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

жает опускаться, перемещая траверсу с выталкивателем до упора в прижимную плиту. При дальнейшем ходе ползуна скобы опус­ каются до плиты пресса. Рабочий ход ползуна заканчивается одно­ временно с окончанием вертикального (перемещения всех четырех

тяг.

При подъеме ползуна тяги, пройдя свободно некоторое расстоя­ ние, приходят в соприкосновение со скобами и увлекают их вверх.

Поднимаясь, скобы встречаются с болтами и увлекают с собой траверсу с выталкивателем. При этом выталкиватель освобождает

Фиг. 72. Поковка корпуса подшипника трактора С-80 и штамп для об­ резки и прошивки:

поковку с проколочного пуансона, выталкивает ее из полости мат­ рицы и занимает исходное положение.

В процессе обрезки и проколки обрезная матрица, обрезной и

проколочный пуансоны сохраняют точное сопряжение и необходи­ мые зазоры, чем обеспечивается высокая чистота обрезки поков­

ки по контуру и проколки отверстий без следов заусенцев. Изготовленные комбинированной штамповкой-проколкой по­

ковки наружного звена не нуждаются в последующей механиче­ ской обработке за исключением небольших участков направляю­ щих канавок.

Комбинированная штамповка в сочетании с прошивкой нахо­

дит широкое применение на ряде заводов СССР.

Поковка корпуса подшипника трактора С-80 раньше штампо­ валась на четырехтонном штамповочном молоте с грубым при­

ближением к форме готовой детали (фиг. 72), с большим отходом

металла в стружку при последующей механической обработке.

Обрезка заусенца производилась на кривошипном прессе усилием

350 т.

Учитывая крупносерийный характер производства данной дета­

ли, завод внедрил новый обрезной штамп в комбинации с проши­

вочным инструментом. Теперь после штамповки на молоте поков­ ка имеет со стороны фланца наметку внутренней полости (фиг.

150

72,6 и в). После штамповки на молоте поковка передается на пресс в комбинированный прошивочно-обрезной пресс (фиг. 72,г), укладывается на выбрасыватель 1 и центрируется матрицей 2.

При опускании ползуна пресса пуансон 3 приходит в соприкосно­

вение с поковкой и производит обрезку заусенца. При дальнейшем опускании ползуна пуансон 4 прошивает глухую полость диамет­

ном заполнен металлом, при опускании пуансона начинается исте­ чение металла вверх, венец поковки отходит от пуансона. При обратном ходе пуансона выбрасыватель снимает поковку с прошив­ ня и выталкивают через матрицу. Особенностью данного процесса является расположение зоны деформирования металла при про­ шивке за пределами полотна венца поковки, иначе происходит коробление полотна. Поэтому в полуфабрикате выштамповывают на молоте углубление, дно которого лея^ит за пределами полотна

венца.

Таким образом, поковка, полученная на молоте, должна иметь перед прошивкой венец с окончательными размерами, с проуши­

ной и полотном. В молотовом штампе ступица обжимается грубо,

приближенно, но с объемом, равным объему ступицы в прошитом состоянии. Точное размерное формирование ступицы производит­

ся в комбинированном штампе при обрезке заусенца и прошивке.,

Правка поковки может производиться под боковым ползуном пресса.

Комбинирование штамповки с прошивкой дало возможность уменьшить вес поковок на 4,8 кг (главным образом за счет устра­ нения напуска во внутренней полости) на трактор и соответствен­ но уменьшить количество снимаемой стружки и объем механи­ ческой обработки.

Для максимального приближения размеров поковок к разме­ рам и форме готовых деталей применяются также комбинирован­

ные проколочно-обрезные и правочные штампы (см. фиг. 73)—

для обрезки заусенца, проколки центральной полости и правки

поковки хомута [11]. После штамповки на молоте в трехручьевом

производительность пресса и нарушать синхронность с работой молота, то целесообразней работу вести в комбинированном штам­

151

вестей метод изготовления больших штампованных автомобильных

коленчатых валов с приваренными противовесами. Противовесы

изготовляются отдельно холодной вырезкой из толстой полосы в штампе или отливкой из стали. Приварка противовеса производит­ ся на стыковой сварочной машине. Последующая приварка про­ тивовесов позволяет значительно упростить процесс штамповки основной части вала. Это дает возможность повысить (результирую­ щую точность поковки вала. Применение штампосварных конструк­ ций коленчатых валов для автомобилей позволяет уменьшить на

Фиг. 73. Комбинированный проколочно-обрезной и правочный штамп для поковки хомута.

12°/0 расход металла и повысить производительность труда на 50°/°, По трактору КД-35 расход металла снижается на один вал — с 139,6

до 120 кг.

На ленинградском Кировском заводе освоено производство

шпампосварных буферных стержней. Свариваются две поковки:

тарелка и хвостовик. Первая штампуется на штамповочном моло­ те 5,5 т, а вторая — на штамповочном молоте 2,5 т. Соединение тарелки с хвостовиком осуществляется электроконтактной свар­ кой. Этот метод изготовления буферных стержней дал возмож­ ность заводу увеличить сменную выработку с 50 шт. (при свобод­ ной ковке цельнокованного буферного стержня) до 300. шт. и ис­ ключить операцию токарной обточки тарелки. На другом отечест­ венном заводе хвостовик вместо штамповки на молоте высажи­ вается на горизонтально-ковочной 4" машине. Поковка рычага переключения скорости трактора С-80 изготовлялась цельноштам­ пованной, и отход металла в заусенец составлял 4 кг. В настоящее время поковка рычага переключения освоена в виде штампосвар­ ной конструкции. К прутку диаметром 18 мм, длиной 550 мм встык приваривается полученная штамповкой из заготовки большего диаметра вторая половинка рычага с утолщением в середине.

152

Устранение заусенца на длине первого недеформированного конца изделия позволило уменьшить расход металла на 2,7 кг на

трактор.

Таким же методом изготовляется тяга включения автомобиля; отштампованная вилка тяги приваривается встык к стержню, от­ резанному от прутка. Наряду с уменьшением отходов на 45% из­ готовление тяги штам­ повкой и сваркой ис­ ключает возможность получения овальности круглого конца, что

обычно наблюдалось

при старом способе из­ готовления тяги штам­

повкой сразу по всей длине. Большая и ма­ лая головки паровоз­ ного дышла штампу­

ются порознь в отдель­ ных штампах, а цевье

протягивается в фи­ гурных бойках с ручь­ ем соответствующего

профиля (или берется

готовым путем резки в меру специального

проката). После об­ резки заусенца и про­

колки центрального

отверстия головки сва­ риваются с цевьем,

образуя цельное дыш­

ло. Штампосварная

конструкция дышла отличается от грубой

но меньшей обработки, в особенности в механических цехах. Me ханическая обработка штампосварного дышла заключается лишь в сверлении мелких отверстий и доводке центральных.

Коленчатые валы соломотряса обычно изготовляются из горя­

чекатаной стали диаметром 36 мм, длиной заготовки 1280 мм, весом 10,3 кг. Заготовка нагревается в пламенной печи, затем производится гибка колен в несколько операций на фрикционном прессе, и, наконец, обтачиваются шейки и подрезаются торцы

на токарном станке. Такой процесс требует больших припусков на

153

коленчатых валов соломотряса комбайна на полуавтоматический цикл одновременного электроконтактного нагрева и гибки холод­ нокатаной стали диаметром 25 мм, длиной заготовки 1250 мм, весом 4,8 кг. После нагрева и гибки всех колен к валу привари­ ваются упорные штампованные шайбы точечным аппаратом. При­ менение штампооварных конструкций валов соломотряса соедине­ нием калиброванного проката с упорными шайбами позволило заводу снизить штучную себестоимость вала с 29 до 12 руб.

Сложная форма серьги задней рессоры автомобиля (фиг. 74,а) обусловливает получение поковок с низкой точностью, в силу обт

разующихся при штамповке больших напусков. В стружку при

механической обработке уходит большое количество металла, не говоря уже о том, что до 65% от веса поковки металла уходит в заусенец при штамповке. Серьга измененной конструкции (см. фиг. 74, б) состоит из двух отштампованных частей, соединенных сваркой. Благодаря тому, что при штампосварной конструкции в каждой поковке предусматривается прошивка втулки, механиче­ ская обработка по рассверливанию отверстия сведена к миниму­ му; кроме того, сняты напуски на торцах втулки и головок ры­ чагов.

Кроме перечисленных способов комбинированной кузнечной об­ работки в машиностроительной промышленности находят приме­ нение также способы изготовления точных поковок комбинирова­ нием штамповки в разных плоскостях, штамповки в развернутом положении с последующим гибом, отливки, с последующей штам­ повкой или допрессовкой и т. д. Такое комбинирование во всех случаях связано с сокращением кузнечных напусков (уклонов,

глухих отверстий, завалов и т. д.), уменьшением расхода метал­ ла, сокращением последующей механической обработки.

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ПОКОВОК, ОТШТАМПОВАННЫХ

СПОСОБОМ ВЫСАДКИ

Штамповка поковок способом высадки на горизонтально-ковоч­ ных машинах также находит применение на многих заводах. По сравнению с горячей штамповкой на молотах высадка на горизон­ тально-ковочных машинах имеет большие технологические воз­ можности для получения поковок с более высокой точностью формы. Возможность прошивки отверстий, образования глубоких полостей, предупреждения штамповочных уклонов, снижения гал­

телей, образования резко отличных сечений элементов поковки с

расположением в разных плоскостях выгодно отличают высажен­ ные поковки от штампованных на молотах. Более высокая точ­ ность высаженных поковок получается благодаря деформирова-

154

нию металла в штампах, имеющих две взаимно-перпендикулярные

плоскости разъема, с приводом от главного и бокового ползунов

жесткостью машины.

Технология раскроя металла. Способ раскроя прутков металла, когда независимо от фактиче­ ского допуска на диаметр

ной машине исходные прутки рассортировываются по трем груп­ пам допусков.

Наиболее целесообразным является применение при высадке прокатных прутков повышенной точности или калиброванных

155

прутков. О влиянии точности исходной заготовки на точность поковок при высадке было указано выше (см. главу I).

При высадке на горизонтально-ковочных машинах требуется точное дозирование объемов металла с хорошим качеством реза —■

ровного и перпендикулярного продольной оси торца. За последнее время в ряде кузнечно-штамповочных цехов начато применение приспособлений и штампов, резка в которых обеспечивает качест­

венный срез. На фиг. 75 показан штамп для резки прутков диа-

Фиг. 76. Автомат для резки прутков на мерные заготовки.

метром до 35 мм. Штамп имеет два ножа: неподвижный 1 и под­ вижный 2, выполненные в виде втулок с режущими кромками. Длина реза регулируется по упору 3. Упор прижимается пру­ жиной 4. Фиксация упора производится на установочных болтах 6. Подвижной нож 2 снизу имеет буфер в виде пружины 5. Штамп обеспечивает производительность 1200—1400 резов в час (приме­ нительно к заготовкам диаметром 19 мм для клапана); допуск на

резку заготовки дается мм. Срез получается чистым и ров­

ным.

Для точной резки при закрытой штамповке целесообразно применение автомата, схема которого показана на фиг. 76.

Пруток 1 подается до упора под действием силы тяжести, осуществляемой за счет небольшого уклона подающего рольганга

2 и станка. Разрезка прутка производится дисковой тонкой фрезой

(s = 1,5 мм). Электродвигатель 9 через ременную передачу и ре­ дуктор 3 вращает распределительный кулачковый валик 11. На

распределительном валике закреплены два кулачка 12 и 13 для подачи фрезы и для зажима прутка между колодками 4 и 5, при помощи деталей 10 и резиновой промежуточной шайбы. По на­

клонной плите 7, на которой закреплен основной двигатель 8, уста­

новлен регулируемый упор 14 для фиксации длины отрезаемой

156

штучной заготовки. Упор установлен так, что он подводится к тор­

цу подаваемого прутка, когда фреза 6 отведена в крайнее поло­

жение кулачком 13, и происходит освобождение заготовки от за­ жатия. При высадке крупных и в особенности пустотелых поко­ вок (типа корпусов снарядов) целесообразно резку заготовок

производить на гидропрессах-холодноломах с предварительной надрезкой штанг автогеном на глубину 6—7 мм. Качество среза получается безупречным. Резка на холодноломах является эконо­

мичной в массовом производстве изделий типа снарядов, обеспе­ чивающей получение прошитых корпусов с минимальной разностенностью.

Многопереходная высадка. Стремление сократить количество переходов и повысить производительность машины является ес­ тественным, однако оно не всегда согласуется с тенденцией полу­ чения поковок повышенной точности. В массовом и крупносерий­ ном производствах зачастую экономически оправдывается услож­ нение штампов (или увеличение их количества) на данную деталь,

обеспечивающее сокращение объема последующей механической

обработки.

Рассмотрим технологический процесс обычной и много­ переходной высадки сопел, показанный на фиг. 77 и 78 [10].

Процесс обычной высадки (фиг. 77) состоит из следующих опе­

раций: резки на пресс-ножницах исходного прутка повышенной точности диаметром 52 мм из стали марок 45 или 50 на длину штучной заготовки 479 ± 1,0 мм; нагрева первого конца заготовки в пламенной печи щелевого типа; высадки большой головки сопла

головки сопла за три перехода на горизонтально-ковочной машине 4" (фиг. 77, справа); контроля наружного диаметра, толщины сте­ нок и внешних дефектов; очистки поверхности поковок от окалины

(травлением).

При указанном процессе до 60% металла поковки уходит в стружку, что сопряжено с большой затратой времени при механи­ ческой обработке. Обычную высадку сопел можно заменить много­ переходной высадкой, которая дает возможность получить поков­ ку с большей конфигурационной и размерной точностью. Этот процесс имеет по пяти переходов для получения большой и малой

головок. Увеличенное число переходов потребовалось для полу­

чения более тонких толщин стенок, лучшего распределения метал­ ла вокруг оси прутка и получения сквозного отверстия. Для устра­ нения разностенности на малой головке в конструкции штампа предусмотрены специальные направляющие со стороны входной части пуансона.

Так как для получения большой головки требуется исходный

•пруток диаметром 52 мм, а для малой головки — диаметром 42 мм, то заготовка с одного конца предварительно обжимается на диаметр 42 мм. По новому процессу вес поковки сопла был уменьшен против первоначального с 8,0 до 5,2 кг. По чистоте по­

157

верхности и размерной точности малая головка после многопере­ ходной высадки не требует механической обработки и полностью отвечает техническим условиям. Конусная же часть большой го­ ловки, ввиду заштамповки заусенца, требует механической обра­ ботки.

Перемд! Перепад!

1015

Фиг. 77. Переходы при штамповке поковки сопла обычной точности:

слева—большая головка, справа—малая головка (размеры поковки по переходам — в холодном состоянии).

Технологический процесс многопереходной высадки сопла со­ стоит из следующих операций; резки прутка на штучные заготовки на пресс-ножницах усилием 350 т; проверки угла среза и смятия

торца (угол среза не должен превышать 7°, а смятие — не более

1,5 мм); нагрева первого конца заготовки в очковой печи до тем­

пературы 1150°; обжима до размеров заготовки малой головки на

длине 250 мм с плавным переходом на толщину большей головки;

158

Переход Ш

Фиг. 78. Переходы при штамповке точной поковки сопла:

слева —малая головка, справа —большая головка (размеры поковки по переходам —в холодном состоянии).

проверки бокового контура внутренней полости отверстия, наруж­ ного диаметра и толщины стенки поковки; заточки заусенца на наждаке; проверки качества заточки и отбраковки поковок по на­ ружным дефектам; нагрева второго конца заготовки в очковой

159