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

менее 10 мм, так как при этом условии разгружается раоота про­ шивного пуансона и предупреждается его искривление.

После штамповки в III переходе поковка передается на уста­

новленный в линии обрезной пресс для просечки пленки в прошив­ ном штампе. Получение поковки со сквозным отверстием позволя­ ет проконтролировать эксцентричность и осуществить протягива­ ние. В результате трех переходов штамповки и прошивки отверстия поковка получается удовлетворительного качества, с разностен-

Фиг. 123. Штамп для штамповки поковок фланца полуоси переднего моста автомобиля:

ральной оси башмака, а первый ручей вынесен на передний план штампа (на фиг. 123 не показан).

Следует отметить, что штамповочный уклон на стенках цент­ ральной полости поковки (см. фиг. 122 III переход) составляет всего лишь 1°. Рассмотренный процесс штамповки фланца представ­ ляет собой комбинацию процессов осадки и выдавливания. Благо­ даря выдавливанию (чего не было в первоначальном процессе штамповки фланца) поковка получена с высокой точностью, резко

сократившей последующую механическую обработку.

210

Данный процесс требует точного дозирования объемов метал­

ла заготовки, в противном случае будет снижаться точность поко­

вок, а также может произойти распор пресса. В рассмотренной конструкции пресса имеется возможность некоторой компенсации избытка металла в заготовке путем утолщения пленки центральной полости.

Штамповка в закрытых штампах с разъемной матрицей. При отсутствии выталкивателя для получения поковки без штамповоч­ ных уклонов в настоя­ щее время применяют­

ся закрытые штампы

из двух половинок с разъемными матрица­ ми.

Штамп с гидравли­ ческим зажимом мат­

риц. Для закрытой точной штамповки кор­ пуса кислородного вен­ тиля был разработан для Барнаульского

аппаратурно-механиче­

ского завода штамп

с зажимом матриц от гидравлического

привода насоса для штамповки на фрик­

ционном прессе усили­

ем 180 т.

По применявшему­ ся ранее технологиче­

скому процессу (штам­ повка корпуса в от­

320 г. Вес металла, уходящего в стружку, составлял 116 г, что соот­ ветствует коэффициенту использования металла при механической обработке, равному 0,73. По новому процессу поковка корпуса кис­ лородного вентиля изготовляется в штампе, показанном на фиг. 124. Зажим и размыкание матриц производятся через систему «ломаю­ щегося» (шарнирного) рычага от штока гидравлического цилиндра, соединенного с насосом. Штамп состоит из неподвижной траверсы

4, в которой закрепляется неподвижная матрица 3. Образование полости (которая на фигуре не показана) происходит с помощью подвижной матрицы 6, установленной в подвижной траверсе 5, пе­ редвигаемой поступательно вправо и влево посредством коленного

нический зажим матриц производится после начала рабочего хода пресса.

На столе пресса смонтирован также механизм для поперечного хода рабочих частей штампа. С обеих сторон механизма установ-

Фиг. 126. Механизм принудительного (от пресса) зажима разъемных мат­ риц с вертикальной плоскостью разъема:

1 —корпус; 2 — неподвижная матрица; 3 —отштампованная поковка с боковыми полостями; 4—подвижная матрица; 5 — подвижная траверса; 6—7 и 12—13 — звенья колено-рычажного механизма; 8 — неподвижная траверса; 9—регулировочный клин; 10 — рычаг; 11 — опора; 14— контргруз.

лены ползуны, несущие пуансоны для формования боковых от­ ростков. Движение боковых ползунов и пуансонов осуществляется от вертикальных рычагов, прикрепленных болтами к нижней плос- -

213

центрирующими колонками 10. В гнездах пуансонодержателя 5 и матрицедержателя 8 расположены спиральные пружины 9, назна­ чением которых является зажим разъемных матриц во время про­ цесса деформирования металла. При опускании ползуна вначале производится зажим матриц, а затем происходит процесс штампов­

ки цилиндрическим пуансоном 6. Для восприятия большого реак-

Фиг. 129. Опытная конструкция шта.мпа для закры­ той штамповки деталей с отростками.

тивного давления деформируемого металла суммарная сила пру­ жин должна с избытком поглощать эти давления, надежно удер­

живая матрицы в сомкнутом состоянии, поэтому расчет усилий и сечения спиральных зажимных пружин в данной конструкции штам­ па является наиболее ответственной частью проектирования за­

крытого штампа.

Новая конструкция колено-рычажного штампа с боковыми пуан­ сонами. Более надежной и совершенной конструкцией закрытого штампа для точной объемной штамповки фасонных поковок с бо­ ковыми отростками из латуни и других цветных сплавов является

колено-рычажный штамп с боковыми пуансонами, разработанный

215

и экспериментально опробованный ВНИИТмашем. На фиг. 130 по­ казан чертеж отштампованного латунного корпуса кислородного вентиля тип ВК5-1682 с полостями, расположенными под прямым углом. Полученная поковка почти полностью идет вчерную (с ог­ раниченной механической обработкой). Учитывая, что программа указанных вентилей исчисляется несколькими миллионами, эконо­ мическая эффективность точной штамповки корпуса очевидна. На­

фиг. 130. Чертеж отштампованного в закрытом штампе корпуса вентиля с полостями, располо­ женными под прямым углом.

ряду с точностью размеров поковка корпуса (даже при обычном окислительном нагреве) имеет чистоту поверхности не ниже VV6.

Анализ различных вариантов точной штамповки латунных по­ ковок фасонной арматуры показывает, что получение ее на прессах стандартной конструкции с вертикальным разъемом матриц сопря­ жено с большими трудностями. Была разработана новая конструк­ ция закрытого штампа с горизонтальным разъемом матриц с помощью пневматической буферной подушки и боковыми пуансона­ ми, движение которым сообщается ползуном пресса. Изображен­ ный на фиг. 131,а, б, в и г штамповый блок может быть легко и бы­ стро установлен на столе стандартного кривошипного пресса. Блок состоит из массивной прямоугольной подвижной плиты 38 (матри-

цедержателя), на которой смонтирована матрица 50. В штампо­

216

вом блоке имеются четыре боковых ползуна 19, на которых смонти­ рованы четыре пуансонодержателя 27 и 28 для крепления боковых пуансонов 32, 33 и 34. Ползуны передвигаются в прямоугольных пазах подвижной плиты 38, как это показано на фиг. 131. Горизон­ тальное перемещение боковых пуансонов производится при помо­ щи рычагов 15, вращающихся на шарнирных осях 17 и 20. Шар­ нирная ось 20 запрессована в боковом ползуне 19, а ось /7 — в кронштейне 16, установленном на нижней неподвижной плите 18

(фиг. 131,в).

При формовании поковки в полостях матрицы опорой последней является подвижная плита 38, опирающаяся на шпильки 29 гидро-

пневматической подушки пресса (фиг. 131,в).

Линия разъема матриц находится в горизонтальной плоскости.

Таким образом, в рассматриваемой конструкции штампа найдено относительно простое решение для зажима матриц с помощью гид-

ропневматической подушки на кривошипном прессе стандартной конструкции, без необходимости применения специальных дорого­ стоящих прессов или гидравлических приводов.

Особенностью этого метода штамповки является восприятие главным ползуном (вертикальным пуансоном) давления гидропневматической подушки с одной стороны и штамповка заготовки в торец боковыми ползунами — с другой. На неподвижной плите 18

установлены четыре жестких кронштейна 16, предназначенных для

восприятия реакции рычагов 15. На этой же плите установлены че­ тыре прямоугольные колонки 47 для обеспечения точного направ­ ления матрицедержателя (подвижной плиты 38), при работе прес­ са.

При подъеме ползуна матрицедержатель под давлением гидропневматической подушки пресса подымается на величину верти­

кального рабочего хода (50 мм); боковые ползуны расходятся на величину горизонтального рабочего хода, освобождая полость мат­ рицы для загрузки следующей заготовкой. Нагретая штучная за­ готовка загружается в продольную полость нижней матрицы.

Все отдельные рабочие части штампа — разъемная матрица, пуансоны — взаимозаменяемы и могут быть установлены в блоке штампа в соответствии с конструктивными требованиями. В зави­ симости от формы пуансонов можно получить поковки с более глу­

бокими полостями. Пуансоны выполнены так, что они начинают

двигаться лишь после зажима разъемных матриц, вследствие чего

искривление их исключено. На фиг. 131 показан штамповый блок

(без верхней матрицы).

На фиг. 132 приведены конструктивные формы поковок из цвет* ных сплавов и профили пуансонов для изготовления поковок в за­

крытых штампах (НИИХИММАШ). Поковки разбиты на пять

конструктивных групп:

I группа — поковки, имеющие форму тел вращения, симметрич­ ные относительно оси или более сложной формы, но с размерами в

поперечном сечении, одинаковыми или убывающими (возрастаю­ щими) по высоте поковки;

217

Фиг. 131. Колено-рычажной штамп (опытная конструкция ВНИИТМАШа), для точной штамповки корпуса вентиля

II группа —• поковки, аналогичные I группе, но с наибольшими размерами в поперечном сечении, находящимися в средней части вертикальной оси и с уменьшением поперечных сечений по мере приближения к концам поковки;

III группа — поковки, имеющие форму тел вращения, симмет­ ричных относительно оси или более сложной формы, у которых

Фиг. 132. Конструктивные формы поковок а из цветных металлов и сплавов и профили пуансонов в для изготовления поковок в закрытых штампах (тонкие линии на участке б показывают, какие пуансоны соответствуют от­ дельным конструктивным формам поковок).

наименьшее поперечное сечение расположено в средней части вер­ тикальной оси;

IV группа — поковки типа тел вращения, имеющие отростки в одной вертикальной плоскости сечения;

V группа — поковка различной сложности, с углублениями или отростками в нескольких вертикальных плоскостях сечения.

В зависимости от формы верхней части поковки, для штампов­

ки указанных типов поковок могут применяться пуансоны с раз­

личными профилями рабочей части, как показано на фиг. 132, А,

Б, В, Г. Процесс точной штамповки указанных деталей характери-

220