6. Обрезка облоя и прошивка отверстий

Обрезка облоя. При горячей штамповке в открытых штампах образуется радиальный облой. Этот облой обрезают на обрезных, кривошипных и иногда гидравлических прессах.

Схема процесса обрезки облоя показана на рис. 10.

Рис. 10. Схема обрезного штампа

Обрезной штамп состоит обычно из трех частей: обрезной матрицы 6, обрезного пуансона 4 и нижней плиты 7. Кроме этого штамп может иметь съемник 2, пунсонодержатель 3 и крепежные и регулировочные болты.

Поковка 1 укладывается в матрицу и движением пуансона проталкивается через нее. При этом облой 5 срезается. Режущим элементом здесь является матрица, а пуансон является подающим элементом.

Обрезка облоя подразделяется на горячую и холодную Крупные и средние по массе поковки, штампуемые на молотах с массой падающих частей более 1 тонны, имеют относительно толстый облой, который целесообразно обрезать в горячем состоянии непосредственно после штамповки. Мелкие поковки с тонким облоем легко обрезаются в холодном состоянии. При горячей обрезке обрезной пресс находится рядом с основной штамповочной машиной (молотом, прессом) и работает с ним в одном агрегате. Холодную обрезку облоя производят в отделении для холодной обрезки, где устанавливают несколько обрезных прессов. Производительность при обрезке выше, чем при штамповке и поэтому при горячей обрезке обрезной пресс как правило недогружен. При холодной обрезке есть возможность устанавливать меньше обрезных прессов, чем молотов.

Обрезная матрица. Режущий контур обрезной матрицы проектируется по контуру разъема поковки. Однако это приводит к ухудшению условий горячей обрезки и необходимости заточки оставшейся части облоя на поковке. В момент окончания штамповки горячая штамповка имеет размеры d_пл . Эти же размеры обрезки d_по будут меньшими, так как поковка остынет (рис. 11).

а) б)

Рис. 11. Схемы обрезки облоя:

а) обычная; б) с частичной зачисткой штамповочного уклона

Между контурами поковки и матрицы образуется зазор т и появляется облой после обрезки. Размеры зазора невелики, но они приводят к образованию утяжки и одностороннего среза. Для получения качественной обрезки, исключающей последующую заточку необходимо производить обрезку с частичной зачисткой штамповочного уклона. Режущий контур обрезной матрицы d_к.о для горячей обрезки можно рассчитать по формуле

d_к.о= d_по – 2  d,

для круглых в плане поковок

,

и соответственно

,

где h_n – высота элемента поковки, прилегающего к кромке матрицы; h₀’ - высота зачищаемой части поковки;  ‘ – штамповочный уклон.

Зазор между пуансоном и матрицей выбирают в зависимости от типа пуансона (рис. 12).

При режущем пуансоне зазор рассчитывается по формуле  = k h_об , где k – коэффициент, зависящий от материала поковки (k = 0,08 – 0,1). Величина  должна быть не менее 0,2 мм.

Давящий пуансон непосредственно в процессе резания облоя не участвует и поэтому величина зазора  не влияет на качество поверхности реза.

Рис. 12. Схемы к определению зазора между пуансоном и матрицей

Для обрезки облоя у высоких поковок при h_n > 100 мм контур пуансона делают не по контуру матрицы, а просто круглым или прямоугольным, перекрывающим в плане контур матрицы. Такой пуансон не должен входить – матрицу, по боковой поверхности он может не обрабатываться. Пуансон можно использовать для группы поковок, обрезаемых на одном прессе. В этом случае зазор  на отдельных участках контура матрицы может быть различным – положительным и отрицательным.

Для обрезки облоя у невысоких поковок необходим зазор, так как пуансон должен войти в матрицу. В этом ,случае чтобы предотвратить зависание облоя на пуансоне после обрезки, необходимо делать зазор  не менее 1,0 – 1,3 мм на сторону.

При обрезке облоя у поковок с формой по рис. в зазор  = 0,3 мм. Величину S рассчитывают по формуле

.

В данном случае не исключается возможность затягивания облоя в зазор  и поэтому желательно изменить конструкцию поковки.

При обрезке облоя у поковок по рис. зазор  выбирают в зависимости от диаметра D. При D = 20 мм зазор  = 0,3 мм, при D > 70 мм  =1,5 мм. Величину S₁ рассчитывают по формуле S₁ = 0,2 D + 1 мм.

Зазор  по всему контуру поковки обычно делают одинаковым. Это упрощает накладку штампа.

Обрезной пуансон. Главным в конструировании пуансона является правильная конструкция его рабочей поверхности, по которой он плотно контактируется с определенными участками поковки. На переходах от одного сечения поковки к другому обычно предусматривают зазоры. Пуансон не должен охватывать внутренние радиусы, выемки и т.д.

При горячей обрезке пуансон необходимо пригонять по свинцовой отливке поковки с окончательного ручья. Это основное правило. Но есть исключения. Например поковки типа шестерен, фланцев и другие следует сопрягать с пуансоном только по одной горизонтальной плоскости, примыкающей к боковой контурной поверхности поковки.

Съемники. Съемники применяют для снятия облоя с пуансона после обрезки. Правильный выбор зазора между пуансоном и матрицей часто обеспечивает нормальную работу штампа без съемников. Однако в случае, когда пуансон является режущим, заусенец всегда остается на пуансоне и съемник необходим. Съемник необходим также когда контур обрезной матрицы сложный и несимметричный, хотя зазор  достаточно велик. В этом случае облой также застревает на пуансоне.

Съемники имеют различную конструкцию. На рис. показан жесткий съемник. Бывают также пружинные съемники.