
- •Специальные виды штамповки Учебное пособие
- •Воронеж 2009
- •1.1 Строение металлов
- •1.2. Деформации поликристаллов в металле под действием внешних сил
- •1.3. Физические основы формоизменения металлов
- •1.4. Классификация методов холодной штамповки по скорости деформации
- •2. Штамповка резиной
- •2.1. Общие сведения
- •2.2. Давления, развиваемые резиновыми подушками
- •2.2.1. Влияние сорта резины
- •2.2.2. Влияние коэффициента трения между резиновой подушкой и внутренними поверхностями контейнера.
- •2.2.3. Влияние соотношения между толщиной резиновой подушки и высотой жесткого формообразующего элемента
- •2.2.4. Влияние соотношения между объемом резиновой подушки и объемом, заполняемым резиной при рабочем ходе.
- •2.2.5. Влияние внутреннего очертания контейнера.
- •2.3. Периоды работы резиновых подушек
- •2.4. Операции, выполняемые методом штамповки резиной
- •2.4.1. Вырезка по контуру
- •2.4.2 Просечка отверстий
- •2.4.3 Гибка бортов
- •2.4.4. Формовка
- •2.4.5 Вытяжка
- •2.5. Сорта резины для подушек
- •2.6. Оснастка, особенности её конструирования и изготовления
- •2.6.1. Контейнеры
- •2.6.2. Жесткие формоизменяющие элементы
- •2.7. Оборудование, применяемое при штамповке резиной
- •3. Разновидности метода штамповки резиной
- •3.1. Гидрорезиноштамповка
- •3.2. Оборудование при гидрорезиноштамповке
- •3.3. Ударная штамповка резиной
- •3.4. Технология изготовления деталей методом ударной штамповки резиной
- •3.4.1. Особенности штамповки деталей первого класса
- •3.4.2. Особенности штамповки деталей второго класса
- •3.4.3. Особенности штамповки деталей третьего класса
- •3.5. Оборудование и оснастка при ударной штамповке резиной
- •3.5.1. Листоштамповочные молоты
- •3.5.2. Контейнеры
- •3.5.3. Жёсткие формоизменяющие элементы
- •4.Штамповка на падающих молотах
- •4.1 Сущность метода
- •4.2. Технология изготовления деталей
- •4.2.1. Раскрой заготовок
- •4.2.2. Подготовка заготовок под штамповку
- •4.2.3. Штамповка
- •4.2.4. Калибровка
- •4.2.5. Доводка
- •5. Гидроштамповка
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Напряжения и деформации, возникающие в материале заготовки
- •5.3. Оборудование при гидроштамповке
- •5.3.1. Установка для изготовления полых деталей формы тел
- •5.3.2. Установка для подачи воды под высоким давлением в полость матрицы
- •5.3.3. Установка для изготовления полых деталей (с дном и без дна) формы тел вращения с воздействием жидкости на заготовку через диафрагму.
- •5.3.4. Установка для изготовления деталей типа днищ и сфер
- •5.3.5. Установка для изготовления деталей типа обшивок
- •5. 4. Оснастка, особенности её конструирования и изготовления
- •6.1. Общие сведения
- •6.2 Элементы теории гибки с растяжением
- •6.3. Формообразование деталей на станках типа пгр
- •6.4. Гибка деталей на роликовых станах
- •6.5. Формообразование деталей на копировально-гибочных станках типа кгл
- •6.6. Формообразование деталей на прессах типа оп и ро
- •6.7. Формообразование деталей на прессах типа пкд
- •7. Обкатка и раскатка
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Технологический процесс обкатки
- •7.3. Технологический процесс раскатки
- •7.4. Элементы теории процесса раскатки
- •7.5. Заготовки и их расчёт
- •7.6. Оборудование и оснастка при обкатке и раскатке
- •7.6.1. Оборудование
- •7.6.2. Оснастка
- •8. Штамповка взрывом
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Разновидности взрывчатых веществ и их особенности
- •8. 3. Способы штамповки взрывом и применяемое оборудование
- •8.3.1. Классификация штамповки по виду применяемой энергии
- •8.3.2. Классификация штамповки по способу передачи энергии взрыва
- •8.3.3. Классификация штамповки по типу применяемых конструкций установок
- •8.4. Расчёт процессов высокоскоростного деформирования
- •8.5. Изменение металла при импульсном нагружении
- •8.6. Применение электрогидравлического эффекта в качестве источника энергии
- •9. Применение легкообрабатываемых
- •9.1. Материалы, применяемые при изготовлении оснастки
- •9.1.1. Масса тлк-э
- •9.1.2. Масса дкм
- •9.1.3. Пескоклеевая масса
- •9.1.4. Эпоксипласт
- •9.2. Особенности конструирования и изготовления оснастки
- •9.2.1. Отливка пуансонов из тлк-э
- •9.2.2. Изготовление пуансонов с применением дкм
- •10. Принципы проектирования технологических процессов
- •10.1. Исходные данные и порядок разработки технологических процессов
- •10.2. Технико-экономическая оценка вариантов технологических процессов
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.5. Сорта резины для подушек
Резиновые подушки могут быть монолитными и склеенными из листов резины. Производство монолитных резиновых подушек требует пресс-форм, изготовление которых представляет известные трудности. Вторым их недостатком является необходимость периодического снятия путем фрезерования поверхности рабочего слоя резиновой, подушки, соприкасающегося со штампуемыми изделиями. Этот слой изнашивается, и в напряженных зонах резина выкрашивается. Периодическое фрезерование уменьшает толщину резиновой подушки, и поэтому возникает необходимость в подклейке листовой резины к отфрезерованной ее поверхности.
В последнее время применяют клееные резиновые подушки, состоящие из резиновых листов толщиной 30…60 мм. Клееная резиновая подушка, в зависимости от назначения, может состоять из резины различных сортов. Например, при штамповке материалов, допускающих формоизменение в подогретом состоянии, рабочий слой резины, подвергающийся воздействию высоких температур от нагретой заготовки, делают из термостойких дорогостоящих сортов резины, а основная масса резиновой подушки склеивается из листов резины, обладающих характеристиками, соответствующими данным условиям формоизменения.
Существует большое количество сортов резины, обладающих различными механическими характеристиками.
Основными характеристиками резины являются твердость и относительное удлинение.
Различают резину твердую, средней твердости и мягкую. С повышением твердости относительное удлинение ее уменьшается.
Выбор марки резины зависит от применяемой схемы штамповки и геометрии штампуемой детали. При выборе следует руководствоваться степенью деформирования резиновой подушки при штамповке, отношением высоты отдельных элементов штампуемых деталей к их размерам в плане и механическими характеристиками штампуемого металла.
Применение мягкой резины при штамповке по первой и второй схемам ограничивается «затеканием» резины под борты. Однако возможно создание комбинированных резиновых подушек, основная масса которых состоит из резины мягкой или средней твердости, а часть резиновой подушки, прилегающая к детали, — из резиновой пластины толщиной 40…60 мм повышенной твердости. Такая резиновая подушка обладает некоторой универсальностью; Наиболее часто основную массу резиновой подушки набирают из пластин резины марок 2462; 56; 3311. Рабочую пластину, находящуюся в непосредственном контакте с деформируемой заготовкой, выбирают согласно данным табл. 7.
В табл. 6 приведены наиболее часто применяемые сорта резины.
Таблица 6 Марки резин и их характеристики
Марка резины |
Тип каучука |
Твердость по Шору |
Относительное удлинение, % |
Сопротивление разрыву, МПа |
Остаточное удлинение, % |
Модуль эластичности |
Плотность, г/см3 |
Примечание |
4004 2462 3703 3826 2961 2651 5168 |
СКН НК - СКН - - СКБ |
75-90 65-80 65-80 65-75 50-65 50-65 50-65 |
200 300 350 300 450 300 200 |
10 10 16 8 8 4,5 3,5 |
20 30 35 20 25 15 - |
- 35,6 - 41,62 - - - |
1,25 1,40 1,2 1,35 1,36 1,23 1,26 |
твердая |
922 2651 56 |
- СКБ НК |
50-65 45-60 45-60 |
300 300 450 |
45 50 100 |
35
28 |
- - 17,1 |
1,14 1,13 1,41 |
сред-няя |
1432 ВИАМ-2 2005 1847 3311 |
- - - - - |
40-50 35-50 35-50 35-45 30-40 |
350 600 400 600 700 |
40 170 35 160 150 |
30 26 30 15 25 |
- - - - 3,55 |
1,09 - 1,11 - - |
мягкая |
При выборе марок резины руководствуются следующими положениями:
1) резину марок 56 и 2651 применяют для штамповки деталей из сплавов алюминия, при этом учитывают, что резина марки 2651 имеет пониженные механические свойства;
резину марки 2462 и 3826 (повышенной твердости) применяют для рабочей пластины при штамповке стальных деталей; всю остальную часть подушки делают из резины марок 56 'и 2621, т. е. из резины средней твердости;
резину марок 4004 и 3826 (повышенной твердости) применяют в. качестве отдельных накладок для калибровки изготовляемых деталей;
резину марки 5168 (повышенной твердости) применяют в качестве рабочей пластины или в виде накладок при штамповке деталей из магниевых и титановых сплавов с нагревом заготовок. Этот сорт резины термостоек, однако контакт ее с поверхностью детали должен быть возможно кратковременным.
Толщину резиновых подушек принимают равной 1,5—3,0 и более высоты штампуемой детали, причем учитывают степень формоизменения подушки; чем она больше, тем больше должна быть толщина подушки.
В плане резиновая подушка должна быть на 2,5…3 мм больше соответствующих размеров контейнера, Это делают с целью более плотной посадки резиновой подушки при запрессовке ее в корпус контейнера.
Таблица 7 Применение различных сортов резины
Схема штамповки и конструктивные характеристики деталей |
Твердость (по Шору) |
||
65-90 |
45-60 |
≤ 45 |
|
I схема. Резиновая подушка - матрица, штамповка без прижима. Штамповка деталей с различными бортами, отбортовка-ми, подсечками; пробивка отверстий одновременно с формообразованием детали |
Для сталей и сплавов алюминия |
Только для деталей из сплавов AL |
Не применяется |
II схема. То же, но групповая штамповка. Обрезка по контуру, штамповка деталей с различными бортами, отбортовками, подсечками; пробивка отверстий одновремен-но с формообразованием детали |
Для сталей и сплавов AL |
Не применяется |
Не применяется |
III схема. Резиновая подушка — пуансон, штамповка без прижима. Штамповка рифтов, обтекателей с малым соотношением h\l, элементов жесткостей, отбортовок, полупатрубков, неглубоких днищ |
Не применяется |
Преимущественно для сплавов алюминия |
Для сталей и сплавов алюминия |
IV схема. Резиновая подушка - матрица, штамповка с прижимом. Штамповка сложных деталей замкнутого контура, требующих при формообразовании глубокой вытяжки |
Не применяется |
Для сталей и сплавов алюминия |
Для сталей и сплавов алюминия |
V схема. Резиновая подушка - пуансон, штамповка с прижимом. Штамповка глубоких днищ, обтекателей с большим соотношением h\l и др. |
Не применяет-ся |
Преимущественно для сплавов алюминия |
Для сталей и сплавов алюминия |