5.2. Конструирование штампов
Штамп горизонтально-ковочной машины состоит из правой (неподвижной) матрицы 8, левой (подвижной) матрицы 9 и пуансонов, расположенных в ряд по вертикали, число которых определяется количеством переходов. При типовом креплении хвостовики пуансонов крышками 16 укрепляют в соответствующих гнездах пуансонодержателя 5. Правую матрицу крепят в гнезде станины 14, левую – в гнезде зажимного ползуна 15, пуансонодержатель – в гнезде главного ползуна 11. У пуансонодержателя и матриц сверху имеются отверстия под рым, за который привязывают их тросом к крюку мостового крана при установке на машину. Обе матрицы ставят на шпонки 10 и зажимают сверху болтами на клеммах 7. Общая закрытая длина штампового пространства регулируется перемещением пуансонодержателя вперед – назад при подъеме – опускании клина 12. Пуансонодержатель поджимается к клину 12 винтом 2 в планке 1, укрепляемой в пазе 13 главного ползуна, и зажимается сверху винтом 3 на планке 4. При установке штампов оси пуансонов должны располагаться в плоскости разъема матриц. Соосность пуансонов с ручьями в матрицах обеспечивается при необходимости прокладками из листового железа, устанавливаемыми под матрицы и с боков матриц. В исходном положении главный ползун и пуансоны находятся в крайнем заднем положении, зажимной ползун – в левом положении, матрицы раскрыты. Передний конец обрабатываемого прутка закладывают в первый ручей правой матрицы и продвигают вперед до переднего упора 6, который устанавливают против первого ручья. Упор смонтирован на станине машины, регулируется и простейшим механизмом связан с главным ползуном так, что при ходе ползуна к матрицам конец упора отходит в сторону и тем самым освобождает путь для пуансона первого ручья.
Для удержания заготовки при высадке от прутка необходимо рассчитать профиль и длину зажимного ручья или предусмотреть задний упор при высадке из штучных заготовок. Построение профиля зажимного ручья и расчет его длины lзаж можно произвести по формулам
для гладкого ручья
lзаж = 2,5 d + 50 мм;
для рифленого ручья
lзаж = 2,0 d + 30 мм.
Профили зажимных ручьев строят исходя из того, что матрица в направлении зажима должна иметь размер, равный минимальному размеру прутка dx , а в плоскости разъема – максимальному размеру прутка dx последующим размерам
d = dx + ; = 0,01 dx + 0,12 мм; r 0,05 dx + 0,65мм,
где dx – номинальный диаметр холодной исходной заготовки, мм.
Применяемые для лучшего удержания прутка упоры, выступающие над поверхностью зажимной части ручья, строят по следующим дополнительным размерам:
dриф 0,98 dx – 0,6 мм; т 0,35 dx + 11 мм; к 0,25 т .
Во всех случаях при проектировании технологического процесса следует пользоваться типовыми примерами.
При конструировании ручьев штампов и их элементов следует пользоваться в качестве исходных данных расчетами по переходам, а также соответствующими нормалями, изложенными в справочной литературе.
Располагать ручьи предпочтительнее так, чтобы наиболее нагруженный из них располагался по оси симметрии главного ползуна, а остальные располагались относительно него в последовательности, обеспечивающей наименьшие затраты физического труда.
Размеры блоков определяются количеством и конструктивным исполнением блоков, а также размерами штампового пространства, выбранного для использования типоразмера машины.
Усилие ГКМ определяется по наибольшему усилию деформирования, которое на каждом из переходов рассчитывается по соответствующим формуам и проверяется по номограммам. При использовании нескольких прошивных переходов, обратного или прямого выдавливания и редуцирования, целесообразно проверять выбранную ГКМ по условию исключения стопорения способом, аналогичным изложенному для КГШП.
Величина усилия для закрытой штамповки может быть определена по формуле
,
или по формуле
.
Величина усилия для открытой штамповки рассчитывается с учетом образования развернутого облоя (заусенца), который является как бы компенсатором при колебаниях объема высаживаемой части заготовки. При открытой штамповке
,
где Dn – максимальный диаметр поковки с учетом угара, мм; в – предел прочности при температуре штамповки стали; k – коэффициент, зависящий от S / d (S – толщина фланца, d – диаметр прутка).
Типоразмеры выпускаемых ГКМ предусматриваются ГОСТ 7023-66. Рабочее пространство принятого для использования ГКМ проверяется по условию размещения необходимых переходов штамповки. Если это условие не удовлетворяется, то для использования принимается больший типоразмер ГКМ.