книги из ГПНТБ / Денисов В.Т. Резервы повышения эффективности холодноштамповочного производства

1

4.Штамповка восьмипозиционными последовательными штам­ пами, в т. ч. армированными твердым сплавом ВК-20, из ру­

2.Штамповка четырехпозиционными последовательными штам­ пами, армированными твердым сплавом ВК-20, из полосовой

10.Штамповка восьмипозиционными последовательными штам­ пами, армированными твердым сплавом ВК-20, из рулонной

ботки рабочих частей штампов, отсутствие унификации дета­ лей штампов и др.

Как отмечалось, потребность в листах магнитопроводов исчисляется сотнями миллионов штук в год. Для обеспечения такого объема производства ежегодно потребляются штампы, стоимость которых превышает 5 млн. рублей. Примерно столь­ ко же расходуется средств на содержание, эксплуатацию и ремонт штампов для вырубки листов магнитопроводов.

Большие затраты средств на изготовление, ремонт и эксплуатацию штампов приводят к тому, что удельный вес расходов на технологическую оснастку в себестоимости выруб­ ленных деталей составляет довольно значительную величину, которая нередко достигает 6—8%.

Следовательно, изыскание резервов сокращения затрат на технологическую оснастку имеет актуальное значение для повышения эффективности холодиоштамповочного производ­ ства.

Важнейший резерв повышения эффективности холодноштамповочных процессов — увеличение долговечности (стой­ кости) штамповой оснастки.

Средняя стойкость штампов для вырубки листов статора и ротора на большинстве электромашиностроительных предприя­ тий составляет 400—600 тыс. вырубок. Если стойкость их увеличить в 3—4 раза и довести ее до уровня передовых оте­ чественных предприятий (Харьковского, Пермского и др.), то требуемое для изготовления одного и того же количества лис­ тов магнитопроводов количество штампов значительно сокра­ тится. Рассмотрим на конкретном примере, как изменится по­ требность в штампах для вырубки листов магнитопроводов в количестве 30 млн. штук в год в результате применения более долговечных штампов. Можно предположить, что зависимость между потребностью в штампах и годовой программой вы­ рубки деталей является функциональной (см. график). Гра­ фически кривая, изображающая зависимость потребности я штампах от их долговечности, напоминает гиперболу. Для определения количественного значения' потребной технологи­

П — программа вырубки деталей (млн. шт.); Д—долговечность технологической оснастки (млн.

выруб.).

За счет сокращения потребного количества штампов для

ловливает возможность достижения экономии нескольких миллионов рублей ежегодно. Повышение стойкости штампов, кроме сокращения затрат, обеспечивает также увеличение производительности прессового оборудования, уменьшает, по­ требность в высококвалифицированных рабочих-инструмен­ тальщиках. Особое значение имеет повышение долговечности технологической оснастки с точки зрения сокращения затрат живого труда рабочих, повышения его производительности и снижения себестоимости штампованных деталей.

Поэтому к повышению стойкости вырубных штампов, изу­ чению направлений совершенствования их производства сле­ дует относиться как к задаче первостепенной важности. При холодной штамповке листов магнитопроводов из тонколистовой электротехнической стали (с содержанием кремния до 4,8%) режущие кромки рабочих частей штампов изнашиваются зна­ чительно быстрее, чем при штамповке обычных углеродистых сталей.

Это объясняется тем, что применяемые для изготовления штампов стандартные стали Х12, Х.12М, Х12ФІ имеют суще­ ственные недостатки. К числу основных недостатков данных сталей в первую очередь необходимо отнести грубую карбид­ ную неоднородность. Легирующие элементы (хром, молибден) образуют в структуре стали сложные карбиды, которые, рас­ полагаясь по границам зерен, попадают в плоскости режущих кромок и выкрашиваются, вызывая хрупкое разрушение ак­ тивных частей штампов. Причем карбидная неоднородность резко возрастает в крупных сечениях проката, диаметром бо­ лее 60 мм. В свою очередь это сопровождается снижением прочности, износостойкости, твердости и вязкости закаленной стали, ухудшением растворения карбидов, ростом зерен аустенита и увеличением анизотропии деформации при закалке.

Однако, как показали исследования и опыт работы, стой­ кость вырубных штампов из легированных сталей Х12М, Х12ФІ можно увеличить получением оптимальной структуры металла, совершенствованием конструкции и технологии изго­ товления штампов, повышением качества заточки и эксплуата­ ции. Практикой доказано, что при прочих равных условиях

штампы с оптимальной структурой металла имеют повышен­ ную стойкость.

Для уменьшения карбидной неоднородности штамповую сталь перековывают (не выше 3—4 баллов по десятибалльной шкале карбидной неоднородности для быстрорежущих ста­ лей). После ковки карбиды равномерно распределяются по всей поковке, что позволяет повысить износостойкость стали и на этой основе долговечность штампов.

Проведение данных работ и некоторых конструктивных из­ менений позволило только на саратовских электромашино­ строительных заводах повысить стойкость между переточками четырехпозиционных последовательных штампов для - выруб­ ки листов магиитопроводов в два с лишним раза. А это дало возможность сократить расходы на переточку штампов в сред­ нем на 29,1%. Характерно, что при повышении долговечности данной технологической оснастки в два раза стоимость ее возросла всего лишь на 24,5%.

На многих предприятиях электромашиностроения для по­ вышения стойкости пуансонов и обеспечения равномерного зазора между матрицей и пуансонами изготовляется съемник, который ограничивает вылет пуансонов, обеспечивает их на­ правление и равномерный зазор. В отделе главного технолога Пермского электротехнического завода была создана конст­ рукция штампа последовательного действия с мягким съемни­ ком на тарельчатых пружинах и скользящими направляющи­ ми. Практика эксплуатации таких штампов показала, что при работе появляются задиры втулок или колонок. Мягкий съем­ ник на тарельчатых пружинах'также не обеспечивал стабиль­ ной работы из-за частых поломок тарельчатых пружин. Все это приводило к преждевременному выходу штампов из строя.

Учитывая недостатки штампов с мягким съемником на та­ рельчатых пружинах и скользящими направляющими, была разработана и применена на ряде предприятий (городов Са­ ратова, Перми, Харькова и т. д.) конструкция четырехпозиционного последовательного штампа с взаимозаменяемыми сек­ ционными роторной и статорной матрицами, рабочий профиль которых обрабатывается на профильно-шлифовальном и оп­ тико-шлифовальном оборудовании. У таких штампов для по­ вышения долговечности пуансонов и обеспечения равномерно­ го зазора между матрицами и пуансонами изготовляется жест­ кий съемник. В целях более точного центрирования верхней и нижней частей штампов применили шарик&вые направляю­ щие. В качестве направления у данных штампов служат лис-

ты статора и ротора, вырубленные на этом штампе до сдачи его в эксплуатацию и монтирующиеся в съемнике в количестве 6 штук для ротора и статора. Причем лазы листов должны быть предварительно протравлены до достижения посадки «движение» пуансона по пазу. Травление производится в рас­ творе следующего состава: хромовый ангидрид — 400 г, сер­ ная кислота — 225 г, фтористый аммоний— 16 г, вода—0,6 л. Время травления 30 минут, оно может быть увеличено по ме­ ре обеднения раствора. После травления листы подвергаются обязательному промыванию и сушке в естественных условиях. Практика показала, что проведение данных совершенствова­ ний конструкции штампов позволило повысить долговечность штамповой осиа'стки на 400—500 тыс. вырубок.

На ряде электромашиностроительных предприятий была применена косая заточка пуансонов под углом 2—7°, которая снижает усилие резания и уменьшает шум при вырубке. Ве­ личина углов заточки в конкретных условиях зависит от числа ходов ползунов прессов. Кроме того, на отдельных предприя­ тиях производят алмазную доводку режущих кромок рабочих частей штампов из высоколегированных сталей, при которой помимо повышенной чистоты обработки не создается допол­ нительных напряжений в поверхностном слое. Алмазная до­ водка на специальном оборудовании позволяет увеличивать стойкость штампов в среднем на 300—400 тыс. вырубок.

Важным резервом повышения стойкости штампов являет­ ся равностойкость между переточками. Основной причиной понижения стойкости штампов по мере переточек является воз­ растание зазора между пуансонами и матрицами. Увеличение зазора по мере переточек уменьшает стойкость режущих кро­ мок ввиду увеличения затяжки металла в зазор. Конструктив­

тиях у режущих кромок матриц вырубной технологической ос­ настки углы уклона доведены до 4—7 минут. Штампы с ко­

стали марки 7ХГ2ВМ благоприятно отражается на повышении