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 тельно оба внда калибровки - сначала объемную, затем плоскостную (комбинированная кагшбровка). Объемную калибровку проводят как в холодном, так и в горячем состоянии. Холодную объемную калибровку, как и плоскостную, осуществляют на кривошипно-коленных прессах, горячую - на штамповочных молотах, винтовых и кривошипных прессах после обрезки облоя с использованием теплоты нагрева под штамповку. В этом случае оборудование для калибровки устанавливают непосредственно после штамповочного оборудования и обрезного пресса. К нагреву перед калибровкой на криво-шипно-коленных прессах рекомендуется прибегать только в крайних случаях - при недостаточном усилии пресса или при калибровке поковок из малопластичной стали. Нагревать поковки следует в электропечах сопротивления или в газовых малоокислительных печах. Температура нагрева под калибровку не должна превышать температуры структурных превращений металла: для низкоуглеродистой стали она составляет 700 - 780 °С, для высокоуглеродистой 700 - 750 °С, для жаропрочной и коррозионно-стойкой до 850 °С. Точность калибровки зависит от точности поковок, подвергаемых калибровке; формы и размеров поковки; прочности металла поковки; контактных условий при калибровке (трения между деформируемым металлом и инструментом и состояния рабочей поверхности калибрующих плиток); степени деформации при калибровке; жесткости, калибровочного штампа и применяемого оборудования. Различают плоскостную калибровку обычной точности, при которой можно получить допуски на размеры от ± О, 1 до ± О, 25 мм и калибровку повьппенной точности (допуски от ± 0,05 до ± 0,15 мм). При двойной калибровке достигаемая точность составляет ± 0,025 мм. Перед холодной калибровкой поверхность поковки должна быть тщательно очищена от окалины. Глубина поверхностных дефектов на очищенной поковке не должна превышать 0,2 мм (для калибровки обычной точности) и 0,1 мм (для калибровки повышенной точности). Раковины и вмятины большей глубины подлежат зачистке. Поковки из углеродистых сталей с содержанием углерода более 0,2 % и поковки из легированных сталей должны бьтгь до калибровки подвергнуты термической обработке (отжигу, нормализации), снижающей прочностные характеристики обрабатываемого металла. На точность поковок при плоскостной калибровке отрицательно влияет образование выпуклости на калиброванных поверхностях, которая будет тем больше, чем выше отношение ширины (диаметра) обжимаемого участка к его высоте. Для уменьшения выпуклости, которая может достигать нескольких десятых долей миллиметра, в результате неравномерного распределения напряжений на калибруемой плоскости, следует тщательно полировать рабочие поверхности калибрующих плиток, применять эффективные смазки, при возможности уменьшать калибруемую поверхность за счет выполнения наметок. Эффективным приемом является сортировка поковок на группы, отличающиеся между собой высотой поковок на 0,2 - 0,3 мм, и калибровка поковок каждой группы с отдельной наладкой пресса. Штампованные полуфабрикаты для калибровки поковок небольшой высоты можно проектировать в вогнутыми торцовыми поверхностями. При правильном подборе формы и глубины вогнутости (что достигается экспериментальным путем) можно получить практически плоскую калиброванную поверхность. В качестве смазок при холодной калибровке применяют парафин, разведенный в машинном масле в различной консистенции; технический вазелин с хозяйственным мылом и стеарином [23]. Чем больше прочность деформируемого материала и отношение ширины обжигаемого участка к высоте, тем более вязкую смазку следует применять. Точность поковок после объемной калибровки на 30 - 40 % ниже, чем после плоскостной. Шероховатость калиброванной поверхности в -наибольшей степени зависит от контактных условий на границе между обрабатываемым металлом и инструментом (шероховатости калибровочных плиток и смазки) и степени деформации. Увеличение степени обжатия приводит к уменьшению шероховатости калибруемой поверхности, однако при этом снижается точность размеров поковки. Степень деформации при плоскостной калибровке должна составлять 1 - 5 % и не быть более 10 %. Шероховатость обработанной поверхности после калибровки составляет Ra = 1,25 + 0,63 мкм, т.е. в большинстве случаев соответствует состоянию поверхности после шлифования. При составлении чертежа поковки припуски под калибровку (на сторону) и допуски (на размер) назначаются по ГОСТ 7505-89 и зависят от площади обжимаемой поверхности и способа калибровки. При калибровке одновременно нескольких участков поковки припуски определяются раздельно для каждого вертикального ее размера. Плоскостная калибровка поковки с головками и стержнем может приводить к непараллельности торцов головок, так как течение металла в сторону стержня затруднено. Высота головки на свободной поверхности будет меньше, чем в соседнем со стержнем участке. Для устранения этого явления в поковке, предназначенной для калибровки, предусматривают обратную непараллельность торцов головок, устанавливаемую экспериментально. Если при плоскостной калибровке увеличение горизонтальных размеров поковок приводит к получению размера, превышающего заданный, то в поковке, предназначенной для калибровки, следует уменьшить горизонтальный размер на величину ожидаемого приращения. При обжатии круглых или квадратных в плане элементов приращение размеров в обе стороны можно приближенно подсчитать по формуле ДЛЯ поковки квадратной в плане где Dq - начальный диаметр или начальная сторона квадрата обжимаемого участка; - высота обжимаемого участка; припуск .на калибровку. При обжатии участков удлиненной формы в плане поперечное приращение где Bq - ширина отжимаемого участка до калибровки. При составлении чертежа поковки, подлежащей объемной калибровке, следует предусматривать удобство ее укладки в ручей калибровочного штампа. Для этого размеры поковки в плоскости разъема назначают на 0,5 - 0,8 мм меньше соответствующих размеров калиброванной поковки, а вертикальные -увеличивают, исходя из условия постоянства объема поковки. На чертеже поковки на участках, подвергаемых калибровке, проставляют две размерные линии: на одной из них делают надпись Штамповать с указанием размера и допуска на штамповку, а на другой - Калибровать с указанием размера и допуска на калибровку. Усилие калибровки можно представить в виде произведения: P = qF, где q - удельное усилие калибровки; F - площадь проекции калиброванной поверхности на плоскость разъема штампа. Удельные усилия калибровки можно ориентировочно подсчитать по формулам: для поковки (элемента поковки) 1фуглой (круглого) в плане = а 1 1 = а , 1 для поковки прямоугольной в плане = а ЪВ-А А где D, Н, А, В - размеры поковки после калибровки; Ои Н- диаметр и высота поковки; А - сторона квадрата или меньшая сторона прямоугольника; В - большая сторона прямоугольника; ц - коэффициент контактного трения; а - сопротивление деформированию металла при конкретных температурно-скорост-ных условиях обработки и степени деформации, соответствующей обжатию при калибровке. Наибольшее влияние на сопротивление деформированию при холодной калибровке оказывает деформационное упрочнение, которое можно оценить по кривым упрочнения, приведенным в справочной литературе [32, 41]. Коэффициент трения без смазки составляет для стали 0,15 - 0,2, для алюминиевых сплавов - 0,25 - 0,3; со смазкой - для стали 0,06 - 0,1, для алюминиевых сплавов 0,1 - 0,15. Удельные усилия при объемной калибровке в 1,5 - 2 раза больше, чем при плоскостной. При оценке контактной площади F следует учитывать облой, вытесняемый на плоскость разъема штампа. Штампы для плоскостной калибровки (рис. 3.69), как правило, состоят из верхней и нижней плит i, промежуточных плит 2 и рабочих плиток 3. Крепление плиток 3 к плитам 2 так же, как и плит 2 к плитам 7, осуществляется винтами. Крепление верхней плиты к ползуну пресса и нижней плиты на столе пресса выполнено с помощью прихватов и болтов, иногда плиту кренят клином. В зависимости от конфигурации поковки рабочие плитки делают плоскими или фигурными. При необходимости в плитках выполняют освобождения для свободного размещения выступающих частей поковки, мешающих укладке ее в штамп, а также выемки или буртики для фиксации поковки в штампе. Если при калибровке двух элементов поковки средняя необжимаемая часть подвергается деформации вследствие встречного течения металла (полотно между двумя головками), величина которой больше допускаемой, то при калибровке поковки одновременно обжимают и эту часть (на 0,2 - 0,3 мм); в конструкции штампа для этой цели предусмотрено изменение конфигурации рабочих плиток или применение дополнительных рабочих плиток [5]. ♦ , 12: о, ts калибровать 3-jfd .штамповать Рнс. 3.69. Штамп дм плоскостной калибровки (г) и поковка рычага (б) Для холодной объемной калибровки часто применяют штампы с такой же конструкцией, что и штампы, используемые для плоскостной калибровки, т.е. с плитами 7, промежуточными плитами 2 и рабочими вставками 3 (рис. 3.70). Ручей во вставках 3 вьшолняют по чертежу калиброванной поковки с учетом удобства укладки в него штампованного полуфабриката. Между вставками предусмотрен зазор 0,8 мм для вытеснения излишка металла. Для увеличения прочности штампов рабочие вставки нередко запрессовывают в обоймы. Штампы для горячей объемной калибровки по конструкции подобны применяемым для штамповки на молотах, винтовых и кривошипных прессах. Канавка для облоя делается упрощенной, без магазина. Для повышения точности калибровки размеры ручья следует назначать с учетом усадки при температуре калибровки, а в пггампах применять направляющие элементы. 3.7.4. Термическая обработка, очистка поверхности изделий и нанесение покрытий. Штамповкой изготавливают преимущественно мелкие поковки с массой до 15 - 25 кг из углеродистых и углеродистых качественных конструкционных сталей и легированных сталей, применяемые в автомобильном, тракторном и сельхозмашиностроении, а также в других отраслях. 2(t штвмп9$ка f8* Штамповка
Рнс. 3.70. Штамп для объемной калибровки {а) и поковка угольника (б) |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |