книги из ГПНТБ / Повышение точности поковок С. И. Ключников. 1960- 23 Мб

Фиг. 62. Вкладыш чистового штампа для точной полугорячей штамповки пинцета П-134:

7 — вкладыш нижний; 2 — вкладыш верхний*

140

профиля составляет 1 мм на сторону; он подлежит снятию фрезе­ рованием. Также фрезерованием удаляется припуск в хвостовой части лопатки, равный 1 мм на сторону. Наличие припусков на толщину рабочей части лопатки в размере 0,2 и 0,3 мм дает воз­ можность ограничить последующую механическую обработку од-

Фиг. 63. Поковка турбинной лопатки после штамповки в предварительном штампе и обрезки заусенца.

■Фиг. 64. Поковка лопатки (см. фиг. 63) после штамповки в окончательном ручье и вторичной обрезки заусенца.

ним лишь шлифованием. Допуски на толщину рабочей части ло­ патки приняты мм. Допускаемое смещение наружной

поверхности относительно внутренней принято 0,1 мм, т. е. мень­

ше половины одностороннего припуска. Необходимость двойного штампования вызывалась тем, что при черновой штамповке фор­ мируется выпуклая сторона лопатки с выходом противоположной стороны на плоскость (фиг. 64), а при чистовой штамповке форми­ руется вогнутая полость с вытеснением в заусенец небольшого из­ бытка металла.

Технологический процесс двойного штампования турбинных ло­ паток состоит из следующих основных операций: шлифования

прутка диаметром 22 мм; резки штучных заготовок в размер; от­

141

тяжки конца заготовки до диаметра 15 мм; лескоструйной очистки окалины и зачистки дефектов; черновой (предварительной) штам­ повки с образованием выступа; обрезки заусенца; пескоструйной очистки и зачистки дефектов; чистовой (окончательной) шпамповки; обрезки заусенца; правки в холодном состоянии; пескоструй­ ной очистки; термической обработки (отпуск).

Фиг. 65. Последовательное формоизменение турбинной лопатки при точном двойном штамповании:

а — кованая заготовка; б—поковка после черновой штамповки; в — то же после обрезки заусенца; г—поковка после окончательной штамповки; д — то же после второй обрезки заусенца.

Нагрев заготовок (в составе операций не показан) производит­ ся в электропечи сопротивления до температуры 1000—1050°. Для предупреждения образования окалины нагрев следует вести с при­ менением защитной атмосферы.

Наиболее приемлемым штамповочным механизмом является кривошипный ковочноштамповочный пресс, который обеспечивает высокую и стабильную точность штамповки ( + мм). Из-за от­

сутствия такого пресса на заводе штамповка лопаток производи­ лась на фрикционном прессе с весом падающих частей 1200 кг,

обеспечивающем точность штамповки в пределах + о’з МмДля получения заданного допуска на толщину лопаток в пределах

+мм заводу потребовалось произвести тщательный ремонт

молота, в результате чего были получены минимальные зазоры в направляющих и точное соосное положение бабы относительно шабота в горизонтальной плоскости. Необходимая точная сила удара была достигнута регулировкой подъема бабы на требуемую высоту.

142

Для повышения жесткости молота и предупреждения нежела­ тельного пружинения поковки при точной штамповке рекомендует­ ся вес падающих частей молота брать в 1,5—2 раза больше рас­

четного. Последовательность формоизменения заготовки в процес­ се точной штамповки показана на фиг. 65,а—д.

Неуказанные штампованные уклоны 7°

Все неоговоренные радиусы 3 мм

Фиг. 66. Черновая поковка поворотного кулака автомобиля при дифференцированной штамповке на двух молотах и прессе.

В качестве смазки при штамповке применялся технический

воск, который наносился тонким слоем на рабочие полости штам­ па. Смазку штампов рекомендуется производить после отштампов­ ки каждых 30—40 шт. лопаток. Полости чистового штампа и горя­ чие черновые заготовки перед штамповкой тщательно очищаются. Для предупреждения смещения верхней половинки штампа отно­ сительно нижней в последней предусмотрены направляющие. Продольное смещение штампов корректируется по пробным по­ ковкам при установке штампов. По контуру и глубине ручья

штамп изготовлен с точностью ±0,05 мм, по длине ручья +0,2 мм; допускаемое смещение верхнего штампа относительно нижнего

выдержано в размере 0,1 мм. Толщина облоя в штампе для оконча­ тельной штамповки составляет 1 мм.

143

подогрева на второй молот для штамповки второго фланца

(фиг. 68,6). В способе получения второго фланца и состоит своеоб­ разие процесса штамповки. Формирование фланца производится с

помощью разъемного штампа (кольца), состоящего из двух половин, накладываемых перед штамповкой на первый ранее отштампован­

ный фланец черновой поковки. Таким образом, при штамповке во

Применение двойного штампования, в целях достижения высо­ кой точности поковок, должно находить самое широкое распрост­

ранение, особенно для поковок сложной формы, в кузнечных цехах с крупносерийным и массовым производством.

КОМБИНИРОВАННАЯ ШТАМПОВКА

Комбинированием отдельных кузнечных операций достигается повышение точности поковок. Изготовление поковок комбиниро­ ванным способом, путем последовательного применения двух и большего количества типов кузнечных машин, является необходи­ мым в том случае, когда размеры, форма и технические условия на

поковки таковы, что выполнение их на одном типе оборудования не представляется возможным. Нередко встречаются случаи, ког­ да штамповка на молоте комбинируется с высадкой на горизон­ тально-ковочной машине, с вальцовкой, раскаткой, сваркой и т. д. К числу поковок, изготовляемых комбинированной штамповкой, относятся такие поковки как тяги с головками, пропеллерные вин­ ты, буферные стержни, биметаллические клапаны, передние оси автомобилей, колпачки пароперегревателя, паровозные дышла,

коленчатые валы с противовесом и с фланцами и другие поковки, имеющие резко отличные сечения отдельных элементов, иногда с положением их в разных плоскостях. Комбинированная штампов­ ка и изготовление штампосварных конструкций позволяет пол­

ностью снимать штамповочные уклоны, устранять обычные на­ пуски, полностью снимать или значительно снижать припуски на механическую обработку, резко повышая точность поковок.

Рассмотрим типичные примеры комбинированной штамповки и

изготовления штампосварных поковок.

Высадка со штамповкой. Вильчатая передняя автомобильная ось изготовляется высадкой на горизонтально-ковочной машине с последующей чистовой штамповкой на молоте [10]. Переходы ,(1—5) высадки и штамповки оси показаны на фиг. 69. Материалом для высадки служит стальной пруток диаметром 35 мм, длиной 1720 мм. Утолщения а и б на конце оси высаживаются в верхнем ручье штампа с применением скользящих матриц. Высадочный штамп показан на фиг. 70. Чтобы за один ход ползуна высадить оба утолщения, матричные секции б и 5 сделаны подвижными,

скользящими по направляющим 10. В раскрытом положении мат-

146

рицы поддерживаются спиральными пружинами 9 и 8. Пружина 9 закреплена на стержне, могущем свободно входить в углубление, просверленное в матрице 4. Пружина 8 помещена в отверстие в матрице 4. Установочный винт 1 ограничивает крайнее заднее по­ ложение матрицы 4. Процесс высадки утолщений а и б происходит следующим образом. Нагретый конец прутка вставляется в ручей

обработке лишь в самой незначитель­ ной мере.

Вальцовка-штамповка-высадка. Изготовление точной поковки

лопасти металлического винта производится вальцовкой, штам­

повкой и высадкой. Круглая заготовка из прокатанного алюминиево­ го сплава отрезается в меру на дисковой пиле. Вначале у заготов­ ки на токарном станке обтачивается конец под клещи. Затем про­ изводится оттяжка пера на ковочных вальцах, с последующей обрезкой по шаблону провальцованной части. Затем вальцованная

часть заготовки проходит штамповку на молоте с весом падающих частей от 13 до 17 т (а иногда и больше) в штампе с одним ручь­ ем с угловыми замками. Замок служит для предупреждения сме­ щения (сдвига) верхней половины штампа относительно нижней. Операция штамповки является наиболее сложной, ввиду тяжелых

условий для получения малой толщины лопасти при больших ее

размерах в плане.

Затем производится обрезка клещевого конца и заусенца на ленточной пиле. Недоформированный цилиндрический комель ло­ пасти нагревается в селитровой ванне (или в индукционном нагре­ вателе), и из него высаживается фланец на горизонтально-ковоч­

ной машине ТУг"—8". Отштампованная лопасть винта с комлем имеет высокую точность, что дает возможность оставлять механи­ ческую обработку лишь в комлевой части.

Комбинация операций, основанных на принципах проката, с

кузнечными операциями за последние годы находит все большее

Фиг. 70. Штамп Для высадки концов передней оси под последующую штамповку на молоте.

применение. Заметно внедряется в кузнечное производство изго­ товление фасонных заготовок методом поперечно-винтового и продольного периодического проката. Фасонная прокатная заго­ товка проходит штамповку на молотах или кривошипных ковоч­ но-штамповочных прессах. Комбинирование операций прокатки и

штамповки дает возможность не только повысить производитель­

ность кузнечных машин, но и стабилизировать величину кузнеч­

ного припуска за счет сужения поля рассеивания размеров после штамповки. Повышение точности поковок достигается благодаря относительной идентичности формы и размеров отдельных сечений

фасонной заготовки в партии, чего нельзя достигнуть в результа­ те обычных операций протяжки и подкатки в штампе под молотом.

Комбинация прокатывания (или вальцевания) заготовок при штамповке на кривошипных ковочноштамповочных прессах осо­ бенно желательна, так как конструктивные особенности прессов

ограничивают возможности осуществления на них протяжных и подкаточных операций. Для этой цели часто применяются ковоч­ ные вальцы или встроенные в стол пресса вальцовочные секторы.

Штамповка с прошивкой. На многих заводах ряд поковок из­ готовляется штамповкой на молотах с последующей обрезкой зау­

сенца и проколкой отверстий в специальных комбинированных

148

штампах на прессах. Штамповка наружного звена (фиг. 71,а) [27]

производится в штампе с замком, предохраняющим штамп от по­ перечного и продольного сдвигов. Заготовка сна­

чала подкатывается в подкатном ручье, после

чего штампуется в чисто­ вом ручье. Отштампован­ ные звенья проходят од­ новременную обрезку за­

усенца и проколку отвер­ стий в комбинированном штампе, показанном на фиг. 71,6. Траверса с по­ мощью болтов соединена

со скобами, а скобы—с тягами, ввернутыми в пу-

ансонодержатель. При верхнем положении пол­ зуна (см. левую полови­ ну фиг. 71) поковка уло­ жена в обрезной матрице над выталкивателем, за­

крепленным в траверсе. Верхняя полость вытал­ кивателя расположена ниже рабочей плоскости матрицы. Обрезной пуан­ сон, закрепленный в пуансонодержателе, нахо­ дится вместе с ползуном

в верхнем положении. Режущие кромки проко­ лочного пуансона сопри­ касаются с нижними плоскостями перемычек

прокалываемых отверс­

наружному контуру. Одновременно с обрезкой заусенца по наруж­ ному контуру происходит проколка двух отверстий в поковке. Произведя обрезку заусенца и проколку отверстий, ползун продол-

149