4. Технология изготовления поковок IV группы
При изготовлении поковок с отростками применяют штамповку в разъемных матрицах.
При выдавливании на окончательной операции необходимо предусматривать компенсационные полости для размещения избыточного объема металла. Компенсационные полости размещают в тех зонах ручья, которые заполняются в последнюю очередь. Размеры компенсационных полостей должны быть такими, чтобы обеспечить сопротивление (подпор) течению металла, необходимое для четкого заполнения ручья. В простейшем случае необходима одна штамповочная операция – выдавливание, а в более сложных – еще операция окончательной закрытой или открытой штамповки (с сохранением положения плоскости разъема во избежание заштамповки заусенцев).
При выдавливании в поперечных направлениях металл течет в отростки преимущественно по нижней части полости матрицы, как бы прижимаясь под воздействием деформирующего усилия к нижней стенке и отставая от верхней стенки. Чем больше суммарное проходное сечение поперечных полостей по сравнению с сечением контейнера, тем больший зазор образуется между верхней стенкой и металлом. Поэтому усилие раскрытия матриц с горизонтальным разъемом в стадии выдавливания невелико. Сила трения металла о стенки контейнера направлена вниз (в направлении деформирующего усилия), т.о. сжимает матрицы и значительно уменьшает величину раскрывающего усилия.
В стадии заполнения полостей (после достижения металлом торцевой стенки) усилие раскрытия матриц начинает расти, резко увеличиваясь во время заполнения кромок и компенсационных полостей. Наибольшее усилие раскрытия матриц при штамповке с горизонтальным разъемом не превышает 50 % усилия штамповки.
При выдавливании боковых отростков могут возникнуть дефекты в результате образования застойных зон или встречных потоков металла. Застойные зоны образуются в резко очерченных полостях и углублениях ручья, расположенных в стороне от траекторий течения основной массы металла. В этом случае следует применять штамповку, состоящую из 2-х операций: выдавливания бокового отростка при плавных очертаниях в застойных зонах и окончательной штамповки в разъемных матрицах или в открытом штампе в зависимости от сложности конфигурации поковки.
Если боковые отростки значительно различаются по длине, то при одновременном их выдавливании короткий отросток заполняется быстрее; в результате применяется форма очага деформации и направление течения металла (завихрения). При этом заполнении короткий стержень становится застойной зоной.
Рациональным процессом является штамповка, состоящая из 2-х операций: частичного выдавливания длинного отростка; одновременного выдавливания короткого и длинного отростков. Обе операции выполняют в закрытом штампе с разъемными матрицами.
При штамповке за 1-ну операцию поковок с боковыми отростками и центральными полостями образуются утяжины. Поэтому следует применять 2 перехода: выдавливание боковых отростков и окончательная штамповка с образованием полостей в разъемных матрицах или в открытом штампе, в зависимости от сложности формы поковки.