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

стойкости инструмента. Она обладает однородностью струк­ туры, простотой термической обработки, хорошими механиче­ скими свойствами во всех сечениях и возможностью получе­ ния минимальной деформации в штампах. Применение этой

но отражается на повышении ее стойкости. Достаточно ска­ зать, что введение направления и косой заточки пуансонов под углом 3—6°, от центра до периферии, позволило при вырубке магнитопроводов размером по наружному диаметру до 153 мм на Харьковском электротехническом заводе повысить стойкость четырехпозиционных последовательных штампов до 3 млн. вырубок. В качестве другого примера может служить опыт работы Пермского электротехнического завода. Внедре­ ние на данном предприятии таких мероприятий, как прину­ дительная заточка штампов, обязательная проверка карбид­ ной неоднородности инструментальных сталей, конструктив­ ная доработка оснастки, паспортизация ее, позволили довести

зависит от правильной организации работы инструментального хозяйства на предприятиях. На Пермском электротехническом заводе разработана и внедрена «Система организации работы инструментального хозяйства» 1 3 .

исследования и экспериментальные работы по изучению влия­ ния остаточного аустенита на стойкость штампов и определе­ ние оптимального его содержания в рабочих органах. Кроме того, проводятся исследования более 20 марок новых штамповых сталей с повышенным содержанием ванадия (до 4%), ко­ торый образует в стали дисперсные, равномерно распределен­ ные карбиды высокой твердости. Ванадий измельчает зерно

данной работы.

дость сталей с одновременным повышением их прочности и вязкости. Применение этих высокостойких сталей в рабочих органах штампов и завершение экспериментальных работ по выявлению остаточного аустенита позволит увеличить долго­ вечность технологической оснастки до 4—5 млн. вырубок.

Применение твердых сплавов ВК-20 или ВК-15 в качестве материала для рабочих элементов вырубных штампов дает возможность повысить долговечность их в 10 с лишним раз. Но несмотря на высокую эффективность твердого сплава, он нашел применение лишь в несложных и небольших по разме­ ру штампах. Попытки изготовить работоспособные твердо­ сплавные штампы повышенной конструктивной сложности ус­ пеха не имели.

Одной из причин неудачи является отсутствие надежного способа соединения твердого сплава -с инструментальной ста­ лью. Известные методы соединения твердого сплава с инстру­ ментальной сталью (пайка или механическое крепление) не обеспечивают необходимой прочности и надежности в условиях холодной штамповки.

Опыт работы Харьковского электротехнического завода показал, что твердосплавные части пуансонов вырубных штам­ пов, припаянные даже специальными припоями, либо дают трещину, либо отлетают от стального основания после непро­ должительной работы. Механическое крепление твердосплав­ ной части к стальной болтами, резьбой и т. д. ослабляет твер­ досплавную часть, а во многих случаях вообще неприменимо.

Изготовление цельных рабочих элементов штампов из твердого сплава также имеет ряд серьезных недостатков:

1)трудность крепления элементов к основанию штампов;

2)увеличение объема работ при размерной обработке твердосплавных частей;

3)пониженная конструкционная прочность твердого спла­ ва в эксплуатации, вызванная тем, что с увеличением размеров длины или высоты условия работы твердого сплава ухудша­ ются, так как появляются растягивающие напряжения от пе­ рекосов й изгибов;

4)повышение расхода дефицитного твердого сплава.

Эти недостатки цельнотвердосплавных конструкций тем бо­ лее ощутимы, чем выше степень сложности проектируемых штампов.

Из новых способов соединения металлических сплавов наи­ более эффективным является диффузионная сварка. Она осно­ вана на взаимной диффузии компонентов контактирующей.

пары сплавов, нагретых ниже температуры плавления. Раз­ работанная в Таллинском электротехническом научно-иссле­ довательском и проектно-технологическом институте техноло­ гия диффузионной сварки позволяет изготавливать многопо­ зиционные последовательные штампы для вырубки листов магиитопроводов, армированные твердым сплавом ВК-20. Ве­ личина наплавки твердого сплава составляет 4—5 мм.

Стойкость четырехпозиционных последовательных штам­ пов, армированных твердым сплавом ВК-20, составляет около 20 млн. вырубок за срок службы и 400 тыс. вырубок между переточками. Стоимость таких штампов велика, и они требуют особого подхода при эксплуатации.

При недостаточной культуре изготовления и эксплуатации таких штампов в начальной стадии на режущих кромках от­ дельных участков пуансонов и матриц образуются почти не­ видимые сколы мельчайших частиц твердого сплава. Причи­ нами таких разрушений могут быть любые дефекты твердого сплава, уже имевшиеся в нем. При эксплуатации штампов, армированных твердым сплавом ВК-20, следует избегать преждевременных переточек, так как одна преждевременная заточка ведет к снижению общей стойкости штампов в сред­ нем на 3—4%.

Штампы, армированные твердым сплавом, необходимо экс­ плуатировать на таких прессах, конструкция и кинематиче­ ская схема которых не допускает отклонения подвижной части штампа из-за пружинения станин прессов вместе с ползуном в процессе вырубки деталей. При применении прессового обору­ дования с одностоечной станиной долговечность таких штам­

не допускать наличия зазора между подштамповой плитой и столом пресса.

Исправность всех штампов, и особенно армированных твер­ дым сплавом ВК-20, во многом зависит от состояния прессо­ вого оборудования. Особо важное значение имеет то, чтобы установка стола, ползуна, зазоры между направляющими ползуна и станин, перпендикулярность хода ползуна плоскости стола отвечали нормам точности. Отступления от норм точ­ ности могут привести к поломкам или к преждевременному износу рабочих органов штампов.

Применять четырехпозиционные последовательные штам­ пы, армированные твердым сплавом ВК-20, лучше всего на

пресс-автоматах с верхним приводом. Опыт эксплуатации та­ ких штампов на Пермском электротехническом заведе пока­ зывает, что пресс-автоматы моделей А-845, А-6230С с ниж­ ним приводом не полностью отвечают требованиям установ­ ленных норм точности. Так, зазор между пуансонами и матри­ цами таких штампов допустим в пределах 0,04—0,06 мм, а у пресс-автоматов между колонками и втулками — в пределах 0,08 мм на одну сторону. Пресс-автоматы с верхним приводом имеют зазор между колонками, равным зазору между матри­ цами и пуансонами штампов.

Перед установкой штампов каждый пресс-автомат должен быть заранее проверен на его соответствие установленным техническим нор'мам точности для дайной модели. В процессе эксплуатации штампов ни в коем случае нельзя допускать снижения точности прессового оборудования.

Сам процесс эксплуатации штампов, армированных твер­ дым сплавом, имеет некоторые отличительные особенности. То, что может быть целесообразным для повышения долговеч­ ности штампов из инструментальных сталей, может оказаться целесообразным при эксплуатации штампов, армированных твердым сплавом. Так, на Пермском электротехническом за­ воде в процессе эксплуатации четырехпозиционных последова­ тельных штампов, армированных сплавом ВК-20, полностью отказались от косой заточки пуансонов. Это вызвано тем, что косую заточку пуансонов, армированных твердым сплавом ВК-20, производить трудно и не совсем целесообразно. За срок службы приходится снимать для заточки пуансоны с пуансонодержателями до 60 раз, а это нарушает их механическое креп­ ление и снижает надежность в работе.

Большие возможности повышения эффективности холодно­ штамповочного производства заложены в организации спе­ циализированного изготовления штампов. При организации изготовления штампов, армированных твердым сплавом ВК-20, на специализированных заводах (цехах) из нормализованных узлов и деталей представляется возможным снизить их стои­ мость и значительно улучшить качество.

Но по стоимости изготовления и ремонта штампов еще нельзя судить о преимуществах какого-либо метода1 холодной штамповки листов магнитопроводов, так как величина затрат на технологическую оснастку на единицу продукции зависит не только от ее стоимости, но и от того количества продукции, которое будет изготовлено данной оснасткой.

Проведенные расчеты (см. табл. 14) показывают, что при

5.Штамповка восьмипозиционнымн последовательными штам­ пами, армированными твердым сплавом ВК-20, из рулонного

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

6.Штамповка восьмипознционными последовательными штам­ пами, армированными твердым сплавом ВК-20, из рулонной

внедрении прогрессивных методов холодной штамповки в про­ изводство листов активного железа величина расходов техно­ логической оснастки на единицу продукции подвергается суще­ ственным изменениям: применение штампов, армированных твердым сплавом, при изготовлении листов статора и ротора обеспечивает снижение затрат на штамповую оснастку на еди­ ницу продукции по всем анализируемым предприятиям. Осо­ бенно резкое снижение удельных расходов инструментальной

ных штампов, армированных твердым сплавом ВК-20. Сниже­ ние расходов на технологическую оснастку объясняется тем, что более дорогие в изготовлении штампы, стоимость которых в 5—6 раз превышает стоимость штампов из инструментальных сталей, позволяют вырубать во много раз большее количество листов статора и ротора. Кроме того, штамповка из рулонного материала дает возможность за счет снижения количества пересечек листов и уменьшения количества застреваний мате­ риала в зоне штамповки увеличить стойкость штампов на 10—15%.

Анализ показал, что за счет сокращения удельных расхо­ дов технологической оснастки, наибольшее снижение себе­ стоимости листов магнитопроводов происходит при внедрении двухрядной холодной штамповки из рулонного материала восьмипозиционными последовательными штампами, армиро­ ванными твердым сплавом ВК-20, на специализированных пресс-автоматах.

Внедрение более прогрессивных методов холодной штам­ повки сопровождается значительной экономией материаль­ ных, трудовых и денежных ресурсов. Причем экономия полу­ чается в подавляющей части за счет снижения затрат металла и сокращения трудоемкости продукции. Экономия от сниже­ ния расходов по этим и другим элементам позволяет не только

венный эффект. Причем следует отметить характерную деталь: чем выше долговечность применяемой технологической оснаст­ ки, тем больше получаемая экономия трудовых и материаль­ ных затрат, тем скорее . окупаются затраты, вложенные в штампы. Это подтверждают и данные табл. 15: несмотря на большую стоимость последовательных и других штампов, ар­ мированных твердым сплавом ВК-20, окупаются они гораздо быстрее, чем штампы из обычной инструментальной стали.

Орудия труда представляют собой наиболее подвижный элемент производства и подвергаются непрерывному измене­ нию, совершенствованию и обновлению. Они всегда целиком принимают участие в процессе производства. В процессе же образования стоимости отдельного продукта орудия труда принимают участие лишь частями, пропорционально своему снашиванию. Величина составной части стоимости орудия труда, которая переносится на единицу создаваемого продук­ та, обратно пропорциональна их производительности. Чем большей производительностью обладает то или иное оборудо­ вание, тем большей будет масса продукта, на которую распре­ деляется присоединяемая этим оборудованием стоимость и,

представляют собой существенную часть общих затрат на про­ изводство продукции. Причем по мере дальнейшего техниче­ ского прогресса удельный вес этих расходов в себестоимости продукции имеет тенденцию к увеличению. Поэтому мобили­

штамповки приводит к значительному повышению производи­ тельности прессового оборудования. Вследствие" этого усовер­ шенствования технологии холодной штамповки должны при­ вести и действительно приводят к изменению величины рас­ ходов, связанных с работой оборудования, на единицу произ­ водимой продукции. Характер изменений этих расходов при различных методах Холодной штамповки листов активного же­ леза виден из табл. 16.

Применение при последовательной холодной штамповке на пресс-автоматах усилием 100 тс из полосового материала четырехпозиционных штампов, армированных твердым сплавом ВК-20, дает возможность сократить затраты на содержание и эксплуатацию оборудования на 5,29—27,89%. Высвобождение