16.6. Штамповка.

Штамповка применяется чаше всего для массового производства, и различают следующие три принципиально различные виды:

• горячая объемная штамповка;

• холодная объемная штамповка;

• листовая штамповка.

16.6.1. Горячая объемная штамповка

1 6.6.1.1. Сущность процесса и виды горячей объемной штамповки.

Объемная (горячая) штамповка по существу является ковкой в штампах, при которой перемещение металла заготовки от центра в стороны ограничено боковыми стенками полости штампа. Рабочая полость штампа представляет собой оттиск фор­мы поковки, которую необходимо изготовить.

П

Рис 16.14. Наглядный технологический процесс объемной штамповки на молотах, и прессах

о сравнению со свободной ковкой объемная штамповка имеет следующие преимущества: производительность в 50-100 раз выше, не требуется высокая квали­фикация рабочих, поковки отличаются большой однородностью и точностью, при­пуски и допуски в 3-4 раза меньше, а напуски почти отсутствуют. Конфигурация штампованных поковок приближается к форме готовых деталей, поэтому поковки обычно подвергаются механической обработке только в местах сопряжения с други­ми деталями. 6 поковках, полученных объемной штамповкой, волокна металла не перерезаются и почти точно следуют за контуром поковок, что обеспечивает высо­кую прочность детали.

Из недостатков, свойственных объемной штамповке, можно отметить следующие: ограничен­ность веса штампованных поковок, который обычно находится в пре­делах от 0,3 до 100кг (в отдельных случаях вес поковок достигает 0,5-1,5 т), каждая новая деталь требует изготовление одного или несколь­ких дорогостоящих штампов, кото­рые пригодны только для данной детали.

Технологический процесс объемной штамповки наглядно по­казан на рис.6.14. Он включает в себя следующие операции: резку проката на заготовки 1, нагрев за­готовок 2, штамповку нагретых за­готовок в штампах на молотах 3, или прессах, или горизонтально-ковочных и бочных машинах, об­резку заусенцев 4, правку поковок и первичную термообработку 5. очистку от окалины 6 и холодную чеканку некоторых поковок 7

Технологически в зависимости от принципа штампа, горячая объемная штамповка разделяется принципиально на 2 вида:

• облойная штамповка или штамповка в открытых штампах (рис. 16.15.а);

• безоблойная штамповка или штамповка в закрытых штампах (рис16.15.б)

П

Рис. 16.15. Штампы для горячей штамповки на молоте: а – открытый, б - закрытый

ри штамповке в открытом штампе поковка получается с облоем (заусенцем) по месту разъёма штампа. При штамповке с облоем полость штампа хорошо заполняется металлом, так как объем заготовки берется не­сколько больше объема полости штампа. На рис.1б.15.а показана простейшая схема облойной одноручьевой штамповки не сложной по форме поковки 1 из цилиндрической заготовки 5. Штамп состоит из двух частей: верхней 7, прикрепляемой к бабе, и нижней 8, прикрепляемой к штамподержателю и шаботу молота при помощи специальных креплении и клинь­ев (если, например, штамповка ведется на молотах). Боковые поверхности ручьев штампа для облегчения выемки поковок 6 имеют уклоны 3-12°. Нагретую заготовку 5 перед штамповкой укладывают в нижнюю половину штампа на торец и осаживают верхним штампом. В результате металл заполняет весь штамп, формируя черновую поковку 4. Наиболее трудно заполняются металлом углы внутренней поверхности штампа. Однако при осадке в штампе тонкий слой облоя 2-3, образующийся вокруг поковки, начинает препятствовать дальнейшему значительному течению металла в облой и металл вынужден заполнять углы внутренней полости штампа. В результате поковка получается хорошо, выполненной, даже при сложной конфигурации. В даль­нейшем облой удаляют на обрезных штампах.

При штамповке в закрытом штампе образование облоя по месту разъема штампа не предусматривается (безоблойная штамповка). На рис.1б.15.б представлена схема штамповки в закрытом штампе. Верхняя 1 и нижняя 2 половины штампа образуют закрытую полость и поковка 3 формируется в этой полости, не имея возможности выхода за ее пределы. Это обеспечивается замком, представляющим собой плот­ное соединение двух конических поверхностей (с конусностью 1-2°) верхней и нижней половин штампа. Для получения поковок в закрытом штампе без избытка и недос­татка металла требуется строгое равенство объема заготовки объему полости штам­па. В противном случае при избытке металла штамп не закрывается и поковка не бу­дет сформирована; при недостатке металла полость штампа не полностью заполняет­ся и поковка будет забракована.

Учитывая характер деформации и ряд особенностей горячей штамповки на молоте, прессе и горизонтально-ковочной машине различают в соответствии с этим сами штампы и технологические особенности этих видов объемной штамповки.

Как известно наиболее широкое распространение объемная штамповка полу­чила на молотах и горизонтально-ковочных машинах, в связи с этим и будут рас­смотрены эти виды более подробно.