4 Штамповка на молотах

4.1 Общие сведения

Горячая объёмная штамповка – одна из разновидностей ОМД. Процесс заключается в принудительном перераспределении металла нагретой заготовки под действием внешних сил. Формообразование поковки происходит в полостях штампа, называемых ручьями.

Течение металла заготовки в ручье штампа встречает сопротивление стенок и сил трения. Металл заполняет объём ручья. Излишек вытекает в заусенец. Отштампованная заготовка называется штампованной поковкой или просто поковкой.

Если металл нагрет до ковочных температур, то происходит горячая объёмная штамповка. Если деформация металла происходит при комнатной температуре, то это холодная объемная штамповка.

При горячей объемной штамповке имеется два основных вида ручьев – открытый и закрытый (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 – Виды молотовых штампов

Процесс заполнения штамповочных ручьев происходит в несколько стадий в зависимости от формы ручья, заготовки и соотношения их размеров. На рисунке 4.2 представлены виды штамповки на молотах.

Рисунок 4.2 – Виды штамповки на молотах

Штамповка на молотах остается наиболее широко применяемым способом горячей объемной штамповки. Для неё используют главным образом паровоздушные штамповочные молоты двойного действия с педальным полуавтоматическим управлением, позволяющим регулировать скорость бабы и энергию её удара в больших пределах (рисунок 4.3).

Масса падающих частей молотов двойного действия 0,63–25 тс и энергией удара 16–630 кДж.

Паровоздушные молоты простого действия имеют значительно меньшее распространение из-за более низкой производительности. Энергия их удара на 30–40% меньше энергии удара молотов двойного действия с той же массой падающих частей. Довольно широко распространены фрикционные штамповочные молоты с доской с массой падающих частей 0,5–3 тс (рисунок 4.4). К недостаткам этих молотов относится отсутствие регулирования подъёма бабы во время работы за исключением последних моделей.

Рисунок 4.3 – Паровоздушный молот двойного действия

Штамповка крупных паковок производится на паровоздушных бесшаботных молотах с энергией удара 400–1000 кДж, эквивалентных обычным молотам двойного действия с массой падающих частей 16–40 тс (рисунок 4.5). Штамповка на бесшаботных молотах менее производительна, чем на обычных молотах. Кроме того, ввиду подвижности обеих частей штампа многоручьевая штамповка либо затруднена, либо вовсе невозможна.

Рисунок 4.4 – Фрикционный молот с доской

Рисунок 4.5 – Бесшаботный штамповочный молот

4.2 Классификация поковок по общности технологии изготовления

Классификация молотовых поковок создана для облегчения выбора необходимых для штамповки ручьёв. Все поковки в данной классификации разделены по следующим признакам:

• Выбранный способ штамповки – штамповка плашмя и вдоль оси

• Форма и отношение основных размеров поковки

• Форма поперечных сечений поковки

• Форма главной оси поковки

Ручей, в котором получают точный отпечаток поковки с заусенцем, называется окончательный штамповочный ручей (ОШР).

Объём заготовки всегда больше объёма поковки.

Избыточный металл вытесняется в полость, которая называется заусенечной или облойной канавкой. При соприкосновении верхней половины штампа с нижней половиной штампа в месте выхода металла в заусенец образуется замкнутый контур или поверхность разъёма штампа. Проекция штампа на плоскость, перпендикулярную движению инструмента называется планом штампа. Проекция поковки на план штампа называется планом поковки. Линия, проходящая через центры тяжести сечений поковки, называется главной осью поковки. В штамповочных ручьях с целью свободного извлечения поковки из ручья все вертикальные поверхности заменяются наклонными, углы наклона которых называются штамповочными уклонами. Все поверхности ручья сопрягаются по радиусам, которые называются радиусами скругления.

Поковки, штампуемые на молотах, по конфигурации (рисунок 4.6) делятся на две основные группы:

1) удлиненные в плоскости разъема и 2) круглые и квадратные в плоскости разъёма или близким к ним. Удлиненные в плоскости разъёма поковки могут быть с прямой или прогнутой в плоскости разъёма осью и могут иметь отростки и развилины, расположенные также в плоскости разъёма.

Рисунок 4.6 – Поковки, штампуемые на молотах