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

Таблица 29

Сравнение технологического процесса изготовления >/2" гаек на различном оборудовании (различными способами)

Сравнение технологических процессов изготовления 1/2" гай­

170

граней, верхней и нижней фасок и наметка лунки; просечка дыры с удалением «выдры».

На фиг. 89 приведен многооперационный процесс точной вы­ садки болта с шестигранной головкой и круглым подголовком.

Наиболее сложные по форме крепежные и прочие мелкие изделия

требуют для холодной высадки большого числа переходов, в противном случае конфи­

гурационная и размер­

ная точность деталей будет недостаточна. Применение повторной высадки значительно

(при трехударной высадке) 12°±15'. Диаметр основания кону­

I Высадка головки

Фиг. 90. Процесс холодного формообразования головки винта с крестообразным гнездом за три перехода и диаграмма потребных

усилий при высадке:

1 — за первый ход пуансона; 2 — за второй ход; 3 — за третий ход.

171

способом. При закрытом способе по существу протекает процесс выдавливания стержня винта и формования головки, осуществляе­ мый за два перехода. При открытом способе высадка производится на трехударном холодновысадочном автомате или на двуху­

дарном автомате с последующей повторной высадкой на отдель­ ном одноударном автомате. Сначала производится высадка голов­ ки, а затем выдавливается кре­

изводится правка-калибровка головки, усилия, потребные для этого, превышают усилия, испыты­

ваемые при деформировании металла во втором переходе.

Фиг. 92. Эксцентрик («) и специальный валик (6), точно отштампованные на холодновысадочном прессе.

На холодновысадочных автоматах возможно осуществление редуцирования стержней со степенью обжатия за один переход,,

равный 12—15% для деталей диаметром от 10 до 14 мм и до 50— 60%—~ для деталей с меньшими диаметрами (при двойном или тройном обжатии). Размерная точность редуцированных стерж­

ней определяется точностью и чистотой поверхности редуцирных гнезд.

172

За последнее время заметно расширяются технологические воз­ можности холодновысадочных автоматических прессов. Не только крепежные, но и ряд других деталей машин начинают успешно изготовляться холодной высадкой или в комбинации с ней, обеспе­ чивая более дешевый процесс получения готовых деталей.

На фиг. 91 показан процесс комбинированной точной высадки

серьги рессоры, где а — точеная и отрезанная заготовка с последу­ ющей накаткой резьбы обоих концов на горизонтальном резьбона­ катном станке; б—заготовка, загнутая в холодном виде на прессе;

с раздвижными матрицами; г—окончательно высаженная (в полунагретом состоянии) серьга рессоры. Полунагрев до температуры 700° производится в свинцовой ванне.

Эксцентрик, изображенный на фиг. 92, а, изготовлен в два пе­

рехода на горизонтально-высадочном прессе двойного действия: первый переход—эксцентричная осадка и второй—выдавливание

заготовки в полость штампа [7]. Специальный вал (фиг. 92, б)

изготовлен в три перехода без промежуточного отжига: первый и второй переходы—осадка на двухударном прессе и третий—вы­ давливание.

Многие детали, изготовляемые в данное время на автоматах,

полуавтоматах и обычных токарных станках, успешно могут изго­ товляться более экономичным методом холодной высадки. К чис­ лу таких деталей могут быть отнесены шаровые пальцы рулевого

управления, корпуса тавотниц, колпачковые гайки, цилиндриче­ ские и конические подшипниковые ролики и т. д.

На фиг. 93 приведены семь вариантов изготовления колпачко­

гайки по 3-му варианту (из указанных на фиг. 93)—холодной вы­ садкой на четырехпозиционном гайковысадочном автомате.

ЭЛЕКТРОВЫСАДКА

Электрическая высадка применяется для получения больших головок у стержневых деталей типа клапанов, автомобильных по­ луосей, тяг с тарелями и др. Сущность электровысадки состоит в совместном нагреве заготовки сопротивлением и деформации ее.

В отличие от метода обычной штамповки высадкой, когда за один ход ползуна нормальный набор металла возможен на длине уча­ стка заготовки, равной 2,5—3 диаметрам заготовки, в процессе

электрической штамповки за один ход траверсы возможно наб­ рать объем металла на длине деформированной части заготовки,

173

Заготовки.

Сверление Высадка

Высадка Сверление

Высадка Штамповка

Штамповка Высадка

Фиг. 93. Варианты изготовления колпачковой гайки.

174

равной 10—15 ее диаметрам и больше. Достигается это тем, что

нагреваемая в зажимных контактах заготовка, опертая одним концом в специальный упор, по мере проталкивания ее плунже­ ром со стороны второго конца, начинает осаживаться. В процессе

осадки проталкиваемый конец скользит в зажимных контактах, подвергая нагреву и осадке следующие участки осаживаемого конца; к концу хода плунжера набор металла в осаженной голов­ ке достигает максимума, определяемого величиной хода плунже­ ра. Возможность получения большого набора металла за один ход позволяет процесс вести с минимальным окислением поверхности заготовки и обеспечением хорошего качества металла, что прак­ тически не представляется возможным получить при обычной вы­ садке с двумя-тремя нагревами и большим количеством пере­

ходов.

На автоматическом электровысадочном прессе (фиг. 94) могут быть изготовлены болты, винты, заклепки и другие грибовидные детали с диаметром стержня от 3 до 15 мм и длиной до 70 мм из высоколегированной, инструментальной, жаропрочной и среднеуг­

леродистой стали. На более крупных моделях машины можно го­ товить соответственно более крупные детали.

Сущность процесса электровысадки заключается в следующем. Цикл начинается с момента, когда пуансон 10 при помощи порш­

ня 9 возвратного цилиндра отведен в крайнее левое положение.

Затвор 13 своим отверстием 15 устанавливается по центру матри­ цы И, а очередная заготовка, лежащая на призме 35, подается в этот момент в матрицу 11. После этого под действием пружины толкатель и затвор отводятся в исходное положение.

Подачу заготовки в матрицу контролирует блокирующий меха­ низм. Если заготовки в матрице нет, то щуп 14 не замкнет анод­ ную цепь пульта управления, и автомат сработает под низким дав­ лением без подогрева.

Сжатый воздух поступает в поддиафрагменную полость преоб­ разователя, и масло через клапан 3 направляется в цилиндр 39.

Пуансон 10 давит на плунжер 38, который в свою очередь дей­ ствует на заготовку. В это время кулачок 31 коммутатора 30 за­

мыкает контакты и включает пульт управления и подогрев.

Время и температура подогрева регулируются автоматически электронным реле времени.

Формообразование головки начинается при низком давлении, затем электромагнит 45 включается вторым реле времени и приво­ дит в движение золотник 46, который направляет воздух в ци­

линдр 1 преобразователя давления, что ведет к созданию высоко­ го давления, под действием которого и происходит формообразо­ вание головки болта. После этого кулачок 31 размыкает контакты коммутатора и возвращает пульт управления и блокирующий ме­ ханизм в исходное положение. Кулачок 29 включает золотник 26,

который подает воздух в возвратные цилиндры. Пуансон отходит в исходное положение, и в это время толкатель 7 выбрасывает го­ товую деталь. На фиг. 94 автомат изображен в конечный момент

176

цикла, когда болт высажен. Механическую часть автомата состав­ ляют узлы: А—силовой узел, Б—узел подачи, В—'бункера, Г—

распределительный вал, Д—узел затвора и блокировки и Е—зо­ лотниковая коробка.

Рассмотрим процесс изготовления электровысадкой полуоси

автомобиля (фиг. 95). Фланец полуоси раньше высаживался с обычного нагрева на горизонтально-ковочной машине за несколь­ ко переходов. Для уменьшения числа переходов и устранения про­ межуточных нагревов исходное сечение заготовки было значитель­

мере с тремя ручьями. Полу­ ченная поковка полуоси пол­ ностью не удовлетворяла

оси. На электровысадочной машине конец заготовки для фланца нагревается до 1180° и высаживается за одну операцию с образо­

ванием головки, показанной на фиг. 95, б. Необрабатываемая

часть заготовки длиной 550 мм в течение всей операции высадки остается холодной. После наладки машины на определенную опе­ рацию она действует автоматически. Полученная головка фланца отличается гладкой и чистой поверхностью и благоприятным на­

правлением волокон. Без дополнительного подогрева заготовка поступает на штамповку на фрикционный пресс. Передача произ­ водится без малейшей задержки, чтобы заготовка не остыла и не покрылась окисной пленкой. Пресс имеет наклоняемую матрицу, что позволяет устанавливать в нее длинные стержневые детали.

Фрикционный пресс снабжен электропневматической системой управления. После отштамповки матрица вновь занимает наклон­ ное положение, необходимое для извлечения из нее поковки. Важ­ нейшей характеристикой фрикционного пресса является то, что энергия его удара может меняться при помощи маховика и отсчи­ тывается по шкале в кГм. После наладки пресса энергия удара

остается 'постоянной в течение штамповки всей партии, что обеспе­

чивает получение точных поковок. Так как стержень полуоси не

нагревается и не деформируется, то отклонение его диаметра на­ ходится в пределах допусков на калибровку. Точность формы го­

тового фланца также высока, поэтому полуось с последнего пере­ хода передается на вторую электровысадочную машину для вы­ садки шлицевой головки (на втором конце).

При изготовлении полуосей указанным способом припуски на механическую обработку сохраняются лишь на пригоночных по­

верхностях фланца и шлицевого конца. Остальные поверхности полуоси получаются чистыми и точными.

Ниже приводятся основные показатели операции электроштам-

повки:

применять вертикальную машину с гидравлическим приводом, от­ личающуюся компактностью и усовершенствованной автоматикой. Производительность электровысадочных вертикальных машин вы­ ше горизонтальных.

Электровысадка поковок впервые в СССР была применена на Горьковском автозаводе. Для высадки рычага рулевой трапеции одного автомобиля применяется калиброванный пруток диамет­ ром 19 мм, длиной 395 мм. Нагреву и высадке подвергается конец

прутка на длине 120 мм. Расстояние между упорным и зажимны­ ми контактами (первый участок длины высадки) 45 мм, осевое

давление 2500 кГ. Высадка каждого рычага длится 60 сек. Нагре­

тую высаженную часть заготовки без промедлений штампуют на кривошипном ковочно-штамповочном прессе в три перехода, в ре­ зультате чего получается головка заданной формы. После обрезки заусенца поковка поступает в механический цех, где подвергают обработке лишь головку, а стержень поступает на сборку без об­ работки.

На основании опыта Горьковского автомобильного завода при электровысадке следует соблюдать следующие условия: между упорным и боковыми контактами держать расстояние не больше 3—3,5 диаметров высаживаемой заготовки, но несколько больше

длины окончательно высаженной головки; применять силовой трансформатор электровысадочной машины с возможно большим числом ступеней регулирования напряжения, с небольшими ин­ тервалами (0,3—0,4 в); для прутков диаметром до 25 мм вторичное напряжение устанавливать в пределах от 0,5 до 5 в, а чйсло ступе-

178

ней регулирования оставлять от 10 до 20; оптимальное осевое дав­ ление принимать из расчета 10 кГ/мм2 сечения прутка; при таком давлении и соответствующем напряжении на контакт средняя ско­ рость деформации колеблется в пределах 2—4 мм!мм2. Электро-

высадочные машины питаются от сети переменного тока напряже­

нием 380 или 220 в. Мощность машин при высадке прутков диа­ метром до 25 мм не превышает 25—30 ква.

весьма эффективным для местного нагрева мелких заготовок под высадку является метод электрического нагрева, встроенного в штамп (или в кузнечную машину).

Метизные детали из высоколегированной, инструментальной и

жароупорной стали, а также детали с острыми кромками и резки­ ми переходами не могут быть изготовлены на холодновысадочных автоматах. Обычно такие детали изготовляются на токарных авто­ матах с последующей фрезеровкой головки и слесарной доработ­ ки, с значительными отходами избыточного металла в стружку.

Метод полугорячей высадки со встроенным нагревом во многих случаях позволяет получить у указанных деталей требуемую точ­ ность без последующей механической обработки. Приспособлениештамп для полугорячей высадки со встроенным нагревом показан на фиг. 97 [41]. Заготовка 1 устанавливается в матрицу 2 штампа.

Включением подачи сжатого воздуха через электропневматиче-

ский клапан 3 рабочий зажимает заготовку между сменными электрическими контактами 4. После этого включается силовой трансформатор (на схеме не показан). От трансформатора через переходные шины 5 и токонесущие контактные колодки 6 напря­