- •Глава II технология изготовления деталей способы обработки деталей
- •Правка материала
- •Разметка. Раскрой
- •Холодная правка металлов
- •Вырубка. Образование отверстий
- •Обработка кромок
- •Характеристика напильников
- •Минимальный радиус гибки
- •Величина угла пружинения некоторых материалов
- •Значения коэффициента т
- •Определение величины z в зависимости от толщин двуслойной стали и кислотостойкого слоя в мм
- •Вальцовка. Изготовление обечаек
- •Обкатка
- •Вытяжка. Штамповка днищ
- •Значения коэффициента вытяжки к
- •Рецепты смазок
- •Зависимость поправочных коэффициентов от коэффициента вытяжки
- •Значения коэффициента кэ в зависимости от отношения
- •Способы обработки деталей давлением
- •Изготовление фланцев, бортшайб и трубных решеток
- •Размеры сечений специального стального проката в мм (см. Фиг. 80)
- •Размеры сечений латунного проката в мм (см. Фиг. 81)
- •Тепловая обработка
- •Очистка поверхностей изделий
- •Типовые технологические инструкции
- •Перечень операций котельных и медницких работ
- •Типовые технологические процессы
- •Обечайки стальные
- •Бандажи
- •Днища конические
- •Днища эллиптические и коробовые
Рецепты смазок
Материал |
Состав смазки |
Малоуглеродистая сталь |
а) Веретенное масло 43%, рыбий жир 8%, графит 15%, олеиновая кислота 8%, сера 5%, зеленое мыло 6%, вода 15%; б) зеленое мыло 20%, вода 80%; в) эмульсол жидкий 37%, мел 45%, кальцинированная сода 1,3%, вода 16,7% |
Кислотостойкая сталь (1Х18Н9Т) |
а) Хлорвиниловый лак (ХВЛ-21); б) окисленный петролатум (ОП-65); в) смесь свинцовых белил с льняным маслом |
Продолжение табл. 21
Материал |
Состав смазки |
Техническая медь |
а) смесь масла с крепким мыльным раствором, б) керосин 90%, сажа 10% |
Латунь |
а) нефть 58%, зеленое мыло 30%, костяная мука 7% , керосин 5%; б) мазут 80%, канифоль 15%, сажа 5%; в) канифоль 28%, сажа 14%, керосин 58% |
Технический алюминий |
а) технический вазелин; б) растительное масло; в) мел |
Технический никель и его сплавы |
а) смесь масла с крепким мыльным раствором, б) керосин 90%, сажа 10% |
Оборудование для проведения вытяжки. Чаще всего вытяжку производят на гидраглических прессах.
Днищи и крышки изготовляют на гидравлических четырехколонных прессах двойного действия с верхней подвижной плитой. Основные параметры и размеры таких прессов указаны в ГОСТе 7284-54.
В зависимости от формы изделия и характера вытяжки изготовляют различные пуансоны и матрицы.
Для изготовления деталей с плоским днищем рекомендуется применять пуансоны, имеющие радиус скругления рабочих кромок в пределах 5—10. Матрицу лучше всего изготовлять с конической входной частью.
При вытяжке с утонением стенки рекомендуемые размеры рабочих кромок для пуансона 0,5, для матрицы более 5.
Зазор между пуансоном и матрицей может изменяться по мере опускания пуансона (сферическая вытяжка) или оставаться постоянным (цилиндрическая вытяжка). Наименьшая величина зазора выбирается равной 1,1.
Пуансоны и матрицы изготовляют из качественных высокоуглеродистых или легированных сталей. Для штамповки мягких металлов и пластмасс штампы можно изготовлять из дерева, эбонита и текстолита.
Штамповка днищ. Штамповка днищ на гидравлических прессах производится обычно в горячем состоянии за один двойной ход пресса. Нагретую заготовку укладывают на протяжное кольцо таким образом, чтобы края заготовки, выходящие за стенки кольца, были равными. Пуансон, имеющий форму днища, закрепляется на траверсе внутреннего ползуна, являющегося плунжером рабочего гидравлического цилиндра. Медленно опускаясь, пуансон протягивает заготовку через протяжное кольцо, образуя за один ход днище.
Фиг.
70. Вытяжка днищ с
прижимным кольцом:
а
—
первая операция; б
—
вторая операция.
Ш
тамповка
с применением прижима.
Тонкостенные
днища, а также
днища из двуслойных сталей штампуются
с предварительным прижимом
заготовки к протяжному кольцу.
Прижим осуществляется с
помощью приспособлений, закрепленных
на внешнем ползуне. Сила прижима
регулируется. После прижима
заготовки внутренний ползун
действует независимо от наружного
(фиг. 69).
Фиг. 69. Схема процесса вытяжки по стадиям:
/ — укладка заготовки на кольцо;
2 — прижим заготовки; 3 — вытяжка;
4 — сбрасывание готового изделия.
Для более качественной вытяжки таких днищ рекомендуется делать специальные кольца (фиг. 70). Штамповку днищ с применением колец производят за две операции: при первой кольцо кладут на заготовку плоской стороной и производят предварительную штамповку сферической части; при второй кольцо переворачивают и производят окончательную вытяжку заготовки через матрицу. Штамп с двусторонним прижимным кольцом позволяет прижимать заготовку в течение всего процесса вытяжки и исключает возможность образования гофров, складок, выпучин и других видов брака.
Так как в процессе штамповки остывающий лист сокращает размеры изготовляемого днища, а пуансон расширяется, нагреваясь от формируемой заготовки, днище плотно прижимается к пуансону и для его снятия приходится применять специальное приспособление — сбрасыватель, который снимает днище с пуансона во время обратного хода ползуна.
Фиг 71. Различные схемы гидравлической вытяжки
Иногда пуансон изготовляют в виде отдельных секторов. Такое устройство пуансона позволяет снимать днище, не применяя сбрасыватель.
Парциальное бортование. Для изготовления крупногабаритных днищ требуются большие размеры стола пресса и огромные усилия на плунжере. Если на предприятии отсутствуют пресса большой мощности, можно производить парциальное бортование днищ, отбортовывая их от участка к участку.
Бортовальные пресса имеют два верхних и один боковой плунжеры, а также один нижний выталкиватель. С помощью верхнего наружного плунжера заготовка прижимается к нижней оправке, верхний внутренний плунжер производит работу бортования на небольшом участке (450—500 мм по длине дуги), прижимая отгибаемый борт к оправке. Боковой плунжер прижимает отбортованный участок.
В процессе штамповки днище поворачивают на 360° вокруг центральной оси.
Гидравлическая вытяжка. Вытяжка крупногабаритных днищ из тонкого листового материала на прессах даже при применении прижимов не исключает образования складок на бортах. Складки удаляют с помощью ручной выколотки, которую производят на оправке деревянными киянками или металлическими кувалдами. Процесс ручной выколотки является очень тяжелым и трудоемким и не обеспечивает хорошее качество изделий.
Наиболее совершенным способом изготовления тонколистовых днищ является гидравлическая вытяжка. Деформирование заготовок при гидравлической вытяжке происходит под действием рабочей жидкости, давление которой достигает в современных конструкциях прессов 400 am. На этих прессах один рабочий инструмент изготовляют в виде толстого резинового листа, которым закрывается пространство с водой
Фиг. 72. Вытяжка с применением резиновых матриц.
При создании давления лист натягивает обрабатываемый материал на поверхность пуансона или матрицы равномерно без образования складок. На фиг. 71 показаны различные схемы гидравлической вытяжки.
Вытяжку деталей из тонколистового материала проводят также с помощью резиновых матриц (фиг. 72). Как видно из схемы, при этом способе заготовка зажимается между прижимной плитой и резиной, заключенной в замкнутый приемник. При опускании ползуна резина обтягивает заготовку по форме пуансона.
Вытяжка взрывом. Существует способ вытяжки, при котором деформация производится за счет действия взрывной волны. Сущность способа состоит в том, что для деформирования металла используют энергию горения или взрыва взрывчатых веществ (пороха, тола, аммонита и т. п.).
Процесс взрывной формовки днищ может производиться при непосредственном воздействии на металл продуктов горения или через промежуточный слой жидкости.
В первом случае для штамповки изготовляют массивные разъемные приспособления, нижняя часть которых имеет внутреннюю полость, соответствующую форме детали. Строго рассчитанное количество взрывчатого вещества помещается в верхней части приспособления над заготовкой.
При взрыве продукты горения создают необходимое для формования давление. Для выброса воздуха, находящегося под заготовкой в нижней части приспособления, сверлят ряд мелких отверстий.
При втором варианте заготовку крепят на массивном приспособлении, выполняющем роль матрицы и имеющем полость, соответствующую форме днища. Для создания герметичности между заготовкой и приспособлением устанавливают резиновую прокладку. Из образовавшегося замкнутого пространства выкачивают воздух, и приспособление вместе с заготовкой опускают в глубокий бетонированный колодец, залитый водой. В воде вблизи от центра заготовки помещают взрывчатое вещество, которое при взрыве через слой жидкости создает необходимое для формования днища давление.
Для предотвращения появления гофров рекомендуется применять складкодержатели, выполненные в виде кольца или пластин, а также производить вытяжку за две-три операции, применяя приспособления, внутренняя полость которых имеет промежуточные формы. Формовка взрывом обеспечивает изготовление днищ с сохранением равностенности, без поверхностных дефектов и трещин. Этот способ целесообразно применять при изготовлении днищ больших диаметров из тонкого листового материала.
После штамповки в результате неравномерного распределения усилий и неоднородности физико-механических свойств материалов в различных направлениях края деталей получаются неровными. Для получения готовой детали необходимо произвести торцовку. Обрезку торца днищ производят на карусельных или лобовых станках. Днища с тонкой стенкой (до 3 мм) можно обрезать ручными электро- или пневмоножницами по предварительной разметке.
В отдельных случаях допускается газопламенная или электродуговая резка.
Глубокая вытяжка. Глубокую вытяжку производят на гидравлических прессах двойного или тройного действия, в которых давление прижима регулируется самостоятельно по четырем углам нажимной плиты, что особенно важно при глубокой вытяжке асимметричных деталей. На этих прессах легко и быстро регулируется ход ползуна в любой точке во время наладки штампов.
Для изготовления мелких деталей, выпускаемых в большом количестве (колпачки ректификационных колонн, бортшайбы и т. п.), целесообразно применять многопозиционные прессы-автоматы.
В качестве примера можно привести технологический процесс изготовления колпачков, состоящий из пяти операций: 1) вырубка круглой заготовки из полосы металла; 2) предварительная вытяжка; 3) отжиг заготовки на холостом ходу пресса с помощью индукционного нагревателя; 4) окончательная вытяжка; 5) вырубка боковых прорезей.
Заготовка на прессе передается с позиции на позицию с помощью грейферного устройства. Пуансоны для вырубки и вытяжки крепятся на общей верхней траверсе. Для передвижения индуктора предусмотрено специальное подающее устройство. Прорези прорубаются с помощью конусных разжимных штампов (фиг. 73).
Усилия вытяжки. Расчетное усилие пресса слагается из усилия вытяжки и усилия прижима.
Усилие вытяжки определяется по формулам:
а) для первой вытяжки
Р = 3,14∙d1вn1 кг;
б) для второй и последующих вытяжек
Р =3,14∙dnвn2 кг,
где d1, d2, . . . , dn — диаметр готового или промежуточного изделия в мм;
— толщина материала в мм;
в — предел прочности при растяжении в кг/мм2;
n1 , п2 — поправочные коэффициенты (табл. 22).
Таблица 22
