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 Рис. 4.39. Узел инструмента и технологические переходы холодной объемной штащювки ступенчатого палыщ удаляют через паз в пуансоне и капает в пуансонодержателе. Наибольшая минутная производительность гайкоштамповочных автоматов различных типоразмеров составляет 50 - 300 шт. Применение в пятипозиционных процессах штамповки исходного материала диаметром 0 ~ (0,9444-0,964) iSj дало возможность уменьшить деформации до 25 % по сравнению с четырехпозиционным процессом. Образование шестигранника на трех позициях штамповки (вместо одной) позволяет получить штампованную гайку высокой точности и обеспечивает более равномерное распределение деформаций по позициям, что благоприятно сказывается на повышении стойкости инструмента, воспринимающего удельную силу 1600 - 1800 МПа. Особешюсти процессов выдавливания, технологические переходы штамповки и узлы инструмента [8, 21, 44]. Первоначальной операцией при любом процессе холодной объемной штамповки на прессах или автоматах является отрезка заготовки от калиброванного проката преимущественно круглого сечения. Наиболее распространенным способом разрезки заготовок из сортового калиброванного проката является отрезка сдвигом в пггампах. Наилучшие результаты достигнуты при отрезке относительно длинных заготовок. * Высота заготовки. Согласно классификации С. С. Соловцо-ва [35] способов и схем отрезки в штампах сортового проката сдвигом на прессах наиболее часто применяют: открытую отрезку, не полностью открытую, не полностью закрытую и закрытую. Для точной объемной штамповки и выдавливания рекомендуют применять отрезку не полностью закрытую, с пассивным и активным поперечным зажимом заготовки или закрытую с осевым сжатием. Способы не полностью закрытой отрезки отличаются от способов не полностью открытой тем, что в первом случае отсутствует поворот и изгиб прутка и отрезаемой заготовки. Этот способ все чаще применяют для безотходной отрезки в штампах точных заготовок длиной /q = = (0,81,0)0. Отрезку с пассивным поперечным зажимом обычно выполняют в штампах с цельным втулочным ножом, внутренний диаметр которого несколько больше диаметра прутка, в пределах поперечного зазора между прутком и отверстием ножа возможен изгиб прутка и отрезаемой заготовки под действием момента реактивных сил. При не полностью закрытой отрезке с активным зажимом исходный пруток и отрезаемая заготовка зажаты поперечными силами б, благодаря чему исключена возможность поворота прутка и отделяемой заготовки. Этим способом в штампах можно отрезать более точные по размеру и более короткие заготовки длиной /q > 0,8t/q. Закрытая отрезка характеризуется тем, что металл отрезаемой части прутка находится в благоприятном для пластического формообразования состоянии, т.е. в состоянии всестороннего сжатия силами N и Р. Этот способ отрезки происходит путем пластического сдвига по плоскости контакта втулочных ножей; полученные в этом случае заготовки имеют гладкие, плоские и перпендикулярные к оси торщэт Закрытую отрезку чаще всего применяют для получения точных по размеру и коротких заготовок толщиной более 0,1о. Закрытая отрезка несмотря на значительные достоинства при большом удельном усилии осевого сжатия сопровождается схватыванием металлов заготовки и ножа, а также образованием задиров и налипанием. Наиболее предпочтителен этот способ отрезки для мягких сплавов; для стальных прутков способ применяют нечасто. На качество отрезаемых заготовок существенно влияет скорость движения рабочих поверхностей ножей. При отрезке на кривошипных машинах скорость деформирования, не превышающая 0,3 м/с, и никакого влияния на качество отрезаемых заготовок не оказывает. Увеличение скорости до 40 м/с при полностью закрытой отрезке позволяет улучшить качество отрезаемых заготовок, исключить схватывание металла прутка и ножей, налипание и задиры на торцах заготовок и рабочих поверхностях ножей. При высокой скорости деформирования можно получать точные и короткие заготовки с относительной длиной /о / 0 ~ 0 2 -f 0,8. В этом случае потребное удельное усилие осевого сжатия 0 0 =(>25+0,3)aj., т.е. оно в 5 - 10 раз меньше, чем при отрезке с обычной скоростью (до 0,3 м/с). Процесс выдавливания на прессах, применяемый для изготовления большого количества деталей, наиболее эффективен. Он характеризуется многообразием операций и переходов, возросшим на 10 - 30 % коэффициентом использования металла; при этом масса деталей достигает 8 кг и даже выше, а изготавливаемых на многопозиционных холодноштампо-вочных автоматах составляет до 3 - 3,5 кг. /off пуансона а) Рис. 4.40. Изменение силы штамповки (а) при обратном выцввливании стакана (б) Процесс обратного выдавливания (рис. 4.40) обычно делят на три стадии. На первой (нестационарной) стадии происходит осадка шш редуцирование. К моменту окончания начальной стадии вьщавливания (точка Л) очаг деформации стабилизируется по форме и размерам. Деформирующая сила на этой стадии возрастает до максимума. На второй стадии размеры очага деформации неизменны, деформирующая сила постоянна, т.е. эта стадия является стационарной. Когда высота неде-формируемой зоны под торцом пуансона нд~ д станет равной нулю и очаг дефор-мащ1и охватит весь объем заготовки, расположенный между пуансоном и дном матрицы, вторая стадия закончится (точка В) и начнется третья заключительная стадия выдавливания. В начапе завершающей нестационарной стадии усилие деформирования несколько снизится из-за сокращения в зоне деформации контактной поверхности. Дальнейшее уменьшение толщины дна стакана приведет к резкому возрастанию деформирующей силы. Силы трения при выдавливании возрастают в результате пластического течения металла деформируемой заготовки и вследствие перемещения штампованой оснастки. С учетом направления движения пуансона или матрицы в процессе деформирования заготовки силы трения между упруго- и пластически деформируемыми телами могут быть активными или реактивными. Первые способствуют пластической деформации заготовки, вторые -противодействуют течению металла. На рис. 4.41 показаны схемы процессов выдавливания с использованием сил трения: реактивных (а) и активных (6). В процессе выполнения обратного вы-давлиЁания при скорости перемещения V2 контейнера, превышающей скорость истечения металла в зазор между пуансоном и матрицей, касательные напряжения будут способ- Рис. 4.41. Схемы обратного вьздавливания с действием сил трения реактивных и активных (по А. Г. Ов<в1Нникову) ствовать течению металла, благодаря этому уменьшатся остаточные напряжения в поковке и произойдет более равномерное распределение механических характеристик. Аналогичные действия активных сил трения могут быть использованы и при прямом вьщавливании; в этом случае контейнер должен перемещаться в том же направлении, что и пуансон. Использование при вьщавливании активных сил трения будет способствовать формообразованию тонкостенных поковок Скорость движения контейнера относительно металла заготовки определится [28] по формуле 2=(vo-Vi)-2-Т К -г где \\ - скорость истечения металла; Vq - скорость перемещения пуансона. Таким образом, изменяя направление силы трения на контактных поверхностях выдавливаемой заготовки, можно уменьшить деформирующую силу Р, изменить характер кинематики течения металла и тем самым; расширить возможности процесса вьщавлива--ния. При решении технологических задач для! определения сил трения используют зависимость Амонтона - Кулона: Ч = Цн, где Тк - касательное напряжение на контактной поверхности от действия сил трения; -нормальное напряжение; \х - коэффициент трения. □ --f- L J-t- J 5) в) г) Рис. 4.42. Различные конфипфации пустотелых поковок, изготовленных методом холодного выдавливания На рис. 4.42 показаны различные по конфигурации детали, изготовленные вьщавливанием. Стакан {а) со ступенчатой полостью является наиболее технологичным для вьщавливания. Для его изготовления применяют однопереходное вьщавливание ступенчатым пуансоном, если глубина полости Ло не превышает 2,5с/о и если переход между ступенями можно вьшолнить по достаточно большим радиусам г и Tq. В этом случае каких-либо ограничений на относительные размеры диаметров нет. При увеличенном диаметре в зоне дна стакана {б) можно изготовить изделие прямым вьщавливанием, однако конструкция штампа будет весьма сложной. Многопереходное вьщавливание стакана с дном сложной формы ((?) наиболее просто решается для деталей, у которых углубления в дне выполнены с плавно изменяющимися очертаниями. Высокие выступы в дне (г) можно офор мить только на основе использования метода вьщавливания по схеме с двухканальным истечением металла. Это предотвратит возможное > разрушение металла у основания выступа из-за разрыва скоростей его течения. Коробку с тонкостенным выступом на дне {д) сравнительно легко отштамповать за два перехода: на |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |