГКМ проводят в той же последовательности, которая указана выше. Отличительная особенность штампов для ГКМ с вертикальной и горизонтальной плоскостями разъема - наличие разъемной матрицы и пуансона. Их используют для формообразования высадкой утолщений, бортов и фланцев на цельной и пустотелой заготовках, а также для прошивки или пробивки при штамповке различного типа колец и поковок с внутренними полостями. Проектирование ручьев штампов для ГКМ осуществляют на основе расчетов технологических параметров штамповки отдельных переходов. Блок пуансонов 1фе11ят в гнездах пуансо-нодержателя ползуна ГКМ, а блоки матриц со сменными вставками в спехщальных пазах на станине и боковом ползуне. Длина, высота и толщина матриц должны соответствовать размерам штампового пространства ГКМ. Толщину матриц принимают меньше на 2 - 3 мм для возможности рехулировки положения плоскости разъема матриц при их наладке относительно пуансонов. Крепление вставок в штамповом блоке осуществляют с помощью винтов. Штампы для горячештамповочных автоматов проектируют в той же последовательности, как и пггампы ГКМ. Калибры в технологической оснастке для многоручьевой вальцовки проектируют в зависимости от установленных переходов. Проектирование штампов для разрезки исходного материала осуществляют в зависимости от выбранного способа. Это могут быть от1фытые и за1фытые штампы с осевым подпором и без него. Исходными данными для проектирования обрезного штампа является чертеж поковки. Базовыми деталями являются верхний и нижний штамповые блоки и направляющий узел, содержащий основные детали - втулку и колонку. В верхнем штампе крепят пуансон, а в нижнем - обрезную матрицу, которая может быть цельной или составной. Зазор между обрезным (пробивным) пуансоном и матрицей устанавливают в соответствии с рекомендациями, выработанными практикой. Для снятия облоя с пуансона в конструкции обрезного штампа предусмотрен съемник. Правку поковок осуществляют как в холодном, так и в горячем состоянии; ее выполняют на молотах или винтовых прессах. При конструировании штампов для правки руководствуются правилами проектирования штампов для штамповки на молотах и винтовых прессах. Для плоскостной калибровки поковок применяют калибровочные плиты, устанавливаемые на нижнем и верхнем штамповых блоках. |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |