ТКМ раздаточный материал / Домашнее задание / Обработка давлением ДЗ / 3 ДЗ штамповка на ГКМ

ШТАМПОВКА НА ГОРИЗОНТАЛЬНО-КОВОЧНЫХ МАШИНАХ (ГКМ)

Исходная заготовка – пруток круглой, реже прямоугольной и квадратной формы.

Рис. 1 Штамповка на ГКМ

Горизонтально-ковочная машина представляет собой механический кривошипный штамповочный пресс, имеющий разъемную матрицу, одна часть которой является подвижной – зажимной. Штамп состоит из трех частей: неподвижной матрицы 3, подвижной матрицы 5 и пуансона 1, размыкающихся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Пруток 4 (исходная заготовка) с нагретым участком на его конце закладывают в неподвижную матрицу. Положение конца прутка определяется упором 2 (Рис.1, а). При включении машины подвижная матрица 5 прижимает пруток к неподвижной матрице, упор автоматически отходит в сторону, и только после этого пуансон 1 соприкасается с выступающей частью прутка и деформирует ее (Рис.1, а). Металл при этом заполняет формующую полость, расположенную впереди зажимной части. После окончания деформирования пуансон движется в обратном направлении, выходя из полости матрицы. Матрицы разжимаются, полученную поковку вынимают или она выпадает из матриц.

На ГКМ можно получать поковки как сплошного (рис. 1,а), так и полого (рис. 2,б) сечения.

Технологические возможности горячей объемной штамповки на ГКМ

Показатель	Горячая объемная штамповка на ГКМ
Максимальная масса поковки, кг	200
Минимальная толщина стенки, мм	4
Максимальный габаритный размер поковки, мм	Ǿ 250
Рекомендуемые материалы	Стали, цветные металлы и сплавы
Экономически оправданный тип производства	Серийное и массовое
Экономически оправданное минимальное количество, N шт/год	500

Требования технологичности к конструкции поковок, получаемых на ГКМ.

1. Желательно, чтобы максимальный наружный диаметр поковки (Dмах) был не более максимальной длины поковки (Lмах). (Dмах≤ Lмах) (рис. 1).

2. Максимальный наружный диаметр поковки (Dмах), полученный за один переход, не должен превышать 1,5 диаметра исходной заготовки (dиз). (Dмах≤ 1,5×dиз) (рис. 1)..

3. Площадь поперечного сечения исходной заготовки принимается не более минимальной площади поперечного сечения поковки.

4. Для исключения продольного изгиба при деформировании исходной заготовки длина исходной заготовки (L), выступающей из зажимной части штампа, должна быть не более 2,5 диаметра исходной заготовки (dиз). (L ≤ 2,5×dиз) (рис. 1).

5. Толщина стенок поковок S со сквозными отверстиями или глубокими углублениями принимаются не менее 0,15 от наружного диаметра полой поверхности. ). (S≥0,15×D) (рис. 1).

6. Переходы с одной поверхности на другую выполняются по радиусам R≥(1,5 – 2) мм (рис. 1).

7. Диаметры выполняемых отверстий не должны быть менее 30 мм (d0 ≥ 30 мм), а их длина не должна превышать трех диаметров (L0 ≤ 3×d0) (рис. 1).

8. При получении внутренних полостей с одновременным формированием фланца необходимо избегать сужения полостей в продольных направлениях с целью обеспечения свободного течения металла навстречу пуансону (рис. 2).

Рис. 2. Технологичность поковок, получаемых на ГКМ.

9. Необходимо избегать конической формы выемок и хвостовиков (рис. 3).

Рис. 3. Технологичность поковок, получаемых на ГКМ.

10. При получении нескольких утолщений на поковке при штамповке на ГКМ все утолщения выполняются последовательно (за несколько переходов).

11. Для извлечения из штампа поковки должны иметь штамповочные уклоны на поверхностях, параллельных направлению перемещения штампа. Различают наружные (αº) и внутренние (βº) уклоны. Значения наружных и внутренних уклонов определяются в зависимости от относительной глубины полости штампа hн/dн или hв/dв (рис. 4).

	hн и dн – соответственно глубина и ширина полости штампа наружной поверхности заготовки; hн/dн или hв/dв Штамп для ГКМ αº βº ≤1 0,5 0,5 >1 ≤ 2,5 0,5 1,5 >2,5 0,5 3,0 hв и dв - соответственно глубина и ширина полости штампа внутренней поверхности заготовки; α - уклон на наружной поверхности поковки; β - уклона на внутренней по­верхности поковки.
Рис. 4. Штамповочные уклоны

ПОЛУЧЕНИЕ ПОКОВОК НА ГКМ В ОДНОМ И ДВУХ ШТАМПАХ

Рис. 5. Штамповка на одном штампе

а - зажим исходной заготовки (прутка); б –закрытая прошивка и формирование головки; в – отделение поковки от прутка.

1 – пуансон; 2 – неподвижная матрица; 3 – подвижная матрица; 4 – исходная заготовка (пруток); 5 – поковка; 6 – ножницы; Рс – усилие среза; Рпр – усилие прижима заготовки.

Рис. 6. Штамповка на двух штампах

а - зажим исходной заготовки (прутка); б – высадка головки (получение промежуточной заготовки); в – зажим полученной промежуточной заготовки в другом штампе; г – закрытая прошивка и отделение поковки от прутка.

1 – пуансон; 2 – неподвижная матрица; 3 – подвижная матрица; 4 – исходная заготовка; 5 – поковка; Рпр – усилие прижима заготовки.

Классификация поковок, изготовляемых на ГКМ

Группа	Технологические  особенности штамповки	Вид поковки	Эскиз
I. Поковки типа стержня с одним  и несколькими  утолщениями,  расположенными вдоль  исходного прутка	Необходимость определения  оптимального количества  наборных и формовочных  переходов. Диаметр исходной  заготовки должен быть равен диаметру стержневой части поковки	1. С утолщением  на конце стержня
		2. С одним утолщением  вдоль стержня
		3. С утолщениями  на концах стержня
		4. С двумя и более утолщениями,  расположенными вдоль стержня
		5. С одним утолщением на конце  стержня и стержнем  некруглого сечении
II. Поковки типа  колец и втулок со сквозными  отверстиями	Наличие прошивных  операций, в том числе  одной сквозной прошивки,  и возможность в известной мере, произвольного выбора диаметра  исходной заготовки	1. Гладкие  цилиндрические кольца
		2. Кольцо с цилиндрическим наружным и сложным  внутренним контуром
		3. Кольцо с цилиндрическим  отверстием и сложным  наружным контуром
		4. Гладкие цилиндрические втулки
		5. Втулки с цилиндрическим  наружным и сложным  внутренним контуром
		6. Втулки с фланцем и  цилиндрическим отверстием
		7. С двумя буртами и более и  цилиндрическим отверстием
		8. Со сложным наружным и внутренним контуром
		9. С асимметричными элементами и местными выступами при  цилиндрическом отверстии
		10. С отверстием, прошитым  с двух сторон
		11. С фасонной формой торца
III. Поковки с  полостями  (глухими  отверстиями)	Наличие прошивных операций и, в большинстве случаев,  необходимость отделения  отштампованной поковки  от прутка путем  поперечного  сдвига ее ходом подвижной  матрицы (реже сдвигом прутка)	1. С неглубокой полостью
		2. С глубокой полостью  гладкие (стаканы)
		3. С переменным сечением
		4. С полостями с двух сторон
IV. Поковки  полые,  штампуемые  из труб	Утолщение стенок  исходной заготовки  (трубы), раздача, обжим	1. С увеличением наружного  диаметра трубы
		2. С уменьшением внутреннего  диаметра трубы
		3. С увеличением наружного и  уменьшением внутреннего диаметра трубы
		4. Поковки, полученные раздачей
		5. Поковки, полученные обжимом
		6. С фланцем
		7. С фланцем при уменьшенном  внутреннем диаметре трубы
V. Поковки  смешанной формы	Сочетание отдельных  технологических операций, указанных для первых  трех групп, а также  дополнительные операции	1. С полыми утолщениями  на концах стержня
		2. С утолщениями на концах стержня, требующих дополнительных  операций гибки или пробивки
VI. Поковки,  требующие  дополнительно штамповки  на ГКМ	В зависимости от  технологических операций, требующихся дли получении заданной формы поковки,  например дополнительная высадка фланцев,  прошивка полостей и т. д.	1. С концевыми утолщениями, высаженными на ГКМ
		2. С полостями,  прошитыми на ГКМ
		3. С подсаженными на ГКМ штамповочными уклонами или  с другими операциями,  выполняемыми на ГКМ

8