Штамповка в штампах для выдавливания
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Штамповка в штампах для выдавливания





Лекция № 6

Горячая объёмная штамповка

Горячая объёмная штамповка – способ обработки металлов давлением, заключающийся в деформировании нагретого металла в штампе.

В процессе деформирования металла, происходящем в ограниченной стенками штампа полости, называемой разъём штампа, заготовка приобретает форму и размеры ручья штампа. Благодаря противодавлению стенок штампа течение металла, вызываемое внешними силами (ударом молота, нажатием пресса), характеризуются определённой направленностью и высокой интенсивностью пластического перемещения частиц заготовки по всему охваченному деформированием объёму (отсюда название «объёмная штамповка»).

В качестве исходных заготовок для горячей объёмной штамповки применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного сечений. Способ наиболее целесообразен при массовом, крупносерийном производстве деталей массой от нескольких грамм до нескольких тонн. Наиболее целесообразно изготовление штамповок массой не более 50-100 мкм.

Заготовки, полученные ГОШ, имеют шероховатость поверхности Rz=80-20 мкм.

По сравнению с ковкой штамповка имеет преимущества:

1. Значительно более высокая производительность;

2. Возможность изготовления поковок более сложной формы с меньшими допусками и припусками на мех. обработку;

3. Штампованные поковки подвергаются механической обработке только по поверхностям соприкосновения с другими деталями.

Недостатки:

1. Ограниченная масса штамповок и их размеров. Основная номенклатура штамповок по массе составляет 0,5-30 кг;

2. Большие усилия, требуемые для проведения деформации;

3. Высокая стоимость штамповок, ограниченная их стойкость.



Технологический процесс объёмной горячей штамповки

1. Резка материала на мерные заготовки

2. Нагрев заготовки

3. Штамповка

4. Обрезка заусенца (облоя)

5. Правка поковок

6. Термическая обработка

7. Удаление окалины

8. Калибровка

9. Контроль качества поковок

В зависимости от типа штампа различают:

- штамповку в отрытых штампах

- штамповку в закрытых штампах

- штамповку в штампах для выдавливания

Штамповка в открытых штампах

Характеризуется тем, что штамп в процессе деформирования остаётся открытым. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа является переменным, в него затекает металл при деформировании, образуя заусенец. Основное назначение заусенца - компенсация колебаний исходной заготовки по массе.

Этот тип штамповок можно применять для деталей любой конструкции.

1 – верхний (подвижный) штамп

2 – нижний (неподвижный) штамп

3- поковка

4 - облой

Штамповка в закрытых штампах

Штамп в процессе деформирования остаётся закрытым, так как металл деформируется в закрытом пространстве.

Зазор между подвижной и неподвижной частями штамповки в процессе деформирования остаётся постоянным и незначительным по размеру – он только предохраняет штамп от заклинивания. Отсутствие заусенца сокращает расход металла, отпадает необходимость в отрезном прессе и инструменте. Однако этот тип штампа применяется для сравнительно простых деталей, в основном, тел вращения. Кроме того, отсутствие заусенца вызывает необходимость использовать точные заготовки из калиброванного проката или предварительно механически обработанные.

 

Преимущества безоблойной штамповки:

1. Снижение расхода металла на 20-25% из-за отсутствия облоя, уменьшение припусков и штамповочных уклонов;

2. Улучшение микроструктуры поковки, повышаются механические свойства.

Недостатки:

1. Требует применения точных по массе заготовок;

2. Форма поковок менее разнообразная, чем в облойной;

3. Ниже стойкость штампов;

4. Необходимость тщательной очистки от окалины заготовок и ручьёв штампов;

5. Точное центрирование заготовки при её установке в штампе.

Штамповка в штампах для выдавливания

Наиболее прогрессивный технологический процесс горячей штамповки.

Для выдавливания наиболее целесообразны следующие типы поковок: стержень с фланцем, полые детали типа стаканов и др. Можно получать детали из углеродистых, легированных сталей, алюминиевых, магниевых, медных сплавов. Поковки, изготовленные выдавливанием, имеют высокое качество поверхности, плотную микроструктуру. Точность может соответствовать 12-му квалитету.

Преимущества: (по сравнению со штамповкой в открытых штампах)

1. Получение поковок с точными размерами и чистотой поверхности.

Недостатки:

1. Высокие уд. усилия деформирования;

2. Большие энергозатраты на реализацию процесса;

3. Низкая стойкость штамповой оснастки

 

 

1 – пуансон

2 – поковка

3 – матрица

4 – выталкиватель

Выбор штампа: открытый, закрытый, для выдавливания - определяется:

1. Конфигурацией и сложностью детали;

2. Массой и материалом детали;

3. Характером производства.

Штамповка на молотах

Штамповку на молотах в основном применяют в серийном и крупносерийном производстве поковок массой 0,01 - 1000 кг разнообразных форм, преимущественно в многоручьевых открытых штампах. Заготовку получают за 3 – 5 ударов.

Достоинства штамповки на молотах:

1. Возможность регулирования силы и частоты ударов при деформировании заготовки в любом из ручьёв штампа;

2. Большие скорости деформирования, способствующие лучшему заполнению заготовкой формы окончательного ручья.

Недостатки:

1. Ударный характер нагрузок вызывает частую разладку штампов;

2. большие уклоны на поковках вследствие отсутствия выталкивателей в штампах, в результате – повышенные потери металла;

3. Возрастают припуски и трудоёмкость обработки резанием;

4. При ударах молоты вызывают вибрацию зданий и соседнего оборудования и шум, отрицательно влияющий на работающих в цехе;

5. Ударный характер работы молотов сужает возможности автоматизации технологических процессов штамповки.

Формирование поковок простых форм (шестерён, маховиков) происходит в одном (чистовом) или двух (черновом и чистовом) ручьях штампа.

Поковки сложной формы последовательно обрабатывают в заготовительных ручьях: протяжном, подкатном, пережимном, формовочном, гибочном, на отрубном ноже и в штамповочных ручьях: черновом и чистовом. Все ручьи выполняются в одном штамповочном блоке.

Чистовой ручей по форме точно соответствует поковке; размеры его превышают размеры поковки на величину усадки при остывании. Обработка в чистовом ручье выполняется за 2 – 4 удара молота.

Для уменьшения износа чистового ручья применяют черновой штамповочный ручей, отличающийся от чистового отсутствием канавки для облоя, большей глубиной и меньшей шириной, большими уклонами и радиусами закруглений. В черновом ручье производится в 1,5 – 2 раза больше ударов, чем в чистовом.

Заготовительные ручьи:

Протяжной – для увеличения длины отдельных участков заготовки за счёт уменьшения площади их поперечного сечения.

Подкатной – для увеличения поперечного сечения одних участков заготовки за счёт уменьшения других.

Операция выполняется за несколько ударов с кантовками.

Пережимной – для уменьшения площади поперечного сечения исходной заготовки в одних листах за счёт некоторого набора металла в сечениях без увеличения длины заготовки.

 

Гибочный – используют для штамповки изогнутых поковок.

Для отрезания части поковки применяют отрубной нож, для осадки в торец - осадочную площадку.

Штамповочные ручьи располагают в центре штампа; сила удара в них обычно больше, чем в заготовительных.

Штампы изготавливают из стали с молибденом: 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВ и т. д.

Штамповка на КГШП

Пресс оборудован верхним и нижним выталкивателем, что уменьшает штамповочные уклоны.

Обжатие заготовки в ручье происходит за один ход ползуна.

Деформация глубже проникает в толщину заготовки: можно штамповать сплавы, непластичные при больших скоростях деформирования.

Недостатки:

1. Не удаляется окалина от заготовки, а запрессовывается в поверхность поковки;

2. Поверхностные слои поковки длительное время контактируют со штамповки, они охлаждаются и становятся менее пластичными, что затрудняет заполнение штампа.

На КГШП возможна штамповка всех видов заготовок, штампуемых на молотах.

Ввиду худшего заполнения полостей при штамповки сложных поковок на прессах применяют большее число ручьёв, чем в молотовых штампах.

Штамповка на ГКМ

Поковки, получаемые на ГКМ, обычно имеют форму тел вращения: стержни с утолщениями, с боковыми выступами, отверстиями.

ГКМ имеют штампы, состоящие из 3-х частей:

неподвижной матрицы 1,

подвижной матрицы 2,

пуансона 3,

размыкающихся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

 

Пруток 4 с нагретым участком на его конце закладывают в неподвижную матрицу. Подвижная матрица прижимает пруток к неподвижной матрице, пуансон соприкасается с выступающей частью прутка и деформирует её. Металл при этом заполняет формующую полость в матрицах, расположенную впереди зажимной части. После окончания деформирования пуансон движется в обратном направлении, выходя из полости матриц, матрицы разжимаются и деформированную заготовку вынимают.

Штамповку на ГКМ можно выполнять за несколько переходов в отдельных ручьях, оси которых расположены одна над другой.

Штамповка на ГКМ применяется в условиях крупносерийного и массового производства.

Исходный материал для штамповки: прокат круглого сечения.

Преимущества:

1. Высокая производительность;

2. Возможность получения заготовок со сквозным отверстием;

3. Возможна штамповка без заусенца;

4. Т.к. штамп состоит из 3-х частей, напуски на поковках и штамповочные уклоны малы или отсутствуют.

Недостатки:

1. Резко ограничена номенклатура поковок, m=30 – 50 кг;

2. Стойкость штампов ниже, чем у молотов и прессов;

3. Стоимость КГМ выше, чем КГШП.

Проектирование поковки

При получении поковок в открытом штампе:

1. Выбор плоскости разъёма штампа.

а) плоскость разъёма должна быть выбрана такой, чтобы поковка свободно вынималась из штампа.

б) в целях облегчения заполнения металлом полости штампа желательно выбрать плоскость разъёма так, чтобы полости штампа имели наименьшую глубину.

в) учесть микроструктуру поковки. При штамповке шестерён плоскость разъёма всегда должна быть перпендикулярна оси детали. В этом случае макроструктура одинаковая у всех зубьев.

2. Назначение припусков на мех. обработку.

Припуски назначают в основном, на сопрягаемые поверхности. ГОСТ 7505 – 89

3. Назначение допусков.

ГОСТ 7505 – 89

4. Назначение штамповочных уклонов.

ГОСТ 7505 – 89

5. Радиусы скруглений.

ГОСТ 7505 – 89

6. При штамповке в штампах с одной линией разъёма нельзя получить сквозное отверстие, поэтому наносят только наметку отверстия с перемычкой – плёнку, удаляемую впоследствии в спец. штампах.

При получении поковок в закрытом штампе с одной плоскостью разъёма составляют аналогично. Но плоскость разъёма выбирают по торцовой наибольшей поверхности детали.

 

 

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.