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 реходный процесс (осадка и окончательная безоблойная штамповка при компенсации избытка металла в штамповой полости). Указанные операции вьшолняются в штампе, разъемная матрица которого состоит, как правило, из двух частей. Эти части матрицы установлены таким образом, что имеют возможность смыкаться и размыкаться. При наличии трех частей одна из них не имеет возможности перемещаться. Две части создают одну плоскость разъема. Разъемные матрицы с двумя и более плоскостями разъема требуют применения многоползунных прессов. В случае использования штампов с горизонтальной плоскостью разъема матрицы целесообразно применять для штамповки стандартные вшгго-вые и кривошипные прессы двойного действия. В соответствии с характером приведенных вьппе последовательностей операций различают следующие группы поковок, переводимых с облойной штамповки на безоблой-ную: поковки в виде тел вращения с дополнительными элементами или без них (оси, ступенчатые валики, цапфы, ступицы, фланцы); поковки типа шестерни; поковки сложной формы с поднутрениями или без них (малогабаритные крестовины, вилки, фланда, валики с эксцентрично расположенными ступенями, ролики); поковки типа вилки с удлиненным стержнем, поворотный кулак автомобиля; крупногабаритные крестовины; петля прицепа; наконечник рулевой тяги. Определяют объем заготовки Р, получаемой из прутка отрезкой на сортовых ножницах, как сумму Vji+ Vy + Vq-\- Vj, ще Vji-объем поковки с номинальными размерами; Vy - объем металла, теряемого в виде угара (окалины); Vq - объем предусматриваемого избьггка металла, технологически обусловленного необходимостью компенсировать износ штампа и минусовый допуск на массу заготовки; Vj - объем металла, вьшолняющего технологическую функцию при безоблойной штамповке. Объем Vji определяют расчетом, объем Vy принимают приблизительно равным 0,7 - 1 и 1,2 - 1,5 % массы заготовки соответственно при индукционном и печном нагревах. Объемы Vq и Vj устанавливают в ходе опытной штамповки в зависимости от конструкции закрьггого штампа, наличия (отсутствия) компенсационного устройства или элемента, а также формы поковки. Правильно определенные объемы Vq и Vj гарантируют при штамповке оформление всех элементов поковки при любой (допустимой) степени изношенности штампового инструмента. Как правило, сумма объемов Vq и Vj яе превьпиает 3 - 5 % объема заготовки. После штамповки на поковке остается избыток металла объемом Vq + Vj , если применяли неизношенный штамп, а заготовка имела положительное отклонение массы. Допускается размещение избытка металла на обрабатываемых поверхностях поковки (в виде, например, увеличенного припуска на торцах отдельных элементов) или по всему торцу поковки, если этот избыток не приводит к нарушению требований ГОСТ 7505-89 на устанавливаемый припуск. В этом случае избыток металла удаляется при последующей механической обработке. Избыток металла в виде ограниченного по величине облоя с торцовым заусенцем или перемычки в отверстии может быть размещен на любой поверхности поковки, если его удаление возможно на обрезном прессе либо в процессе выталкивания поковки из штамповой полости закрытого штампа (см. рис. 3.32, д). Различают два типа компенсационных устройств для размещения избытка металла: открытые и закрытые. Открытое компенсационное устройство, являясь элементом штампового инструмента [матрицы или (и) п:ансона], представляет собой полость, примыкающую к штамповой полости. Таким образом, открытую компенсационную полость предпочтительно располага1ъ в местах, заполняющихся при штамповке в последнюю очередь. В ней избыток металла может размещаться в виде развернутого облоя с заусенцем (см. рис. 3.32, г), перемычки, образующейся в отверстии поковки, а также в виде увеличенного припуска на отдельном участке поверхности (как правило, на торце стержневого элемента) или в виде отростков на боковой поверхности поковки (см. рис. 3.32, д). Закрытые компенсационные устройства имеют противодавящий элемент (см. рис. 3.32, б), который закрывает полость, примыкающую к штамповой полости в закрытом штампе; он может быть отжат под действием избытка металла, выдавливаемого за пределы штамповой полости при штамповке. В процессе отжатия противодавление (подпор, направленный навстречу выдавливаемому избытку металла) может изменяться в зависимости от конструктивного исполнения противода-вящего устройства. Это устройство создает в закрытом штампе определенный силовой режим и удаление из штамповой полости избытка металла в компенсационную полость без противодавления. На рис. 3.33 представлена схема проти-водавящего устройства, которое может создавать оптимальный силовой режим в закрытом штампе. Оно состоит из гидроцилиндра Ц1 и пневмоцилиндра i/3, монтируемых под столом КГШП, блока управления, включающего гцдроцилиндр Ц2, в котором положение поршня регулируется штурвалом Ш, управ- Воздух из Рис. 3.33. Пришщпналышя схема гидравлического противодавящего устройства с регулируемыми параметрами ляемого клапана К, обратных клапанов ОК и OKI, винта ПК, регулирующего усилие пакета пружин у перепускного клапана, манометра Ml, бачка ПБ вместимостью 4,83 л с элементами подачи подготовки воздуха из сети, электрогидравлического клапана ЭГК\. Блок регулирования (а) и бачок (в) устанавливаются рядом с КГШП, блок противодавления (6) монтируется под столом КГШП. Противодавящий элемент установлен на поршне цилиндра Щ, а выталкиватель - на плунжере поршня Щ. Техническая характеристика противодавящего устройства: номинальное (максимальное) противодавление в статическом состоянии 900 кН, пределы регулирования противодавления 20 - 900 кН, общий ход поршня цилиндра Ц\ I = 17 мм, максимальная величина сброса противодавления 880 кН, ход поршня цилиндра Ц\ до сброса противодавления 8 мм, пределы регулирования величины сброса противодавления О - 880 кН, пределы регулирования хода поршня цилиндра Ц\ до сброса противодавления 0-8 мм. Гидросистема устройства является замкнутой. Сброс противодавления происходит благодаря отжатию управляемого клапана К под действием поршня в цилиндре Ц1, Рассмотрим основные размерные, кинематические и силовые характеристики. Односторонний зазор в штампе для выдавливания (см. рис. 3.32, а) равен = 0,1 ч- 0,4 мм соответственно при диаметрах = 30 -г 200 мм головки на поковке. Диаметр расширенной части очка матрицы, предусмотренной для уменьшения площади трения, = (1,01-ь 1,03) t/o , а высота очка (пояска) ho - (0,8 -ь 1,0) , радиус закругления R 0,05 d. Глубина приемника матрицы должна быть больше высоты заготовки на величину не менее R (см. рис. 3.32, а). Заход-ная часть приемника матрицы (см. рис. 3.32, б) должна быть цилиндрической, а штамповочный уклон должен начинаться из точки, расположенной Ниже крайнего (конечного) положения пуансона на 3 - 8 мм. Толщина и ширина ограниченного облоя (рис. 3.32, г) h = 4 -г 6 мм и b = S-r 15 мм, а зазор между пуансоном и матрицей 5 = 0,2 0,7 мм. Угол штамповочного уклона устанавливают в зави- симости от высоты (толщины) поковки и наличия в штампе выталкивателя. Обычно принимают Р = 3 -ь 5° , возможно, р = О . Ход раскрытия разъемной матрицы (см. рис. 3.32, в) определяют исходя из угла конуса Y и поперечного размера (диаметра d) поковки. Надежное извлечение поковки из раскрытой разъемной матрицы обеспечивается при ее поднятии выталкивателем на (1,1 ч-l,2)fif/2tgY . Ход отжатия подпружиненной части разъемной матрицы (см. рис. 3.32, ё) L должен быть достаточньп для образования в исходном положении штампа приемной дня заготовки полости, образующейся над торцом пуансона. Потребное усилие штамповки в закрытом штампе, не имеющем компенсационной полости, зависит от размеров и формы поковки, количества угловых элементов на поковке и радиусов их закругления. Применительно к круглым поковкам с плоскими торцами и радиусом закругления верхнего Г\ и нижнего Г2 углов на поковке (см. рис. 3.32, б) удельное усилие штамповки Р = 2,07а, + а, 1,5 ЩЬ +12 4L 12 - 4 4 ++ -1,5 - диаметр поковки; Hj - высота по- ковки; - напряжение текучести материала заготовки с учетом температуры и скорости деформации. В этом случае необходимое усилие штамповки Р = pF , те F - площадь поперечного сечения поковки. При безоблойной штамповке выдавливанием или применении закрытого штампа с открытой компенсационной полостью потребное усилие штамповки Р определяют по расчетной методике А. В. Ребельского. В случае закрытой противодавящим элементом компенсационной полости потребное усилие в закрытом штампе определяют по формуле Р = Р + PjiF/ f у где составляющая Р определяется по той же методике А. В. Ребельского; Рп - усилие противодавления в конце процесса штамповки; F - площадь поперечного сечения поковки; / - площадь поперечного сечения компенсационной полости (см. рис. 3.32, б). Рис. 3.34. Закрытый штамп с разъемной матрицей для безоблойной штамповки поковок фДанца-вилки карданного вала: а - фронтальный разрез; б - поперечный разрез (по плоскости разъема) Рассмотрим пример безоблойной штамповки поковок типа фланца-вилки. Сортовой прокат из стали 40 разделывают на мерные заготовки 0 90 X 245 мм. После нагрева в индукционном нагревателе заготовку укладывают на нижний боек 2 штампа с разъемной матрицей (рис. 3.34), установленного на КГШП усилием 40 МН. При раскрытом положении штампа разъемная матрица раскрыта и ее части 5 опущены и поддерживаются с помощью разводящих клиньев 6 прикрепленных болтами 7 к контейнеру J, и упоров S. Выталкиватель 4, ход которого ограничен планкой Р, занимает нижнее положение. Кольцо 12, подпружиненное четырьмя пружинами, 13, расположенными в пазах пуансонодержателя 77, занимает верхнее положение, фиксируемое болтами 14. В пакете установлены также холостые бойки 15 и 16. При первом ходе бойками 7 и 2 осаживают заготовку, благодаря чему ей придается почти сферическая форма и сбивается окалина. Затем осаженную заготовку устанавливают на торец пуансона 10 и при втором ходе пресса окончательно штампуют поковку до образования на ней небольшого торцового заусенца с частью развернутого облоя, удаляемых на обрезном прессе усилием |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |