37. Оборудование для горячей объёмной штамповки

Штамповочные молоты имеют двухстоечную станину. Они отличаются от молотов для свободной ковки следующим:

– стойки у штамповочных молотов обязательно устанавливаются на шаботе и соединяются с ним при помощи болтов с пружинами;

– движение бабы происходит в регулируемых направляющих;

– все штамповочные молоты имеют управление от ножной педали.

Используются паровоздушные штамповочные молоты, бесшаботные молоты и фрикционные штамповочные молоты с доской.

Для определения мощности молота необходимо знать работу на процесс формоизменения детали, т. е работу деформации, для чего надо знать величину удельного давления. С теоретической точки зрения, эта задача очень сложна, а часто неразрешима, так как при штамповке поковки сложной конфигурации, условия течения металла в различных ее участках значительно отличаются, следовательно:

– значительно различается сопротивление металла деформации;

– сопротивление металла деформации зависит от химического состава, скорости деформации, схемы напряженного состояния, масштабного фактора, температуры нагрева, которая существенно меняется, особенно при многоручьевой штамповке.

Чаще всего для определения мощности молота используют номограммы, которые строят на основе эмпирических работ. Обычно инженер – технолог использует следующие формулы.

Приближенный вес падающих частей молота:

G=aА , (77)

где а – коэффициент, принимаемый для молотов простого действия 12 кг/см², а для молотов двойного действия – 8 кг/см²;

F – площадь поверхности поковки на горизонтальную плоскость.

Более точно вес падающих частей молота двойного действия может быть определён по формулам:

а) для поковок круглой формы в плоскости разъема:

(78)

где D_n – диаметр круглой поковки в плоскости разъема (см);

σ_Bt – предел прочности при температуре окончания штамповки (кг/мм²);

б) для поковок некруглой формы в плоскости разъема:

, (79)

где G определяется по формуле (78) при D_n=1,12 ;

F_n – площадь сечения в плоскости разъема (см²);

L_n – длина поковки (см); B – отношение F_n к L_n, т. е средняя ширина поковки (см).

Вес падающих частей молота простого действия может быть определён по формулам (78), (79) с умножением на 1,5 и 1,8 соответственно.

Для штамповки используют кривошипные горячештамповочные прессы. На них производят почти все виды штамповочных работ, включая многоручьевую штамповку [5].

Промежуточным видом машин для штамповки между молотами и прессами являются винтовые фрикционные прессы. Их особенность в сочетании ударного действия и статического давления. Для штамповки крупных поковок используют гидравлические прессы с большими усилиями (более 100000 т). Наиболее высокопроизводительными и экономичными являются операции горячей штамповки, производимые с помощью горизонтально – ковочных машин в условиях крупносерийного и массового производства за счёт:

– возможности штамповки в закрытых штампах без облоя;

– возможности штамповки без штамповочных уклонов, что уменьшает припуски и допуски на поковку;

– возможности обеспечения в поковке наиболее благоприятного направления волокон макроструктуры, которое придаёт наибольшую прочность;

– высокой производительности (до 900 поковок в час);

– возможности полной автоматизации технологического процесса.

На горизонтально-ковочных машинах могут осуществляться операции: осадка в торец и высадка середины заготовки, глубокая прошивка с раздачей металла в стороны, сквозная прошивка отверстий, гибка, отрезка отштампованной заготовки.