Рнс. 4.16. Детали сложной формы, изготовляемые рота

к ковкой

бойками и способствует осуществлению процесса.

Эта особенность использована в конструкции проходных радиально-обжимных машин (РОМ), в которых заготовка перемещается бойками вдоль оси при обжатии. Составляющими действующей в процессе РК деформирующей силы F являются сила Рр, направленная на преодоление вредного трения и при обжатии, и сила Рз, осуществляющая непосредственно деформирование и преодоление трения, обеспечиющего условия захвата заготовки. Установлено, что доля Pj в общем усилии Рк, необходимом для деформирования конусного участка заготовки, увеличивается с увеличением sq и уменьшением а. При холодном обжатии коэффициент трения ц=0,05+0,15, при неполной горячей обработке ц=0,15+0,25 и при горячей обработке ц=0,25+0,50.

Исходными заготовками для РК Moiyr быть сшггки, поковки, сортовой прокат и трубы.

РК применяют для изготовления прутков сложного сечения и труб из слитков конструкционных и специальных металлов и сплавов; заготовок стержневых ступенчатых деталей разных форм (цилиндрические, конические, призматические и др.); заостренных концов изделий сплошного сечения и заковки полых изделий (баллонов, головок снарядов и др.); деталей из биметаллов; для выполнения неразъемных соединений (тросы, кабели и др.) (рис. 4.16).

Диаметральные размеры изделий, изготовленных РК, находятся в диапазоне от долей миллиметров до 850 мм.

Детали из полых заготовок с отношением начальных размеров толщины стенки к диаметру заготовок Sq/Dq > 0,03 изготовляют без оправки.

Точность диаметральных наружных размеров сплошных заготовок при холодном обжатии находится в пределах 7 - 8-го квалите-тов, при горячей обработке - не более 0,015 й?/. При холодном обжатии полых заготовок на оправке точность наружных и внутренних размеров находится в пределах соответственно - 0,007i>H и 0,0008й?в, а при горячей 0,015Z) и 0,01й?в (Dh и - наружный и внутренний диаметры исходной заготовки).

Точность формы поперечного сечения повышается с уменьшением продольной подачи ip, увеличением длины калибрующего пояска бойков /ц и угла 6 охвата заготовки бойками (см. рис. 4.15).

Шероховатость поверхности изделий зависит от шероховатости поверхности заготовки, рабочих поверхностей бойков и оправок, а также температурного режима. При холодном обжатии шероховатость поверхности равна 0,63 - 0,16 мкм, а при горячем 25 - 250 мкм [19, 42].

Устойчивость технологического процесса (недопущение скручивания или закусывания заготовки, ее продольного изгиба, смещения в губках манипулятора и др.) зависит от технического состояния РОМ и инструмента.

Рис. 4.17. Конструкции бойка дм ротационной ковки

Основные технологические параметры процесса РК: деформирующая сила на бойке Р, мощность основного привода Д угол наклона образующей рабочей поверхности бойка а (см. рис. 4.15); продольная подача заготовки Sjip и перемещение бойков угол поворота заготовки за один ход бойка сэ и частота обжатий

С увеличением угла а повышается точность форм поковок, снижается деформирующая сила РК, масса бойков, расход энергии и возрастает неравномерность деформации, а нейтральная поверхность О - О (см. рис. 4.15) смещается к вершине конуса. При назначении а, кроме условий трения, учитывают степень деформации sq и пластичность материала заготовки.

Угол охвата определяет степень замкнутости очага деформации и влияет на соотношение радиальных и продольных деформаций.

Длина калибрующего пояска /ц бойка влияет на точность, шероховатость поверхности изготовляемого изделия и величину Р. Параметры Гк и Гц (рис. 4.17) определяют ширину очага деформации, овальность ручья, зависящую от отношения ширины ручья к его диаметру.

Формулы для определения деформирующей силы для обжатия приведены применительно к отдельным схемам и температурным условиям РК.

Угол поворота заготовки со после каждого единичного удара не должен быть кратным тс/12; его значение может быть определено из выражения

где - число бойков.

Продольная подача заготовки Sjip и перемещение бойков 5пп за каждый ход определяют производительность пресса и энергосиловые параметры

Деформирующий инструмент для РК -бойки и различного вида оправки.

Оптимизация процессов РК возможна при обеспечении каждого типоразмера РОМ размерным рядом бойков (комплектом, который позволяет изготовить весь диапазон диаметров деталей при работе с максимально возможными степенями обжатия). Дополнительные рекомендахщи по геометрическим параметрам бойков и оправок приведены в [17].

Конструкция бойка для РК приведена на рис. 4.17. Бойки для радиально-обжимных машин отличны от бойков для ротационно-ковочных машин только опорной поверхностью, форма которой зависит от конструкции узла крепления бойка к подвижным деталям механизма обжатия.

Бойки для холодного обжатия изготавливают из сталей У10, У12, ХВГ, ХВ5, ХВГ, Х12Ф1, 5ХВ2С, Р18, РК5, РКЮ и др. Для горячего - из сталей 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНТ, ЗХ2В8, 5ХГСВФ, 5ХЗГС, 4Х4МВФС, 5ХВТ и др. Стойкость бойков повышают вставками из твердых сплавов ВК6, ВК8 и ВК15, а также наплавкой рабочих поверхностей бойков стеллитом, сормайтом и другими жаропрочными и износоустойчивыми материалами.

Долговечность бойков определяется физическим износом контактной поверхности, их пластическим деформированием и структурными фазовыми превращениями. С использованием высокостойких бойков для холодного обжатия с 80=0,6 можно изготовить 16-10 -25-103 изделий, а бойками ил твердых сплавов - до 200-10 изделий. При горячем обжатии

бойки с наплавкой твердыми сплавами обеспечивают изготовление 15-10 изделий.

4.1.3. Раскатка. Локализация очага пластической деформахщи при раскатке позволяет значительно уменьшить деформирующую силу, необходимую для выполнения технологической операции обработки давлением, и повысить точность изготовления изделий при холодной обработке по диаметру до 5-го квалитета, по длине - до 9-го квалитета, при горячей - до 12-го и 14-го квалитетов соответственно. При этом обеспечивается шероховатость поверхности до 0,2 мкм.

Рис. 4.18. Форма контактной поверхности при осадке раскаткой (а) и изменение соотношения X при увеличении диаметра в процессе осадки

Sy - площадь поверхности контакта рабочего инструмента и заготовки; - площадь торца заготовки

Осадку заготовки раскаткой при сферо-движной штамповке осуществляют при Х=0,15-5-0,25 (рис. 4.18). В зависимости от высоты заготовки Н и режима единичных обжатий можно регулировать неравномерность уширения и форму боковой поверхности заго-

товки, в том числе ее седлообразность и боч-кообразность. Распределение удельных деформирующих сил pyf (рис. 4.19) на контактной поверхности заготовки и инструмента значительно отличается от при традиционной осадке. Эффективность снижения деформирующих, сил возрастает с увеличением степени деформации и отношением 2R/H>10.

Рк, Pw.PjK Ро Ро Pw

PoTTRa

*2* const

О 0,5 %0 1,5 lf-in(Ho/W

Рис. 4.19. Распределение удельных деформирующих сил при осадке в штампах - /У (в) при обкатывании -(5) ц относительные удельные деформирующие

В начале процЬсса раскатки пластическое деформирование происходит с постоянной подачей и возрастающей деформирующей силой, а затем - с постоянной дефор :ирую-щей силой и уменьшающейся от хщкла к циклу подачей [1].

На рис. 4.20, а гиперболы 7, J и отрезки 2, 4 определяют области /, и /, характери-