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

CO

Фиг. 161. Схема расположения ковочного и обрезного штампов на прессе.

to

2640 5500 3450 1775 275 810 0,77 0,65

П, Точная ковка в специальных обкатных бойках

292

ем по периметру ее тонкого облоя. Это происходит потому, что на­ кладка легла на среднюю часть верхнего штампа (см. табл. 46).

Затем траверса снова поднимается, а стол пресса вместе с ковоч­ ным штампом передвигается налево, с тем чтобы крайняя правая секция стала под центр траверсы пресса. При опускании траверса давит накладкой на секцию штампа, отштамповывая правую часть вала. Таким же образом отштамповывают и левую часть вала (см. табл. 46). После этого накладки убирают, штамп ставят по центру давления траверсы и правят заготовку сразу тремя секциями штампа. Затем серьгами все три секции верхнего штампа прихва­

тываются к бойку и поднимаются при помощи специальных балок. Нижние секции штампа передвижением стола устанавливаются над

Отштампованные валы после нагрева до 950° проходят обрезку заусенца под тем же прессом. Для этого верхнюю половину штам­ па отъединяют от переходного бойка траверсы, укладывают на нижний штамп и с помощью передвижного стола комплект штам­ пов выкатывают из-под пресса влево, а под пресс вкатывают обрез­ ной штамп. Теперь к переходному бойку траверсы присоединяют обрезной пуансон. Опусканием траверсы и пуансона производится обрезка облоя у вала, уложенного в нижний штамп. После обрезки вал правится в ковочном штампе. Литые части штампов и верхний боек вместе весят около 75 т. Длина ковочного штампа 3280 мм, длина бойка 3000 мм. Секции ковочного штампа изготовляются из стали 5ХНВ. Секции верхней половины штампа соединяются дву­

ются серьги, по шести с каждой стороны, при помощи которых сек­ ции верхнего штампа прихватываются к бойку. Обрезной штамп

состоит из литого стального корпуса, к верхней плоскости которого болтами прикреплены секции режущих ножей, обрезающих

облой.

Штамповка крупногабаритных поковок в одном штампе. В тех

случаях, когда для штамповки фасонных крупногабаритных поко­ вок применяется один штамп (один ручей), слиток или болванка всегда подвергаются предварительной ковке для получения фасон­ ной заготовки под штамповку.

Рассмотрим технологический процесс штамповки валка холод­ ной прокатки диаметром бочки 520 мм, длиной 740 лии, при общей длине 3020 мм (см. табл. 47).

Для изготовления вала берется слиток весом 4500 кг средним диаметром 633 мм и длиной средней части 1340 мм. После нагрева до 1200° производится биллетировка слитка на диаметр 600 мм, от­ тяжка прибыльной части и отрубка поддона на гидравлическом прессе усилием 2000 т. После повторного нагрева обжатый слиток цапфой (оттянутым концом) устанавливается в подкладную оса­ дочную плиту и осаживается на диаметр 1000 мм. Осаженный сли-

293

ток протягивается на сечение 350X650 мм с одновременной оттяж­ кой обоих концов на сечение 420X280 мм и отрубкой избытка ме­

талла на гидропрессе 2000 т. Заготовленные таким образом фасон­ ные заготовки проходят охлаждение, вырубку дефектов и зачистку.

Накопленная партия фасонных заготовок после повторного нагре­

окалины с боков осуществляется осаживанием заготовки в плоских

бойках на отдельно стоящем прессе 900 т. Заготовка в вертикаль­ ном положении помещается в нижний штамп (представляющий собой блок из двух вертикально сомкнутых половинок), установ­ ленный на прессе 10 000 т. Смыкание половинок штампа произ­ водится от двух боковых плунжеров (см. фиг. 162) до того, как придет в действие верхний плунжер. Пуансон верхнего плунжера прошивает заготовку на глубину 760 мм. В первый момент прошив­ ки металл заполняет нижнюю часть штампа и течет вокруг пуан-

'сона. После того, как пуансон заплечиком перекрывает верхнее отверстие штампа, течение металла происходит в закрытой (безоблойной) полости. Заполнение штампа металлом заканчивается при температуре 980°. По окончании заполнения металлом штампа верхний плунжер поднимается, а боковые плунжера отходят

в сторону, раскрывая полость нижнего штампа, и поковка освобож­ дается.

После удаления окалины поковка помещается на площадку для

294

охлаждения на воздухе. С нее удаляются мелкие заусенцы (по ли­ нии разъема штампа). На нижней части поковки предусмотрен уча­

сток для взятия образцов.

После охлаждения и очистки поковки ее внутренние полости

подвергаются черновой расточке, чтобы при последующей термиче­ ской обработке воздух мог свободно циркулировать внутри и сна­

ружи. Термическая обработка состоит из нормализации при 950° и

отпуске на 675° в методической печи, после чего поковка помещает­ ся в камеру для охлаждения в потоке воздуха.

Для нагрева крупных стальных заготовок под штамповку пред­ почтительнее пользоваться нагревательными печами с контролиру­ емой атмосферой. Одна из самых крупных электрических нагре­ вательных печей с контролируемой атмосферой построена фирмой «Хейс» (США) для нагрева стальных заготовок под штамповку на гидравлическом прессе усилием 45 000 т. Размеры печи: высота 5180 мм, ширина 3960 мм, длина 7620 мм. Печь оборудована 45 гло-

баровыми нагревателями, развивающими температуру 1200—1300°.

Мощность печи 600 кет. В печи нагреваются заготовки длиной 4880 мм и весом до 4,5 т. В строительстве печи применены высоко­ качественные карборундовые огнеупоры, позволяющие свести до

минимума вес печи и значительно снизить тепловые потери. Под печи выложен из «карбофракса» (карбида кремния), обеспечиваю­ щего высокую теплопроводность, износостойкость и несущую спо­ собность при 1260°. Свод изготовлен из муллита, термически устой­ чив и вместе с высокой несущей способностью при высокой темпе­ ратуре обладает низкой теплопроводностью. Боковые стенки печи и арка свода выложены кирпичами из окиси алюминия. Эта печь наряду с высокой тепловой характеристикой обеспечивает при на­ личии контролируемой атмосферы резкое снижение окалинообразо­

вания и обезуглероживания, что в свою очередь позволяет умень­ шить против обычных размеры припусков на механическую обра­ ботку.

Ковка с подштамповкой. Метод изготовления крупногабаритных поковок повышенной точности путем ковки с подштамповкой состо­

ит в применении (в процессе ковки) разного рода фигурных бойков и штампов, для штамповки элемента или части поковки. Рассмот­

рим технологический процесс ковки с подштамповкой крупного ко­ ленчатого вала длиной 5320 мм с диаметром фланца 620 мм, весом 6,7 т, показанного на фиг. 163.

Технологический процесс ковки с подштамповкой указанного ва­ ла приведен в табл. 48. Особенностью данного технологического процесса является то, что для достижения точного расстояния меж­ ду отдельными шейками цилиндрической заготовки при пережиме применяется специальное приспособление, состоящее из двух фигур­ ных бойков и откидного фиксатора. Схема операции пережима при­ ведена на фиг. 164. Боковой профиль гребней бойков представляет овал. Угол охвата заготовки гребнем каждого из пережимных бой­ ков— не больше 60°, чтобы исключить зажатие инструмента горячим металлом при деформации. Равномерный пережим по всей окруж-

295

297,

Термообработка:

1)нормализация

2)отпуск

Правка

ности заготовки достигается вращением ее на 35—40° перед каж­ дым нажатием пресса.

Во избежание образования складок металла при последующих операциях, угол заострения гребня принят не менее 50°. Радиус закругления гребня принимается не больше 0,3 максимальной вы­ соты гребня (т. е. середины его). Максимальная высота и ширина

в)

Фиг. 164. Схема операции пережима заготовки (к фиг. 170):

а_ начальное положение; б — конечное положение; / —боек верхний; 2 — фиксатор; 3—за­ готовка; 4_ боек нижний; 5 — фиксатор; 6 — боек верхний; 7— заготовка; 8 — боек нижний.

гребня соответствуют размерам щек поковки с учетом 10% удлине­ ния в процессе передачи колен.

Конструкция фиксатора обеспечивает необходимую точность фиксации. Длина фиксатора и положение его оси вращения выбра­

ны так, чтобы при очередном вдавливании гребня бойка в тело за­ готовки опускание оси фиксатора приводило к увеличению его проекции на горизонтальную плоскость, равному приращению в про­

299

цессе пережима длины заготовки между центрами двух смежных

шеек.

Особенностью данного метода является также передача приле­ жащих друг к другу участков цилиндрической заготовки большого диаметра в точно указанном направлении, совпадающем с направ­ лением колен в готовом изделии. Это исключает необходимость раз­ вертывания колен путем скручивания коренных шеек, практикуе­ мого при обычном методе ковки. Схема работы передаточных бой­

ков (верхний 1, нижний 2) пока­

Перемещение зана на фиг. 165. Нижний переда­

точный боек имеет вырез, форма

которого соответствует части по­ перечного сечения колена поковки (полуовалу) с раскрытием ручья

под углом в пределах 35—45°, допускающим свободную заклад­ ку цилиндрической заготовки в ру­ чей и извлечение ее из ручья. Ши­ рина нижнего бойка на 10—15 мм

меньше расстояния между вкла­

дышами А и Б верхнего бойка.

Для предупреждения заклинива­

ния заготовки поверхность выреза

мещение вкладыша А в процессе работы осуществляется любым способом, обеспечивающим быстрое и плавное движение его в тре­ буемом направлении и остановку при совмещении осей ручьев вкладышей А и Б.

Применение метода штамповки с одновременной калибровкой

угла между коленами позволяет окончательно доводить форму и размеры колена и шейки вала. Профилировка колен и точная фик­ сация разворота их в ручьях штампа показаны на фиг. 166.

Штамповать первую пару одинаково расположенных колен на­ чинают одновременно для того, чтобы при последующей штампов­ ке только одного колена вала другое колено являлось фиксирую­ щим. Штампы представляют собой стальные литые блоки со слож­

300