Горячая штамповка металла – Горячая объемная штамповка. Технология горячей объемной штамповки. Схемы штамповки. Штамповка в открытых и закрытых штампах.

Рис. 3.28. Выбор плоскости разъема штампа: а — неправильно; б – правильно

Рис. 3.29. Зависимость величины припуска Δ от габаритных размеров и массы штампованной на прессе стальной поковки

Для облегчения заполнения полости штампа и извлечения из нее поковки боковые поверхности последней должны иметь штамповочные уклоны. Штамповочные уклоны назначают сверх припуска; они повышают отход металла при механической обработке и утяжеляют поковку. Уклон зависит от глубины и сложности полости, применяемого для штамповки оборудования и колеблется для стальных поковок в пределах 3 … 10°. Для наружных поверхностей поковки (вследствие температурной усадки) штамповочные уклоны а принимают меньшими, чем для внутренних β (рис. 3.30).

Рис. 3.30. Примеры составления чертежа поковки: а — деталь; б — поковка при штамповке в открытом штампе; в — то же, в закрытом штампе с одной плоскостью разъема; г — то же, в закрытом штампе с двумя плоскостями разъема

Все пересекающиеся поверхности поковки сопрягаются по радиусам. Это необходимо для лучшего заполнения полости штампа и предохранения его от преждевременного износа и поломок. Радиусы скругления зависят от глубины полости. Внутренние радиусы R скругления в 3 … 4 раза больше, чем наружные радиусы r (см. рис. 3.30). Наружные радиусы скругления r составляют обычно 1 … 6 мм.

При штамповке в штампах с одной плоскостью разъема нельзя получить сквозное отверстие в поковке, поэтому наносят только наметку отверстия с перемычкой-пленкой, удаляемой впоследствии в специальных штампах. Штамповкой не всегда можно получить полностью требуемую конфигурацию поковки, поэтому на отдельных участках поковок могут быть сделаны напуски, упрощающие форму. В частности, при диаметрах отверстия, меньших 30 мм, наметки в поковках не делают.

Изменив все размеры спроектированной поковки на величину усадки, получают чертеж горячей поковки, по которому изготовляют полость штампа.

При штамповке в открытых штампах вдоль внешнего контура полости выполняют специальную облойную канавку штампа (см. рис. 3.27, 7). Для обеспечения хорошего заполнения металлом полости штампа и повышения его стойкости особенно большое значение имеет толщина облоя h_об, которую, как и другие размеры облойной канавки, подсчитывают по формулам в зависимости от конфигурации поковки.

Чертеж поковки при штамповке в закрытых штампах с одной плоскостью разъема составляют так же, как при штамповке в открытых, но плоскость разъема выбирают по торцовой наибольшей поверхности детали (см. рис. 3.30, в). Составление чертежа поковки при штамповке в закрытых штампах с двумя взаимно перпендикулярными плоскостями разъема имеет свои специфические особенности. Прежде всего наличие двух плоскостей разъема не требует на поковках напусков там, где они необходимы в штампах с одной плоскостью разъема (рис. 3.30, г). Штамповочные уклоны назначают значительно меньшего размера или их можно совсем не предусматривать.

Технологические требования к деталям, получаемым из штампованных поковок, определяются прежде всего тем, что их обычно обрабатывают только по сопрягаемым поверхностям, а большинство поверхностей впоследствии не обрабатываются. Поэтому при проектировании самой детали конструктор должен учитывать особенности процесса штамповки. Прежде всего необходимо представить, как будет происходить разъем штампа. Например, деталь, показанную на рис. 3.31, нельзя штамповать без очень больших напусков, так как невозможно выбрать разъем штампа, допускающий извлечение поковки. В таком случае желательно изменить конструкцию детали. Заранее установить плоскость разъема необходимо еще и потому, что от этого зависят другие элементы конструкции детали (углы наклона стенок, радиусы скруглений и др.).

При проектировании детали следует стремиться к возможно меньшей разности в площадях поперечных сечений на различных участках длины детали, избегать тонких стенок, высоких ребер, длинных отростков и тонких приливов, примыкающих к плоскости разъема.

Рис. 3.31. Пример неправильной конструкции поковки

Рис. 3.32. Зависимость толщины полотна S от площади проекции детали на плоскость разъема F для стали 1 и алюминиевых сплавов 2

Наименьшая толщина полотна поковки в плоскости разъема штампов не должна быть меньше рекомендуемых минимальных значений, зависящих от размеров и материала детали (рис. 3.32). Высота ребер и расстояние между ними связаны между собой и толщиной полотна поковки: чем меньше последняя, тем меньше должна быть высота ребер, а с увеличением высоты ребер расстояние между ними должно увеличиваться. В противном случае значительно возрастает сила, необходимая для заполнения штампа, уменьшается его стойкость.

Необходимо проверять в каждом отдельном случае целесообразность изготовления деталей из двух или нескольких частей с последующей сваркой и, наоборот, целесообразность объединения в одной поковке смежных деталей. Например, при штамповке детали I (рис. 3.33) как целое приходится предусматривать большие напуски; отход металла при последующей обработке резанием составляет более 50 % массы поковки. Та же деталь II сварной конструкции значительно проще для штамповки по частям; в этом случае можно отштамповать наметки отверстий, уменьшить отход металла.

Заготовками для горячей штамповки в подавляющем большинстве случаев служит прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей, а также периодический. При этом прутки разрезают на отдельные (мерные) заготовки, хотя иногда штампуют из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине. Мерные заготовки отрезают от прутка различными способами: на кривошипных пресс-ножницах, механическими пилами, газовой резкой и т.д.

На ножницах пруток 1 подают по рольгангу 6 до регулируемого упора 4, прижимают к неподвижному ножу 5 прижимом 2, а подвижной нож 3 отделяет от прутка заготовку необходимой длины.

Ножи могут быть для круглых (рис. 3.34, а) и квадратных (рис. 3.34, б) прутков. Этот способ получения мерных заготовок наиболее производителен, однако отклонение их длины составляет 1 … 5 мм и торец заготовок получается неровным.

Поковки простой конфигурации, не имеющие большой разности сечений по высоте (длине), обычно штампуют в штампах с одной полостью, т.е. в одноручьевых штампах. Поковки сложной конфигурации с резкими изменениями сечений по длине, с изогнутой осью штамповать в одноручьевом штампе из прокатанных заготовок постоянного профиля невозможно (иначе штамповка сопровождается недопустимо большим отходом в облой).

Рис. 3.33. Упрощение способа штамповки путем последующей сварки отдельных — частей поковки

Рис. 3.34. Схема отрезки заготовки от прутка на пресс-ножницах с ножами для круглых (а) и квадратных (б) прутков

В этом случае форму заготовки следует приблизить к форме поковки, прежде чем производить окончательное формообразование в штамповочном ручье, т.е. необходимо получить профилированную, или фасонную, заготовку.

При штамповке небольшой партии поковок фасонную заготовку можно получить ковкой, однако производительность такого способа низка.

При изготовлении очень большого числа одинаковых поковок (в автотракторной, авиационной промышленности и др.) значительного экономического эффекта достигают применением фасонных заготовок из периодического проката. В этом случае пруток с периодически повторяющимся профилем сечения состоит из элементов однотипных конфигураций, каждый из которых представляет собой подготовленную для штамповки заготовку. На рис. 3.7, б показаны примеры периодического проката для штамповки в автомобильной промышленности.

Получить фасонную заготовку из проката круглого или квадратного профиля можно и вальцовкой на ковочных вальцах непосредственно перед штамповкой (с одного нагрева). Вальцовка является, по существу, продольной прокаткой, осуществляемой между двумя валками с закрепленными на них секторными штампами (см. рис. 3.39, а).

Рис. 3.35. Многоручьевой штамп

Чаще всего в настоящее время фасонную заготовку получают в заготовительных ручьях штампов. Этот способ в зависимости от характера производства осуществляют либо в одном многоручьевом штампе, либо в нескольких одноручьевых, установленных на отдельных штамповочных машинах. В первом случае в одном блоке расположены полости (ручьи) для получения фасонной заготовки и окончательного формообразования поковки (рис. 3.35).

Ручьи в многоручьевых штампах подразделяют на заготовительные и штамповочные. К заготовительным ручьям, служащим для получения фасонной заготовки, относятся протяжной, подкатной, гибочный, площадка для осадки и др.

Протяжной ручей 1 (рис. 3.35) служит для увеличения длины отдельных участков заготовки за счет уменьшения площади их поперечного сечения. Ручей выполняют в форме бойков, образующих порог протяжного ручья; деформация заготовок в нем аналогична операции протяжки на плоских бойках при ковке. Из протяжного ручья в зависимости от конфигурации поковки заготовка может поступать в штамповочный ручей или другие заготовительные ручьи.

Подкатной ручей 2 служит для местного увеличения сечения заготовки (набора металла) за счет уменьшения сечения рядом лежащих участков, т.е. для распределения объема металла вдоль оси заготовки в соответствии с распределением его в поковке. При обработке в подкатном ручье заготовку поворачивают вокруг оси после каждого удара.

Гибочный ручей 3 применяют только при штамповке поковок, имеющих изогнутую ось; он служит для придания заготовке формы, соответствующей форме поковки в плоскости разъема. Из гибочного ручья в следующий ручей заготовку передают с поворотом на 90°.

При штамповке поковок, имеющих в плане форму окружности или близкую к ней, часто применяют осадку исходной заготовки до требуемых размеров по высоте и диаметру. Для этой цели на плоскости штампа предусматривают площадку для осадки.

К штамповочным ручьям относят окончательный (чистовой) ручей и предварительный (черновой). Чистовой ручей служит для получения готовой поковки и по конфигурации точно соответствует горячей поковке. Назначение чернового ручья 4 заключается в основном в снижении износа чистового. При наличии чернового ручья в нем происходит основное формообразование, в чистовом же ручье получают требуемые размеры поковки. Черновой ручей применяю при штамповке поковок сложной конфигурации. За отдельными исключениями форму полости чернового ручья принимают такой же, как у чистового, но радиусы скруглений и уклоны увеличивают, а поперечные размеры в плоскости разъема устанавливают немного меньше размера в полости чистового ручья. При штамповке в открытых штампах черновой ручей облойной канавки не имеет.

Вопрос о применении тех или иных ручьев и различных их комбинаций решают при разработке технологического процесса штамповки в зависимости от конфигурации и габаритных размеров поковки, а также от особых требований в отношении направления волокна макроструктуры.

В многоручьевом штампе (см. рис. 3.35) чистовой ручей 5 расположен в центре штампа, так как при штамповке наибольшее усилие возникает в нем. По краям штампа располагают ручьи, в которых деформирующие силы штамповки наименьшие, чтобы уменьшить эксцентрично приложенную на штамповочное оборудование нагрузку.

Размеры исходной заготовки можно определить, предварительно подсчитав ее объем, который равен сумме объемов поковки, облоя (при штамповке в открытых штампах) и отхода в окалину. Объем поковки определяют по ее чертежу; объем облоя — по нормалям в зависимости от размера и конфигурации поковки (объем облойной канавки в 1,3 … 1,5 раза больше объема облоя). Отход в окалину зависит от способа нагрева. При штамповке осадкой заготовки в торец (поковки, см. на рис. 3.19, 1) размеры ее подсчитывают из условия

1,25<l_заг/d_заг<2,5,

где l_заг — длина заготовки; d_3аг — диаметр заготовки (или сторона квадрата).

При меньшем отношении длины к диаметру затрудняется отрезка заготовок, при большем возможен продольный изгиб при осадке.

Оборудование для горячей объемной штамповки: молоты, горячештамповочные кривошипные прессы, горизонтально-ковочные машины, гидравлические прессы и машины для специализированных процессов штамповки. Процессы штамповки на этих машинах имеют свои особенности, обусловленные устройством и принципом их действия.

Основным видом штамповочных молотов являются паровоздушные штамповочные молоты. Принцип их действия тот же, что и у паровоздушных ковочных молотов, но конструкция другая.

У штамповочных молотов стойки станины устанавливают непосредственно на шаботе. Эти молоты имеют усиленные регулируемые направляющие для движения бабы. Масса шабота у штамповочных молотов в 20 … 30 раз больше массы падающих частей. Все эти конструктивные особенности обеспечивают необходимую при штамповке точность соударения штампов.

Паровоздушные штамповочные молоты строят с массой падающих частей 630… 25 000 кг.

На молотах штампуют поковки разнообразных форм преимущественно в многоручьевых открытых штампах. Поскольку ход молота нежесткий, штамп конструируют так, чтобы при последнем ударе его половинки сомкнулись по плоскости соударения. На молоте обычно штампуют за несколько (три — пять) ударов. После каждого удара баба молота уходит вверх, и в процессе деформирования наступает перерыв. Это приводит к тому, что часть поковки, деформируемая в верхнем штампе, охлаждается менее интенсивно, чем нижняя часть поковки. Поэтому на молотах верхняя полость штампа заполняется металлом лучше, чем нижняя. Течение металла облегчается также благодаря тому, что после каждого удара окалина отваливается от поверхности заготовки и выдувается сжатым воздухом из штампа.

У бесшаботных паровоздушных молотов шабот заменен подвижной бабой, соединенной с верхней бабой механической или гидравлической связью. При соударении верхней и нижней баб развивается значительная энергия (до 1 МДж), что позволяет штамповать на этих молотах крупные поковки преимущественно в одноручьевых штампах (ввиду подвижности обоих штампов многоручьевая штамповка на них затруднена).

Кинематическая схема горячештамповочного кривошипного пресса приведена на рис. 3.36. Электродвигатель 4 передает движение клиновыми ремнями на шкив 3, сидящий на приемном (промежуточном) валу 5, на другом конце которого закреплено малое зубчатое колесо 6. Это колесо находится в зацеплении с большим зубчатым колесом 7, свободно вращающимся на кривошипном валу 9. С помощью пневматической фрикционной дисковой муфты 8 зубчатое колесо 7 может быть сцеплено с кривошипным валом 9; тогда последний придет во вращение. Посредством шатуна 10 вращение кривошипного вала преобразуется в возвратно-поступательное движение ползуна 1.

Рис. 3.36. Кинематическая схема горячештамповочного кривошипного пресса

Для остановки вращения кривошипного вала после выключения муфты служит тормоз 2. Стол пресса 11, установленный на наклонной поверхности, может перемещаться клином 12 и тем самым в незначительных пределах регулировать высоту штампового пространства. Для облегчения удаления поковки из штампа прессы имеют выталкиватели в столе и ползуне. Выталкиватели срабатывают при ходе ползуна вверх.

Кривошипные прессы имеют постоянный ход, равный удвоенному радиусу кривошипа. Поэтому в каждом ручье штампуют за один ход пресса, и производительность штамповки на прессах выше, чем на молотах. Наличие постоянного хода приводит к большей точности поковок по высоте, а высокая жесткость конструкции пресса, отсутствие ударов и сотрясений делают возможным применение направляющих колонок у штампов, что практически исключает сдвиг. Штамповочные уклоны у поковок меньше, так как на прессах предусмотрены выталкиватели. При штамповке на кривошипных прессах имеются большие возможности для механизации и автоматизации процесса, чем при штамповке на молотах.

Наряду с перечисленными преимуществами штамповка на кривошипных прессах имеет и недостатки. Ввиду жесткого хода ползуна на прессах при многоручьевой штамповке нельзя применять такие ручьи, как протяжной, подкатной и отрезной.

Заготовка перед штамповкой на прессе должна быть полностью очищена от окалины, так как деформация происходит за один ход пресса; при наличии окалины она заштамповывается в поверхность поковки. Стоимость кривошипного горяче-штамповочного пресса в 3 … 4 раза выше стоимости эквивалентного по мощности молота. На кривошипных прессах возможна штамповка всех видов поковок, штампуемых на молотах. Однако при штамповке поковок с удлиненной осью и большой разностью площадей поперечных сечений по длине требуется применение предварительно профилированных заготовок.

Течение металла при штамповке на прессах отличается от течения в молотовом штампе, что необходимо иметь в виду при проектировании технологического процесса. Поскольку скорость деформирования на прессах ниже, время контакта металла с инструментом больше, чем на молотах. Это приводит к переохлаждению поверхности заготовки и худшему заполнению полости штампа. В то же время, если при штамповке на молоте облой между ударами остывает и препятствует течению металла в стороны, то на прессе при деформировании за один ход в облой поступает наиболее нагретый металл. В результате течение его в горизонтальном направлении происходит легче, чем в вертикальном. Поэтому для хорошего заполнения прессового штампа плоскость разъема выбирают вблизи торца поковки, так что полость в одной из частей штампа получается значительно глубже другой.

Ввиду худшего заполнения полостей при штамповке сложных поковок на прессах применяют большее число ручьев, чем в молотовых штампах. Штампы на прессах не должны смыкаться на величину, равную толщине облоя, поэтому полость для него делается открытой в отличие от молотовых штампов.

Определение деформирующей силы, требуемой для штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе, имеет важное значение, так как при недостаточном усилии пресса может произойти его поломка. Существуют аналитические экспериментально проверенные формулы для определения деформирующей силы при штамповке с достаточной степенью точности. Благодаря наличию выталкивателей на прессах удобно штамповать в закрытых штампах выдавливанием и прошивкой. Кривошипные горячештамповочные прессы строят усилием 6,3 … 100 МН; такие прессы успешно заменяют штамповочные молоты с массой падающих частей 0,63 … 10 т.

Рис. 3.37. Кинематическая схема горизонтально-ковочной машины

Кинематическая схема горизонтально-ковочной машины представлена на рис. 3.37. Главный ползун 7, несущий пуансон, приводится в движение от кривошипного вала 6 с помощью шатуна 5. Подвижная щека 1 приводится от бокового ползуна 3 системой рычагов 2; боковой ползун, в свою очередь, — кулачками 4, сидящими на конце кривошипного вала машины. Горизонтально-ковочные машины создают усилие на главном ползуне до 31,5 МН.

Горизонтально-ковочные машины имеют штампы, состоящие из трех частей (рис. 3.38): неподвижной матрицы 3, подвижной матрицы 5 и пуансона 7, размыкающихся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Пруток 4 с нагретым участком на его конце закладывают в неподвижную матрицу 3. Положение конца прутка определяется упором 2. При включении машины подвижная матрица 5 прижимает пруток к неподвижной матрице, упор 2 автоматически отходит в сторону, и только после этого пуансон 1 соприкасается с выступающей частью прутка и деформирует ее. Металл при этом заполняет формующую полость в матрицах, расположенную впереди зажимной части. Формующая полость может находиться не только в матрице, но и совместно в матрице и пуансоне, а также только в одном пуансоне.

Рис. 3.38. Схемы основных операций при штамповке на горизонтально-ковочной машине:
а — высадка; б — высадка — набор металла; в — прошивка; г – пробивка

После окончания деформирования пуансон движется в обратном направлении, выходя из полости матрицы; матрицы разжимаются, и деформированную заготовку вынимают или она выпадает из них. Штамповку на горизонтально-ковочной машине можно выполнять за несколько переходов в отдельных ручьях, оси которых расположены одна над другой. Каждый переход осуществляется за один рабочий ход машины.

Основные операции при штамповке на горизонтально-ковочных машинах — высадка (см. рис. 3.38. а, б), прошивка (см. рис. 3.38, в) и пробивка (см. рис. 3.38, г).

Вне зависимости от конфигурации полости пуансона или матрицы за один переход можно высадить выступающий из зажимной части матрицы конец прутка только в том случае, если длина его не превышает трех диаметров. При большей длине возможен изгиб заготовки, поэтому необходимо предварительно произвести так называемый набор металла, т.е. постепенно в специальных наборных ручьях увеличить поперечное сечение заготовки, уменьшая длину высаживаемой части. Набор металла (см. рис. 3.38, б) предпочтительнее осуществлять в полости пуансона 7, которой придают коническую форму. При этом меньший диаметр конуса приблизительно равен диаметру исходного прутка d; максимальный диаметр D не должен превышать 1,5d, а длина свободного участка — а не должна превышать двух диаметров исходного прутка.

На горизонтально-ковочных машинах в основном штампуют поковки типа стержня с фланцем, кольца или стакана (см. рис. 3.16, 1, 2 и 3, б). Так как штамп состоит из трех частей, напуски на поковках и штамповочные уклоны малы или отсутствуют.

Исходным материалом для штамповки на горизонтально-ковочных машинах обычно служит прокат круглого сечения. Чаще всего штампуют от прутка, из которого получают несколько поковок. Диаметр исходного прутка зависит от конфигурации поковки. Так как операцию протяжки на горизонтально-ковочной машине не производят, площадь поперечного сечения прутка должна быть не больше минимальной площади поперечного сечения поковки.

Точность поковок и производительность штамповки не ниже, чем в случае использования кривошипных горяче-штамповочных прессов. Несмотря на указанные преимущества горизонтально-ковочные машины менее универсальны (по сравнению с молотами и прессами), имеют более высокую стоимость.

Гидравлические штамповочные прессы по своему устройству принципиально не отличаются от ковочных. Усилие современных гидравлических штамповочных прессов достигает 750 МН.

На гидравлических прессах штампуют поковки типа дисков, коленчатых валов, различного рода рычагов, кронштейнов, сферических днищ, цилиндрических стаканов. Особое значение имеет штамповка на гидравлических прессах крупногабаритных панелей и рам из легких сплавов в самолетостроении. Исходными заготовками являются прокат (в том числе листовой) и полуфабрикат ковки. Перед закладкой в штамп нагретая заготовка должна быть очищена от окалины.

Штампуют в открытых и закрытых штампах (с одной и двумя плоскостями разъема), как правило, в одном ручье.

На гидравлических прессах осуществляют изотермическую штамповку. При этом способе горячее деформирование происходит в изотермических условиях, когда штампы и окружающее их ограниченное пространство нагревают до температуры деформации сплава. Чтобы обеспечить полное протекание разупрочняющих процессов во время деформации, штампуют при низких скоростях деформирования. Температура нагрева рабочей зоны установки и штампов, изготовляемых из жаропрочного сплава, может достигать 900 °С. Для нагрева используют индукторы, встроенные в установку.

Изотермическая штамповка значительно повышает пластичность деформируемого сплава и снижает силу деформирования.

Похожие статьи:

poznayka.org

Горячая штамповка и ее преимущества перед свободной ковкой — Cведения о производстве поковок методом горячей штамповки

В крупносерийном и массовом производствах обработку давлением осуществляют преимущественно методом штамповки, так как при этом поковки в партии могут быть получены одинаковые по форме и объему, с большой точностью размеров при хорошем качестве поверхности и с уменьшенными припусками на обработку по сравнению с поковками, получаемыми свободной ковкой. Штампованные поковки всегда более близки по форме и размерам к готовой детали.

Применение горячей объемной штамповки вместо свободной ковки приводит к повышению производительности труда в кузнечном цехе и снижению трудоемкости в механических цехах. Точность размеров штампованных деталей позволяет уменьшить припуски на механическую обработку, благодаря чему значительно сокращается расход металла на деталь. Способ спаренной и многоштучной штамповки для одновременного получения двух и более поковок, наряду с повышением производительности труда, дает значительную экономию металла, увеличивает коэффициент «выхода годного» в кузнечно-штамповочном цехе и по заводу.

В механических цехах снижение трудоемкости при обработке штампованных деталей обеспечивается еще и тем, что, благодаря идентичности (одинаковости) базовых размеров поковок, представляется возможность применять многоместные приспособления и механизировать питание металлорежущих станков заготовками.

Технологический процесс горячей объемной штамповки деталей на молоте или кривошипно-штамповочном прессе состоит из следующих основных последовательно проводимых операций: резки или рубки заготовки, нагрева заготовки, штамповки, обрезки облоя (заусенцев), термической обработки, очистки от окалины и поверхностных дефектов, правки и (в случаях надобности) калибровки. При этом обрезка облоя (заусенца), очистка от окалины, заточка поверхностных дефектов, правка и калибровка являются отделочными операциями.

При горячей объемной штамповке происходит главным образом осадка металла и раздача его от середины к краям полости штампа.

Нагретую заготовку определенного размера и формы помещают в полость нижней половины штампа, в которой металл под воздействием удара (или нажатия) на верхнюю половину штампа потечет согласно закону наименьшего сопротивления как в полость, так и в зазоры между незамкнувшимися еще половинками штампа, образуя заусенец раньше, чем металл заполнит всю полость штампа. Когда заусенец становится тонким и подстывает, то сопротивление истечению металла в зазоры значительно возрастает, металл заготовки потечет в направлении труднозаполняемых полостей штампа.

Такой способ получения поковок называется штамповкой в открытых штампах. При этом способе часть металла заготовки в виде заранее предусмотренного излишка выходит в облой, вытекая в специально выполненную по разъему штампа канавку, образуя заусенец.

Если характер течения металла при заполнении рабочей полости штампа определяется отсутствием полостей для вытекания облоя, то в этом случае штамповку ведут в закрытых штампах. При этом способе в заготовке не предусматривают излишка металла для образования облоя, поэтому такая штамповка называется безоблойной.

---

Схема течения металла при штамповке

а, б, в — в открытом штампе;
г — в закрытом (безоблойном).

---

Штамповка в закрытых штампах обеспечивает высокие механические свойства поковок. Это объясняется тем, что металл деформируется по схеме всестороннего неравномерного обжатия и после пластической деформации волокна, ориентированные в направлении контура поковки, не перерезаются при обрезке заусенцев.

Повышение точности поковок после штамповки

Для получения точных размеров и высокого качества поверхности поковок с исключением последующей механической обработки применяют дополнительные отделочные операции после штамповки. В число этих операций входят калибровка плоскостная или объемная в горячем, полугорячем и холодном состоянии (чеканка).

Степень повышения точности размеров и чистоты поверхности поковок зависит от способа обжатия (условий течения металла), от температуры нагрева металла, а также от оборудования, на котором выполняется калибровка.

При плоскостной калибровке металл течет неограниченно в стороны, перпендикулярные направлению обжима. При объемной калибровке свободное течение обжимаемого металла ограничено, а излишек его выходит в заусенец.

Горячая калибровка бывает обычно объемной. Выполняют ее немедленно после горячей обрезки заусенца с одного нагрева со штамповкой. Образовавшийся вторичный заусенец удаляют (обрезают) вхолодную после охлаждения поковки. Горячую калибровку осуществляют в чистовом ручье штампа, устанавливаемого на штамповочном молоте или фрикционном винтовом прессе, но лучше всего эту операцию выполнять на кривошипном горячештамповочном прессе.

Холодная калибровка — чеканка может быть плоскостной и объемной, но выполнять ее рекомендуется только на чеканочных кривошипноколенных прессах в специальных чеканочных штампах.

При недостаточности усилия имеющегося в цехе пресса или при калибровке поковок из низкопластичных сталей полугорячую калибровку осуществляют на чеканочных прессах. Для этого очищенную от окалины и поверхностных дефектов поковку нагревают в печах с защитной безокислительной атмосферой при температуре не ниже 600° С и не выше температуры структурных превращений для данной стали.

Подвергаемые холодной калибровке поковки предварительно очищают от окалины и поверхностных дефектов.

«Свободная ковка», Я.С. Вишневецкий

При обрезке заусенцев поковка несколько деформируется (коробится) и для устранения этого дефекта вводится операция правки. Правку осуществляют под штамповочным молотом или прессом сразу после обрезки заусенцев в чистовом штамповочном ручье одним ударом молота или нажатием пресса. Поковки, у которых заусенец обрезан в холодном состоянии, правят в штамповочном ручье на падающих молотах «в холодную». Термическая обработка…

Отпуск получают при нагреве закаленной стали до температур ниже линии PSK, выдержке и последующем охлаждении. Смотреть рисунок – Часть диаграммы состояния сплавов железо-углерод, относящаяся к сталиОтпуск, полученный при нагреве до температур 120—206° С, называют низким, и применяют его после закалки поковок из углеродистых и легированных сталей. Отпуск, осуществляемый при нагреве до температур 350—650° С, называют…

Технологические возможности горячей объемной штамповки на горячештамповочных кривошипных прессах значительно шире, чем на штамповочных молотах, несмотря на затруднения с протяжкой и подкатыванием заготовок на прессах. Расход металла за счет сокращения штамповочных уклонов, отсутствия клещевины на поковках и внедрения штамповки без заусенцев значительно меньше, чем при штамповке на молотах. Большая точность горизонтальных и вертикальных размеров поковок…

Технология производства штампованных деталей методом горячей объемной штамповки в основном ориентируется на внедрение технологических процессов, осуществляемых на наиболее современных штамповочных машинах. Однако необходимость максимально эффективного использования действующего в цехе парка кузнечно-штамповочного оборудования и экономические соображения открывают возможности при серийном производстве рационального ведения ковки-штамповки методом расчленения операций. Комбинированная (раздельная) штамповка на разном оборудовании основана на том,…

Этот способ резки применяют в кузнечных цехах при свободной ковке и для грубой разделки крупных заготовок из толстолистового металла и штанг фасонного профиля. Ацетилен, пары бензина и керосина, сжигаемые в струе кислорода, создают пламя, необходимое для подогрева металла до температуры горения. С помощью этого пламени, направляемого специальными резаками и так называемыми бензорезами и керосинорезами, происходит…

www.ktovdome.ru