5.3.4. Установка для изготовления деталей типа днищ и сфер

Такая установка используется обычно при штамповке круп­ногабаритных деталей (рис. 79). Установка состоит из сле­дующих основных частей: корпуса 1, матрицы 2, крышки 3, закрепляемой болтами или пневмоклиновыми запорами, пре­дохранительного клапана 4, дренажного клапана 5, трубопро­вода высокого давления 6, спускного трубопровода 7, уплотнительного кольца 8, облицованного слоем резины толщиной 1 мм.

Рис. 79. Схема установки для гидроштамповки деталей типа днищ в сфер

Работа установки аналогична работе рассмотренных уста­новок. В матрицу закладывают листовую заготовку или заго­товку типа усеченного конуса (рис. 80). Далее закрывают крышку, полость матрицы заполняют водой под высоким дав­лением для штамповки. Величину давления контролируют ма­нометром. На такой установке можно изготовлять детали из металла толщиной 1,5—2,5 мм, диаметром до 2,5 м и глу­биной до 300 мм. Утонение материала при плоских заготовках порядка 10—15%. Если заготовка имеет форму усеченного конуса, то утонение значительно меньше.

Рис. 80. Заготовки (1) и детали (2) типа днищ и сфер

5.3.5. Установка для изготовления деталей типа обшивок

Конструкция установки очень проста. Она может быть ре­комендована даже при небольших сериях деталей (рис. 81). Корпус матрицы изготовляют из швеллера 1, в который встав­ляют деревянную матрицу 2. Сверху помещают крышку 3, закрепляемую

Рис. 81. Схема установки для гидроштамповки деталей типа обшивок

болтами. В крышку вводят штуцер 4 для подачи жидкости под давлением. Сверху крышки приваривают швел­лер, что придает ей большую жесткость. Крышку по периметру уплотняют резиновой прокладкой 5. Как вариант, можно при­менять резиновую диафрагму, которая одновременно будет являться уплотняющей прокладкой. Принцип работы данной установки и установок, описанных выше, аналогичен.

5. 4. Оснастка, особенности её конструирования и изготовления

Корпусы матриц, крышки и запоры крышек, применяемых при гидроштамповке, должны быть рассчитаны на полное мак­симальное давление, необходимое при штамповке. При расчете облицовку матриц не учитывают, поскольку ее изготовляют из материалов, имеющих небольшой предел прочности на разрыв.

Корпусы матриц можно изготовлять литыми или сварными. В них рекомендуется делать съемное дно, что облегчает мон­таж. Дно матрицы устанавливают на резиновой прокладке. Один и тот же корпус можно использовать для штамповки различных деталей при смене облицовки матрицы и некоторой переделке уплотняющих устройств.

Облицовку обычно изготовляют из глиноземистого цемента (одна часть) с добавкой чистого песка (2 части) или из пескоклеевой массы ПС К.

Обводы матрицы формуют по модели детали, выполненной в виде деревянной болванки, имеющей наружные контуры де­тали с припуском на толщину металла облицовки (рис. 82). Болванку центрируют в матрице по установочным кольцам. В прорези верхнего кольца заливают пескоцементную или пескоклеевую массу. После затвердевания болванку и кольцо извлекают и устанавливают дно матрицы.

Если форма детали имеет уширение по диаметру, то мат­рицы изготовляют с разъемом по образующим или по макси­мальному диаметру.

Матрица должна иметь замки, а также устройства, фикси­рующие обе половинки матрицы в необходимом взаимном по­ложении.

Листовой металл для заготовок деталей раскраивают на гильотинных (при прямых резах) или на роликовых (при об­резке по кривым) ножницах.

Обечайки свертывают на трехвалковых станках.

Наиболее рациональным способом сварки обечаек по образующей является сварка в струе защитного газа (аргонно-дуговая).

Конические заготовки должны иметь припуски по образую­щей величиной 25÷30 мм для зажатия зажимными устрой­ствами. При отбортовке фланца припуск должен составлять 10-12 мм. В местах соприкосновения заготовки с матрицей диаметр заготовки должен быть менее (1—1,5 мм) диаметра матрицы.

Рис. 82. Схема изготовления матрицы:

а. — для деталей типа тел вращения; б — для деталей типа днищ и сфер; 1— болванка; 2 — установочное кольцо; 3 — облицовка матрицы; 4 — корпус матрицы

При формообразовании деталей с применением резинового мешка (диафрагмы) длину образующей заготовки определяют по формуле:

, (64)

где L —длина образующей заготовки;

— длина образующей детали по чертежу;

— уменьшение длины образующей в зависимости от

степени деформации (рис. 83);

В — припуск на обрезку (8—15 мм).

Фланцы при гидро­штамповке с примене­нием диафрагмы не де­лают.

При расчетах разме­ров матриц следует учитывать упругие деформа­ции, которые будут проявляться после снятия давления. Диаметры мат­рицы должны быть не­сколько больше диа­метров детали по чертежу. Размеры матрицы рассчитывают по формуле:

(65)

где — искомый диаметр матрицы;

— диаметр детали по чертежу;

е — упругая деформация.

Рис. 83. График зависимости утяжки по образующей от степени деформации

Упругую деформацию подсчитывают по формуле:

(66)

— истинное напряжение;

Е — модуль упругости;

А — коэффициент, равный для сплавов алюминия 1,5 и для сталей типа 18—8, равный 2.

Истинное напряжение о можно определить по формуле:

, (67)

где — предел текучести;

— деформация в тангенциальном направлении;

— модуль упрочнения, определяемый по табл. 12.

6. ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПРОФИЛЬНОГО И ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА НА СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРЕССАХ

И СТАНКАХ