Рис. 4.33. Схемы технологичесик процессов:

Vo - скорость движения рабочего инструмента; Vo2 - скорость движения матрицы

радиальное течение неравномерно по высоте заготовки из-за сил трения, возникающих на контактной поверхности с бойками. В результате боковая поверхность приобретает бочкообразную форму. Открытую осадку применяют, если отношение исходных размеров (высоты к диаметру) Hq / <2. Закрытую осадку сопровождает радиальное течение, ограниченное стенками матрицы.

Высадка представляет собой осадку части заготовки h. Ее применяют для образования местного утолщения или фланца, а также для набора металла, необходимого при последующей штамповке. Высадка утолщения (головки) на стержне может быть открытой, осуществляемой плоским пуансоном, а также полузакрытой или закрытой в пуансоне, матрице и одновременно в пуансоне и матрице.

При открытом редуцировании деформирующая сила не связана условиями трения заготовки о боковые стенки матрицы [7].

Деформация и деформирующая сила зависят от условий продольной устойчивости свободной части заготовки. В случае закрытого редуцирования деформируемая заготовка направляется входной частью матрицы, в которой может бьггь незначительное трение. Прямое вьщавливание сплошного стержня осуществляют при значительной деформации и приложении напряжений ст, превьппающих пре-

дел текучести ст. Прямое вьщавливание может быть использовано и для изготовления полого стержня. При обратном вьщавливании истечение металла заготовки относительно боковых стенок матрицы происходит в направлении, противоположном движению пуансона.

Прошивка - образование несквозной полости в заготовке в результате свободного вытеснения металла.

Прямое вьщавливание используется для формообразования стержневых поковок с утолщением (головкой) на одном конце. На стационарной стадии вьщавливания пластическое деформирование возникает только на части заготовки, расположенной в воронке матрицы и вблизи ее. По ходу прямого вьщавливания в связи с уменьшением поверхности заготовки, на которую действуют силы трения, постепенно уменьшается деформирующая сила.

Обратное вьщавливание применяют для штамповки поковок типа стаканов, поршневых пальцев, толкателей клапана и др. При этом процессе объем металла под торцом пуансона почти неподвижен относительно стенок матрицы; таким образом, для установившейся стадии обратного вьщавливания сила штамповки практически постоянна.

При выполнении операций холодной объемной штамповки скорость деформирования может изменяться в широких пределах в зависимости от используемого кузнечно-

прессового оборудования. Для выдавливания на прессах и автоматах чаще всего используются скорости деформирования 0,06 - 0,4 м/с.

Холодной объемной штамповкой на прессах или автоматах вьшолняют такие опе-ращ1И, как чеканка (для образования на поверхности штампованной детали рельефных изображений вследствие перераспределения металла) и калибровка (повышает точность размеров штампованной детали и уменьшает шероховатость ее поверхности), а также правка давлением, гибка, обжим, раздача, кернение и другие операции.

Технологические особенности процессов высадки и контурной осадки на автоматах.

Автоматы одЦопозиционные последовательного действия изготовляют различных типов: для штамповки коротких деталей с относительной длиной исходной заготовки /q < (2,5+3)0- На них штампуют шарики, ролики, заклепки, пробки и др. (/q и do - соответственно длина и диаметр исходной заготовки); изготовляют сплошные или пустотелые сгержневые детали с утолщениями или головками с большей относительной длиной исходной заготовки.

При высадке на автоматах с цельной матрицей максимальная длина стержня высаживаемых деталей / <(8+10). Отдельные типоразмеры применяют Для высадки головок у более длинных заготовок, когда /==(15+20). На автоматах с разъемной матрицей высаживают детали, у которых длина стержня /=(8+20). Для высадки головок и разного рода утолщений на стержнях длиной 1500 мм и более применяют специализированные полуавтоматы с разъемными матрицами, позволяющими осуществлять поперечное локальное деформирование заготовок, включая плющение, гибку и С1фучивание отдельных элементов.

При высадке деталей на одноударных автоматах длина стержня ho < 2,5do, на двуху-дарных - ho= (2,5+4,0)0 трехударных - ho = = (4+6,0)0 четырехударных - ho> 6,0о-

Технологические особенности холодной высадки на однопозиционных автоматах заключаются в том, что высадку деталей осуществляют в одной матрице последовательно одним, двумя, тремя и даже четырьмя пуансонами. Наряду с высадкой при штамповке деталей в цельной матрице можно осуществлять также редуцирование, прямое и обратное выдавливание, комбинированное выдавливание и другие операции.

Двухпозиционные холодновысадочные автоматы с числом ходов Лц ползуна за рабочий цикл, равным 2, 3 и 4, предназначены для штамповки стержневых деталей со сравнитель-

но простым стержнем, но с фасонными головками различной категории сложности.

Двухпозиционные и многопозиционные автоматы параллельно-последовательного действия выполняют различных типов: для штамповки коротких, преимущественно сложных деталей с длиной стержня /<( 1,5+2,0), т.е. стандартных и специальных гаек, колец, ниппелей, втулок и т.п.; для высадки сплошных деталей со сложными по форме утолщениями и длиной стержня / до lOd (болтов, винтов, ступенчатых и шаровых пальцев, осей, шпилек и т.п.), а также для выдавливания фасонных деталей (поршневых пустотелых пальцев, втулок с буртом, стаканов, толкателей клапанов и т.п.).

Многопозиционные автоматы-комбайны для холодной объемной штамповки, высадки и других операций применяют для изготовления стержневых и других деталей сложной конфигурации с применением процессов накатки и обработки резанием (в отдельных случаях).

7 6

/1иния

В) г)

Рис. 4.34. Технологические переходы холодной высадки на однопозиционных автоматах с цельной (а - в) и разъемной (г) матрицами

На рис. 4.34, а, б и в показаны технологические схемы процессов однопозиционной холодной высадки стержневых деталей с головкой на одно-, двух- и трехударных автоматах с цельной матрицей. Исходный материал 1 (калиброванная проволока или пруток) подают через отрезную матрицу 2 до регулируемого упора 4. Затем при рабочем ходе нож 3 отрезает мерную заготовку длиной /о и с помощью поддерживающей планки 5 переносят на линию высадки к матрице 7 и устанавливают соосно с ней, после этого пуансон 6 осуществ-

Рис. 4.35. Технологические схемы процессов двухпозиционной высадки на двух- (а) и трехударных (б) автоматах

ляют высадку. Высадку на двухударном автомате (см. рис. 4.34, б) осуществляют пуансоны 10 и 11у а на трехударном - пуансоны (см. рис. 4.34, в) - 12, 13 и 14. Пуансонодержатель Я закрепленный на перемещающейся пуансон-ной головке, перед вторым и третьим ударом устанавливается на линию высадки. На одно-ударном автомате высадка детали производится за один (окончательный) переход. В случае необходимости такие автоматы могут быть оснащены бункерными загрузочными устройствами для подачи заранее отрезанной штуч-

ной заготовки в зону штамповки. На рис. 4.34, г показана схема процесса двухударной высадки на автомате с разъемной матрицей. Калиброванный материал 2 подают через отрезную матрицу 1 и раскрытые полуматрицы J и 5 до упора 4. После окончания подачи материала полуматрицы сжимаются и, перемещаясь к линии высадки, отрезают заготовку 8. Происходит первый переход высадки коническим пуансоном 6, а. затем и окончательная высадка головки пуансоном 7. По окончании высадки полуматрицы возвращаются на линию подачи и одновременно раскрываются. При следующей подаче материала деталь 9 выталкивается из полуматриц.

Технологическая особенность холодной двух- и многопозиционной высадки заключается в том, что формообразование последующей заготовки начинают, как правило, во время окончания обработки предьщущей, т.е. весь процесс обработки осуществляют последовательно-параллельно.

Двухпозиционные автоматы с цельной матрицей выполняют двух-, трех- и даже че-тырехударными. Наиболее распространены двухударные автоматы. Двухпозиционные автоматы значительно проще многопозиционных по конструкции и кинематике, они проще в наладке и дешевле по сравнению с многопозиционными, но обладают меньшими технологическими возможностями.

На рис. 4.35 приведены технологические схемы процессов двухпозиционной высадки стержневых деталей на двух- и трехударных автоматах. Отрезка заготовки от прутка 1 производится закрытым ножом-втулкой 4 (рис. 4.35, а); пруток подают через направляющую втулку 2 и отрезную матрицу 3 до регулируемого упора 5. На следующей позиции / толкатель 12 проталкивает отрезанную заготовку в захватывающие пальцы механизма переноса 6. Отрезанную заготовку штампуют последовательно-параллельно на двух позициях (/ и II) двумя или тремя пуансонами. Заготовку переносят с позиции на позицию двумя парами захватывающих пальцев. Первый переход -редуцирование или прямое выдавливание -выполняют в матрице 7 пуансоном 13.

На позиции штамповку детали завершают в матрице 8 пуансоном 17. Оба пуасона закреплены в пуансонодержателях 14 и 16, выталкивание штампованных полуфабрикатов производится толкателями 10 и 11; матрицы и толкатели смонтированы в матричном блоке Р, а пуансонодержатели 14 и 16 - на высадочном ползуне 75.

На рис. 4.35, б показана технологическая схема и переходы штамповки на двухпозици-онном трехударном автомате. На ползуне смонтированы три пуансонодержателя 14, 16, 17 с пуансонами 13, 19, 18. Остальные позиции такие же, как на рис. 4.35, а.