4 Полугорячая объёмная штамповка в металлургическом производстве оао «АвтоВаз»

Полугорячая штамповка в последние годы получила широкое распространение в авто­мобилестроении и других отраслях машино­строения с массовым и серийным характе­ром производства. Методами горячей штам­повки изготавливают поковки в широком диапазоне масс из высокоуглеродистых, ле­гированных, коррозионно-стойких сталей, а также труднодеформируемых цветных метал­лов и сплавов.

Суть процесса полугорячей штамповки за­ключается в том, что металл нагревается и де­формируется при температуре, находящейся выше критической точки перлитного превра­щения (но ниже температуры окалинообразования), что позволяет существенно (до 65%) снизить сопротивление деформации.

В металлургическом производстве "АвтоВАЗ" в настоящее время работают три пресса для полугорячей штамповки поковок: гидравлический усилием 5 МН фирмы "Закк и Киссельбах", четырех- и пятипозиционный преессы-автоматы номинальной силой соответственно 6,3 и 16 МН фирмы "Шулер".

На прессе силой 16 МН изготовляют по­луфабрикаты поковок корпуса внутреннего шарнира (рисунок 6) для автомобиля ВАЗ-2108. Изна­чально данную деталь изготовляли полно­стью методом ХОШ за четыре перехода на прессах фирмы "Брет" с промежуточными от­жигами заготовок и нанесением слоев фос­фата цинка и мыла. В соответствии с новой технологией в холодном состоянии на прес­сах фирмы "Брет" производят только оконча­тельное формирование внутренних дорожек детали, а все остальные переходы осуществ­ляют в полугорячем состоянии. Внедрение комбинированного варианта штамповки по­ковок корпуса внутреннего шарнира (полуго­рячее выдавливание + ХОШ) позволило зна­чительно сократить количество промежуточных операций отжига, фосфатирования и омыливания и существенно снизить затраты на производство.

Рисунок 6. Схема штамповки поковки обоймы наружного шарнира

На гидравлическом прессе фирмы "Закк и Киссельбах" с 1984 г. изготовляют поковки обойм наружного и внутреннего шарниров за одну операцию. Существенный недостаток технологического процесса — отсутствие в поковках отверстия под шлицевой вал (его приходится сверлить), а также низкая стойкость формообразующих матриц (не более 4000 поковок).

Эти недостатки были исключены при ос­воении полугорячей штамповки поковок обоймы наружного шарнира для автомобиля ВАЗ-2110 на прессе фирмы "Шулер" силой 6,3 МН. Поковки изготовляют с отверстием за четыре перехода. Внедрение этого процес­са позволило снизить расход металлопроката, а также увеличить стойкость формообразую­щих матриц (до 20 000 поковок).

Для смазывания и охлаждения штам­па используют смазочно-охлаждающую жидкость "Дельта-79" фирмы "Ачесон", раз­веденную водой в соотношении 1:3, мате­риал заготовок — сталь 20ХГНМ, темпера­тура нагрева заготовок перед штамповкой — 820 ± 20 °С.

Характерная особенность изготовления поковок обойм наружного шарнира — ми­нимальные припуски на механическую об­работку (например, припуски на обработку дорожек — не более 0,3 мм). Допуск на из­готовление матриц и пуансонов для штам­повки поковок составляет 0,05 мм, что дос­тигается применением высокоточного обо­рудования в цехе производства оснастки. Схема деформирования поковки приведена на рисунке.

В настоящее время активно ведется ра­бота по освоению штамповки поковок обой­мы внутреннего шарнира для автомобиля ВАЗ-2108. Эта задача более сложная, так как данная поковка отличается от освоенной поковки обоймы наружного шарнира для ВАЗ-2110 формой дорожек и для ее изготов­ления требуется более точная работа пере­кладчика [2].