
2. Штамповочные ручьи.
Штамповочные ручьи делятся на окончательные, предварительные, заготовительно-предварительные
Окончательный ручей служит для получения отчетливо оформленной конфигурации поковки в соответствии с требованиями приемочного чертежа и техническими условиями. Количество ударов зависит от сложности поковки, подготовки исходной заготовки в заготовительных ручьях и массы падающих частей молота.
По периметру окончательного ручья располагается облойная канавка, форма и размеры которой обусловлены сложностью конфигурации поковки, размерами ее в плане, технологии штамповки и обрезки облоя.
Применяются канавки нескольких типов. Канавка I типа применяется наиболее часто, если нет необходимости применять канавки других типов.
Канавку с двусторонним магазином применяют при необходимости штамповки с большим избытком металла. Допускается применение не по всему периметру ручья. Канавку с расширением в мостике следует применять в случаях, когда необходимо обеспечить заполнение глубоких и сложных полостей штампа. Применяется обычно не по всему периметру ручья. Суживающуюся облойную канавку применяют для поковок круглых в плане, когда заусенец невелик и его ширина, незначительно отличается от ширины мостика.
Для определений толщины облоя по мостику рекомендуется формула:
где
- толщина мостика облойной канавки,
- площадь поковки в плане.
Округлив результат, по таблицам подбирают другие параметры канавки.
При расчете величины для поковок с развилинами или для поковок, содержащих развилину, как элемент общей конфигурации, внутреннюю пленку нужно относить к телу поковки и соответственно определять .
Средняя площадь поперечного сечения облоя определяется
,
где
- коэффициент,
учитывающий степень заполнения облойной
канавки.
Определяется в зависимости от формы и сложности поковки.
Объем
облоя может быть определен по формуле:
,
где
- площадь поперечного сечения канавки,
-
ширина мостика и магазина.
- периметр поковки или ее элемента,
- коэффициент, учитывающий
Форму поковки.
Если на отдельных участках окончательного ручья применяются канавки переменной ширины, следует объем облоя определять как сумму объемов его частей.
Рассмотрим роль облойной канавки в процессе заполнения полости ручья. Выделим несколько характерных стадий.
Первая
стадия продолжается до момента
соприкосновения заготовки со стенками
штампа, при этом заготовка осаживается
на величину
.
Усилие деформации невелико, на поковку
действует сила трения
,
давление на торце
и давление на боковой стенке штампа
.
Облой еще не образуется.
Вторая стадия, начинается с момента соприкосновения поковки с боковыми стенками ручья по его периметру и заканчивается при заполнении полости ручья (за исключением его углов). Усилие деформирования возрастает главным образом за счет роста усилия подпора боковых стенок . Усилие трения на появившемся облое и усилие деформирования облоя сравнительно невелики.
Третья
стадия характерна деформированием
поковки на величину
и выдавливанием металла в облой.
Уменьшение толщины и увеличение
ширины облоя вызывает увеличение
давления в полости ручья и усилия,
необходимого для выдавливания металла
в тонкий быстро остывающий заусенец,
который на этой стадии выполняет основную
роль - создает по периферии
боковой подпор.
Действительно,
поскольку течение металла в облой в
данный, момент затруднено, то происходит
заполнение углов, незаполненных на
второй стадии штамповки. Резкое
возрастание усилия деформирования
объясняется главном образом затратами
усилия на деформирование облоя и трение
в облойной канавке
,
.
Четвертая стадия - стадия доштамповки. При осадке на высоту избыточный металл, имеющийся в заготовке, выдавливается в облойную канавку. Высота заготовки становится равной высоте поковки. Наблюдается рост усилия штамповки.
Таким образом, основная роль облоя состоит в создании бокового подпора, необходимого для заполнения труднодоступных мест ручья и прежде всего его углов. Основная роль облоя реализуется на участке мостика. В облой выдавливается избыточный металл заготовки. Магазин является металлоприемником.
Размеры по мостику должны соответствовать давлению, которое необходимо создать в полости штампа. Если давление будет больше этой величины, то штамп может разрушиться. Если же давление будет слишком мало, то потребуется большой объем металла для облоя, и поковка с четкими очертаниями не получится. При определении размеров облоя следует учитывать и его последующую обрезку.
Предварительный ручей применяется при штамповке сложных поковок. В этом случае стойкость одного окончательного ручья оказывается недостаточной, полости могут, не заполнится металлом, поковки залипают, с трудом извлекаются, что приводит к перегреву штампа. По форме и размерам предварительный ручей почти не отличается от окончательного. На некоторых участках могут быть предусмотрены большие штамповочные уклоны, большие радиусы закруглений. В предварительном ручье облойная канавка отсутствует, поковка получается как бы недоштампованной на толщину облоя. За счет осадки в окончательном ручье происходят деформация.
Заготовительно-предварительный ручей служит для получения формы, близкой к форме поковки, но на некоторых участках выполняет и роль заготовительного. Эти ручьи применяются для поковок с отверстиями, развилинами, отростками. Так, при изготовлении поковок с отверстиями наметка в предварительном ручье отличается от наметки в окончательном ручье (в предварительном - с раскосом, в окончательном - с магазином).
Для поковок с развилинами заготовительно-предварительный ручей имеет специальной рассекатель, которым поступающая в ручей заготовка рассекается на две развилины.
При штамповке поковок с отростками в заготовительно-предварительном ручье полость под отросток делается упрощенной формы с плавным переходом от основной части.