Технология штамповки коротких изделий

Автоматы для горячей штамповки деталей и заготовок типа гаек, колец, шестерен и т.д. значительно отличаются от автоматов для штамповки стержневых изделий, как компоновкой машин, так и кинематикой.

По компоновке (расположению штамповочных матриц) автоматы для горячей штамповки можно подразделить на 4 группы:

1) с горизонтальным расположением в одной плоскости штамповочной и отрезной матриц;

2) с горизонтальным расположением в одной плоскости 2-х штамповочных матриц и повернутых на 90° относительно них отрезной и осадочных матриц;

3) с вертикальным расположением штамповочных матриц и Г-образным смещением отрезной и осадочной матриц;

4) с комбинированным (с промежуточной позицией) расположением матриц на цилиндрическом ползуне.

Большинство автоматов имеют 3 штамповочных позиции (не считая позиции отрезки) и лишь автоматы с номинальным усилием 8000 кН и более выполняются четырехпозиционными. Отдельные фирмы выпускают автоматы всех номинальных усилий только в 4-х позиционном исполнении.

В автоматах отечественного производства и зарубежных фирм используется прутковый материал, применяется сквозной индукционный нагрев и автоматические стеллажи для непрерывной подачи прутков в автомат.

Применение пруткового материала имеет ряд недостатков: излишние потери металла на стыке 2-х прутков из-за немерных заготовок; трудности при разработке и использовании автоматических устройств для удаления немерных заготовок и исключения их попадания в зону штамповки; излишняя трудоемкость при загрузке стеллажей.

Основная трудность при создании автоматов для горячей штамповки коротких изделий, работающих на бунтовом материале заключается в отсутствии быстродействующих и надежных в эксплуатации устройств, позволяющих синхронизировать холодную и горячую подачи автомата с учетом линейного расширения нагретой заготовки, а также быстрого удаления участка бунта из автомата при смене инструмента и аварийных состояниях.

Обще вопросы автоматизации горячей штамповки

Процессы горячей штамповки сопровождаются выделением теплоты и протекают в тяжелых условиях (шум, вибрация, окалина). По этому вопросы автоматизации горячей штамповки приобретают особую актуальность.

Изготовление поковки требует многих переходов, для осуществления которых необходима технологическая связь между заготовительным, нагревательным, штамповочным, очистным и термообрабатывающим участками, каждый из которых имеет свои технологические требования. В связи с этим во многих случаях необходимы специализированные машины для работы в составе автоматизированной линии, вынесение заготовительного и термообрабатывающего участка за пределы линии и их работа в комплексе с несколькими линиями.

Высокая температура металла при узком температурном интервале штамповки и многопереходном характере процесса вызывает необходимость постоянного контроля за температурой, временем пребывания заготовки между переходами, строгого соблюдения темпа штамповки. В результате увеличиваются скорости перемещения заготовки и быстроходность основного оборудования.

Использование при горячей штамповке штучных заготовок средних и крупных размеров требует разработки специальных мер для защиты деталей захватного органа и сокращения, временя его соприкосновения с заготовкой, а также времени контакта нагретого металла с инструментом.

Высокая трудоемкость вспомогательных операций, вызываемая необходимостью работы с горячими поковкам, внешние контуры которых из-за заусенца обычно не имеют заранее известных очертаний, а также наличие в одном технологическом агрегате нескольких переходов, требующих обычно различной ориентации приводит к значительному усложнению конструкции передающих устройств.

Колебание температуры и формы поковки затрудняет автоматизацию управления производством и приводит к необходимости применения средств контроля и обратной связи, а также более совершенных типов ЭВМ. Горячештамповочное производство характеризуется широкой номенклатурой поковок со средними и малыми партиями, что приводит к удорожанию их себестоимости и вызывает необходимость быстрой переналадки линии для производства другой поковки.

Таким образом, для автоматизации горячей штамповки необходим комплексный учет всех перечисленных особенностей.

Технологическое обеспечение автоматизации горячей штамповки включает решение следующих вопросов:

- выбор и оптимизация технологического процесса;

- конструирование штамповой оснастки;

- выбор конструктивных параметров основного и вспомогательного технологического оборудования.

Механическое перенесение технологических процессов ручного и механизированного производства на автоматизированный процесс не обеспечивает надежной и качественной работы технологической линии. Рассмотрим основные требования, предъявляемые к автоматизированному технологическому процессу.