5.7 Конструирование штампов кгшп

Существуют 2 основных типа конструкций блоков: для призматических и цилиндрических вставок (рисунок 5.19).

Для штамповки поковок круглых в плане широко используются цилиндрические вкладыши, которые монтируются в призматических державках, которые закрепляются в блоках для призматических вставок.

Рисунок 5.19 – Ручьевые вставки

Нормалью машиностроения МН 4808–63 предусматриваются блоки для прессов от 6,3 до 63 МН (таблица 5.4).

Таблица 5.4 – Размеры блоков по МН 4808–63

Усилие пресса, МН	В	L	H
	мм
6,3	630	750	570
10	710	750	570
16	900	1040	660
25	1120	1200	900
40	1600	1600	1010
63	1800	2000	1160

Клиновая подушка прессов позволяет регулировать закрытую высоту блоков на относительно небольшую величину. Наилучшие эксплуатационные результаты показали блоки, у которых закрытая высота выбрана по формуле:

(5.13)

где Н – номинальная закрытая высота блока; А – минимальная закрытая высота штамповочного пространства пресса; а – величина регулировки клиновидной подушки.

Для предохранения плиты блока от износа, между вставками и плитами устанавливают кованые термически обработанные подкладные плиты, выполняемые из легированной стали. Толщина основной и подкладной плит, в зависимости от усилия пресса, приведена в таблице 5.5. Толщина верхней и нижней плит одинакова.

Направляющий узел располагают на блоке сзади, чтобы не мешать кузнецу оперировать поковкой.

Таблица 5.5 – Толщина плит

Номинальное усилие пресса, т		630	1000	1600	2500	4000	6300
Толщина плиты, мм	Основная	140	137	150	212	234	344
	Подкладная	10	30	60	80	80	100

На рисунке 5.20 приведен пакет штампа для призматических ручьевых вставок с усиленным боковым креплением.

Рисунок 5.20 – Блок для призматических ручьевых вставок

Каждая ручьевая вставка прижимается своими прихватами (рисунок 5.21). Горизонтальная фиксация вставок осуществляется посредствам болтов, которые прижимают вставки к боковой планке.

Рисунок 5.21 – Конструкция прессового штампа

В башмаках расположены рычажные системы нижнего и верхнего выталкивателей (рисунок 5.20), которые связаны с выталкивающим механизмом КГШП (рисунок 5.22)

Рисунок 5.22 – Выталкивающие механизмы пресса

Механизмы выталкивания поковок бываю следующих типов:

1. непосредственное действие на поковку;

2. действие на пленку под прошивку;

3. действие на заусенец.

Механизмы выталкивания изготавливаются таким образом, чтобы осуществлять выталкивание поковки из трех ручьев. Нижний башмак по отношению к верхнему фиксируется посредством колонок и втулок, которые располагаются в линию за ручьевыми вставками. Башмаки крепятся к столу и ползуну пресса болтами.

Выталкивающие механизмы блока

Необходимые величины хода толкания выталкивающих механизмов блоков для прессов с различными усилиями указаны в таблице 5.6.

Таблица 5.6 – Величина хода толкателя

Усилие, т	630	1000	1600	2000– 2500	3150– 4000	5000– 6300	8000
Необходимый ход толкателя, мм	10 – 12	13 – 18	15 – 20	18 – 25	20 – 30	25 – 35	30 – 40

Указанные величины хода рекомендуются только для универсальных блоков, а не для блоков, на которых производят штамповку выдавливанием.

Выталкивающие механизмы универсальных блоков бывают: 1) с од­ной точкой толкания; 2) с траверсой, позволяющей производить выталкивание поковок из любого ручья штампа; 3) с траверсой и поворотными рычагами, дающими возможность осуществлять выталкивание воздействием на любой элемент поковки; 4) рычажно-кулачковые.

Для поковок, изготовляемых штамповкой и выдавливанием, применяют специальные выталкиватели с большим ходом.

Выталкивающий механизм с одной точкой толкания для удаления поковок только из окончательного ручья чрезвычайно прост, но область его применения весьма ограничена.

Выталкивающие механизмы с траверсой также не получили широкого распространения, в частности, вследствие перекосов и заедания траверсы, приводящих к частым авариям.

Рычажно-кулачковые выталкивающие механизмы универсальны, на­дежно и безотказно работают при любых условиях выталкивания поковок и позволяют беспрепятственно производить монтаж и демонтаж вставок непосредственно на прессе без съема блока.

Если вталкивание производится только в одном центральном ОШР и в одном месте этого ручья, то рычаг изготавливается двуплечим, а при вы­талкивании во всех ручьях – трехплечим.

Общие положения по конструированию ручьев

Ручьи конструируются с учетом основных особенностей горячей штамповки на прессах:

1. Поверхности разъема вставок не должны соприкасаться при штамповке. Между верхней и нижней вставками предусматривается зазор не менее толщины заусенца.

2. На вставке, как правило, располагается только один ручей.

3. Размеры ручьев должны быть взаимно увязаны, чтобы в окончательном ручье деформация, по возможности, шла осадкой, а не выдавливанием.

4. Для вставок с кривой линией разъема на наружных боковых гранях не­обходимо предусмотреть прострожку лысок глубиной 1,5–3 мм и шириной 5–10 мм (аналогично контрольный угол у молотовых штампов). Для избежания зарубки рядом стоящей вставки при горизонтальной регулировке.

5. На вставках без толкателей необходимо предусмотреть гнезда для свободного движения выталкивателей блока.

6. На каждой поковке вставки должно быть по 2 транспортировочных отверстия.

Газоотводящие каналы, выталкиватели

На дне глубоких полостей ручьев необходимо предусматривать газоотводящие каналы диаметром 1,2–1,5 мм. Для упрощения изготовления каналов последние сверлятся на глубину 15–20 мм, а с обратной стороны вставки засверливаются отверстия диаметром 8–15 мм.

При любом конструктивном оформлении выталкивающего механизма общий принцип его работы заключается в том, что выталкиватель блока воздействует в момент выталкивания на толкатель, расположенный в ручье, а последний воздействует на какой- то элемент поковки: саму поковку, заусенец, перемычку. В исходное положение толкатель возвращается обычно пружиной. Крупногабаритные толкатели в нижних вставках в исходное положение могут возвращаться под действием собственного веса.

Для удобства захвата поковок клещами за заусенец во всех вставках, независимо от наличия или отсутствия толкателя, необходимо делать выемки (рисунок 5.23)

Рисунок 5.23 – Выемки для захвата поковки клещами

Толкатель в нерабочем положении упирается в подкладную плиту (рисунок 5.24), движение толкателю вставки сообщает выталкиватель блока. Диаметр d = 10; 13; 15; 18 мм.

.

Рисунок 5.24 – Толкатель

Окончательный штамповочный ручей для КГШП выполняется по чертежу горячей штамповки (рисунок 5.25 б)

а) б)

Рисунок 5.25 – Штамповочные ручьи КГШП

Вокруг ручья выполняется заусенечная канавка, мостик которой симметричной расположен в верхнем и нижнем штампах. Выступающие детали ручья изготавливаются вставными. Иногда эти вставки выполняют роль выталкивателя.

Предварительный штамповочный ручей (рисунок 5.25, а) изготавливается по чертежу горячей поковки с некоторыми упрощениями. Высота ПрШР берется на 3–5% больше высоты ОШР. Ширина ручья выбирается из условия постоянства объемов. Радиусы скругления берутся на 2–5 мм больше радиусов в ОШР. В отличие от молотового штампа, вокруг ПрШР штампа КГШП изготавливается заусенечная канавка высотой на 3–6% больше высоты заусенечной канавки ОШР.

Ручьи для выдавливания представлены на рисунке 5.26 и 5.27.

Профили пережимного, гибочного и формовочного ручьев делаются по правилам для молотового штампа.

Типичным представителем деталей, изготовляемых в разъемных матрицах, является крестовина. Сущность процесса штамповки крестовин в разъемных матрицах заключается в том, что формообразование поковки производят методом выдавливания заготовки в отростки, расположенные от него под углом 90º к плоскости, перпендикулярной направлению движения пуансона (рисунок 5.28).

Рисунок 5.26 – Ручьи для выдавливания

Рисунок 5.27 – Штамп для выдавливания цапфы прицепа

Рисунок 5.28 – Штамп для штамповки крестовин в разъемных матрицах

На рисунке 5.29 представлена схема рациональной организации рабочего места при штамповке на КГШП.

Рисунок 5.29 – Схема рациональной организации рабочего места при штамповке с использованием механизации и автоматизации