случаев приходится корректировать угол профиля инструмента. На качество конечного продукта оказывает влияние температура материала и пресс-формы, давление, время охлаждения.

2.3. Прокатка, высадка, штамповка и вырубка

Поперечно-клиновая прокатка круглыми роликами или плоскими плашками (рис. 2.3) применяется для изготовления заготовок валов ступенчатой формы. В процессе обработки заготовка 2 автоматически вращается между двумя круглыми роликами /, 5, установленными на параллельных осях. На поверхности роликов установлены клиновые копиры 4, которые во время вращения постепенно внедряются в заготовку и формируют требуемую форму заготовки. За один оборот роликов заготовка полностью обрабатывается. Если длина заготовки невелика, возможна прокатка двух и более заготовок одновременно. Метод поперечно-клиновой прокатки по сравнению с горячей штамповкой на молотах или прессах поз-воляег благодаря сокращению припусков и облоя по периметру заготовки уменьшить расход металлопроката на 10-15 %. Припуск на механическую обработку уменьшается от 2,0-2,5 мм до 1,0-1,5 мм. Производительность прокатных станов составляет 360-900 шт/ч.

Горячая высадка на многопозиционных автоматах применяется для изготовления заготовок дисков, подшипниковых колец и др. Технологический процесс высадки полностью автоматизирован. В качестве исходного материала применяют горячекатаный пруток.

Ниже приведен допуск на диаметр прутка в зависимости от диаметра.

Диаметр прутка, мм ......... 15,5-25 25,5-35 36-50 51-80

Допуск на диаметр, мм . . ±0,5 ±0,6 ±0,8 ±1,0

Прутки автоматически (непрерывно) подаются со стеллажа в индуктор, где они нагреваются до температуры ковки. Ролики механизма подачи подают нагретые прутки в горизонтальный горячештампованный автомат. На позиции отрезки от прутка отрезается мерная заготовка и подается к матрицам.

На первой (иногда на первых двух) позиции (высадочная плита или матрица) производится осадка заготовки (рис. 2.4, а) для получения хорошего распределения материала и удаления окалины, на второй - производится предварительное, а на третьей - окончательное формообразование. Четвертая позиция обыч-

00©©©

Рис. 2.3. Схема поперечно-клиновой прокатки заготовок круглыми роликами

Рис. 2.4. Заготовка зубчатого колеса, изготовленная на миогопозицноином автомате: а - последовательность горячей высадкв; б - размеры заготовкв; в - допуски и припуски на основные размеры заготовки

но используется для прошивки отверстия. Формообразование производится в закрытых штампах, поэтому заготовки не имеют заусенцев и штамповочных уклонов. Заготовки имеют чистую поверхность, хорошие механические свойства, высокую точность (табл. 2.3 и 2.4) и небольшие припуски на механическую обработку. На заготовки одинаковых размеров расходуется металла примерно на 25 % меньше, чем при обработке на обычных кривошипно-штамповочных прессах. Многопозиционные автоматы имеют высокую производительность 70- 100 шт/мин. При высадке заготовки диаметром 67 мм и высотой 40 мм (рис. 2.4, б) производительность автомата 70 шт/мин, отход металла в стружку около 6 %.

2.3. Допуск, мм, на размеры заготовки (рис. 2.4, в)

2.4. Минимальные прнпуски, мм, на сторону заготовки (рис. 2.4, в)

Холодная объемная штамповка применяется в машиностроении для изготовления крепежных, а также более сложных и крупных деталей. Основные преимущества метода: высокая производительность, высокий коэффициент использования металла (близок к единице), малая трудоемкость механической обработки. Этим методом получают заготовки зубчатых колес, а также конических и цилиндрических колес с прямыми зубьями. Коническое колесо дифференциала автомобиля диаметром 80 мм штампуют с зубьями и отверстием, производительность до 2000 шт/ч. После отжига окончательно обрабатывают .чубья (припуск на сторону зуба 0,2 мм), отверстие после термообработки шлифуют или хонингуют. Коэффициент использования около 0,97, снижен объем механической обработки.

Холодное выдавливание за последнее время значительно усовершенствовано. Известны три разновидности холодного выдавливания: прямое (рис. 2.5, а), обратное (рис. 2.5, б) и комбинированное (рис. 2.5, в), а также осадка головки 6 (рис. 2.5, г). Металл заготовки 3 течет через отверстие матрицы 2 в направлении движения пуансона /, диаметр заготовки уменьшается до 35 %, а длина заготовки увеличивается. При обратном выдавливании (рис. 2.5, б) металл заготовки 3 под действием головки 5 пуансона / течет в направлении, обратном движению пуансона /. Этот метод обычно применяют для изготовления заготовок 4 с закрытым отверстием, глубина отверстия не должна превышать двух-трех к ратного размера отверстия. Для уменьшения трения при выдавливании у калибрующей головки 5 пуансона ! (рис. 2.5, б, в) предусматривают шлифованный поясок шириной 0,8-1,5 мм, торцы пояска скруглены и хорошо полированы. Комбинированный метод сочетает в себе прямое и обратное выдавливание.

Холодным выдавливанием рекомендуется изготовлять детали из стали с содержанием углерода 0,15--0,40 %, при содержании углерода в сталях свыше 0,45 % повышается прочность материала и снижается период стойкости инстру-

-----н

Рис, 2,5. Схемы холодного выдавливания

мента, такие стали выдавливают с подогревом. Полугорячую штамповку или выдавливание производят при температуре 500-700 °С. Снижаются сопротивление материала при деформировании и усилие при штамповке. При температуре более 650 °С усилие прессования снижается примерно на 50 %.

Холодное вы,давливание широко применяют для изготовления заготовок цилиндрических и конических колес с хвостовиком (рис, 2.5, е). Рабочий цикл: осадка стержня (рис. 2.5, д), обратное выдавливание, обрезка и снятие заусенцев. Допуски на внешний и внутренний диаметры составляют 0,2 - 0,25 мм. При изготовлении цилиндрических зубчатых колес внешнего зацепления применяют прямое выдавливание. Точность зубчатого колеса 9-10-я степень. Когда требуется более высокая точность зубьев, то дополнительно применяют калибровку или другие методы обработки зубьев. При разработке чертежа заготовки под холодное выдавливание острые кромки и зоны перехода диаметров заменяют радиусом, выточки в заготовке при выдавливании не производят.

Точная вырубка используется для окончательного изготовления плоских деталей типа шайб, рычагов, крышек, зубчатых колес, зубчатых секторов, которые яацли применение в автомобилях, самолетах, тракторах, текстильных машинах. Этот високопрокзводительный метод позволяет за один рабочий цикл изготовить несколько деталей слсжной геометрической формы высокого качества бе: дополнительной механической обработки. При этом достигается значительная экономия металла, снижается трудоемкость.

На ркс, 2.6, а приведена схема вырубки зубчатых колес. Заготовка 4 под действием сил Рц с помощью плиты 2 с клиновым ребром 3 прижимается к матрице 5. Выталкиватель в прижимает металл снизу к пуансону /. Вырубка осуществляется под действием силы Р$ при закрепленной заготовке 4. По окончании вырубки прижимная плита 2 под действием сил Рц снимает с пуансона остатки метал.)1а от вырубки, а сила Ро выталкивает детель из матрицы,

Основным материалом для точной вырубки служит сталь, применяют также медь, алк>мииий и их сплавы. Материал должен иметь низкие предел прочности на разрыв и предел текучести, а также высокие относительное удлинение и относительное сй<атие при разрыве,

Гесжетрнческая форма детали обычно зависит от толщины и качества материала, В болыпинстве случаев радиус закругления углов, толщину перемычек, толщину шлицев, модуль зубчатых колес (рис, 2,6, б) принято выбирать приблизительно равными 60 % толщины материала. На рпс. 2.6, в приведен график для выбора толщины заготовки в зависимости от модуля. Зона А является наиболее оптимальной для выбора толщины зубчатого венца. Сложность обработки при выборе толщины здготогьй в зоне В С соответственно увеличизается,