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

Механизм образования гладкой поверхности при калибровке со смазкой состоит в проникновении адсорбирующих компонентов смазки в граничную зону пары (штамп — изделие) через развива­ ющиеся в процессе пластической деформации микрощели. Это облегчает течение металла в поверхностных слоях и способствует заполнению частицами металла микронеровностей. В результате получается чистая полированная поверхность изделия. Жирная

пленка смазки облегчает скольжение контактных поверхностей

штампа и изделия, предотвращая непосредственный контакт меж­ ду частицами их металла.

Наиболее распространенные «твердые» смазки имеют графит­ ный наполнитель. Чешуйчато-слоистая структура графита позво­ ляет при калибровке графиту приобретать тонкое сечение, запол­ няющее контактную прослойку между металлом калибруемого

изделия и металлом инструмента. Недостатком смазки с графи­

жига на поверхности изделия появляются трудно удаляемые чер­ ные пятна.

Согласно В. Н. Степанову [35] удовлетворительные результаты при калибровке дает смазка № 1 и № 2. Состав дан в процентах.

№ 1:

лярном направлению приложенной силы). Величина приращения горизонтальных размеров (с учетом постоянства объема) в общем случае может быть определена по формуле

где F — площадь горизонтальной проекции обжимаемого участ­ ка до калибровки в мм;

Р— периметр обжимаемого участка в горизонтальной

плоскости в мм;

h—высота (толщина) обжимаемого участка после калиб­

ровки в мм;

Д/г — припуск на калибровку в мм.

Вчастном случае величину приращения х можно определить по более простым формулам:

для плоскостной калибровки круглых (в плане) участков

0,5d — ; h

361

Таблица 64

Значения коэффициента трения для разных материалов (по Е. П. Унксову)

Характер обработки калибровочных плиток

то же для квадратных участков

х~0,5а — ;

h

то же для участков удлиненной формы—'поперечное приращение

где d — начальный диаметр обжимаемого участка в мм;

а—начальный размер стороны квадрата обжимаемого участка в мм;

b —ширина рассматриваемого участка до калибровки в мм.

Приращение горизонтальных размеров при плоскостной калиб­ ровке различно 'В различных точках по высоте изделия, ввиду не­ избежного образования бочкообразного бокового контура. Повы­ шение чистоты рабочей поверхности калибрующего инструмента

иприменение смазки уменьшают искажение контура изделия.

Втабл. 64 (согласно Е. П. Унксову) приведены численные зна­ чения коэффициента трения для разных обрабатываемых материа­ лов со смазкой и без смазки, при полированных и шлифованных калибровочных плитах.

На размерную точность изделий при калибровке влияет вели­ чина «отдачи» калибровочного оборудования. Величина «отдачи»

слагается из люфтов и упругих деформаций оборудования. Обра­

зование в калибровочном прессе люфтов обусловливается наличием зазоров между плитами штампа, звеньями шарнирного механизма, клином и ползуном пресса. Данные о величине отдачи для калиб­

сопротивления деформации Д при разных случаях калибровки для стали, алюминия и латуни приведены в табл. 65. Вследствие слож­ ности пластической деформации и разнообразия видов калибров­ ки до настоящего времени не удалось установить способа анали­ тического расчета потребных усилий при калибровке, поэтому

362

Таблица 65

поверхностей и точ­ ных размеров с распространением деформации по всей

поверхности . . . 25—30 18-20 15—20

363

Продолжение табл. 65

Сечение по ЛЛ

Фиг. 199. Давление, требуемое при холодном обжатии под прессом в зависимости от величины обжатия:

1 — верхний штамп; 2 — нижний штамп.

усилие обычно определяют по формуле сопротивления материалов на сжатие

364

уменьшении первоначальной высоты заготовки почти до половины

около 65—70%. Более высокая степень обжатия (h/d < 0,3) ввиду потребности в исключительно больших удельных давлениях на инструмент и потребности в весьма крупном оборудовании прак­ тического интереса не представляет.

Калибровка может производиться как на специальном оборудовании (/например, на" калибровочныхпрессах), так и на криво-

шипных и фрикционных прессах, на паровоздушных и фрикционных мо­

лотах.

Калибровка заготовок и изделий с цилиндрическими поверхностями спо­ собом обкатки, накатки, пульсирую­ щего обжатия, профильного волочения и т. д. производится на универсаль­ ных металлорежущих станках или спе­ циальном оборудовании.

Современный калибровочный (че­

каночный) пресс имеет шарнирно-ры­ чажный механизм для передачи уси­ лий от кривошипа к ползуну пресса.

Шарнирно-рычажный механизм дает возможность получать более жесткие

уменьшения влияния прогиба кривошипного вала. Особенность

кинематической схемы калибровочных прессов состоит в том, что

она позволяет увеличивать давление к концу хода, когда сопротив­

калибровке по мере распрямления рычагов развивает максималь­ ное усилие в самом конце хода, где заканчивается процесс обжи­ ма изделий. Такой силовой режим полностью соответствует резко­

му возрастанию сопротивления калибруемого металла к концу

365

Фиг. 201. Номограмма для определения усилия чеканочного пресса при холодной калибровке.

Выбор усилия пресса можно рекомендовать производить по но­ мограмме, приведенной на фиг. 201.

Станина пресса закрытая, составная, соединена четырьмя бол­ тами, стянутыми в горячем состоянии. Вращение от электродвига­ теля передается коленчатому валу, последний через шатун связан

с осью шарнирного механизма, представляющего собой сочленение двух рычагов: верхнего, соединенного с неподвижной опорой, и нижнего, соединенного с ползуном пресса. Возвратно-поступатель­ ное движение ползуна заставляет рычаги шарнирного механизма распрямляться (во время рабочего хода) или сближаться под уг­

лом (во время обратного хода). В табл. 66 приведена техническая

366

Таблица 66

Техническая характеристика чеканочных кривошипно-коленчатых прессов

Номинальное усилие пресса в т

Основные параметры

характеристика калибровочных прессов. В настоящее время на­ блюдается стремление к выбору повышенных мощностей калибро­ вочных прессов, превосходящих в 2—3 раза нагрузку, определен­ ную статическими испытаниями. Это обеспечивает повышенную точность калибруемых заготовок и изделий и более долгий срок службы штампов. Калибровка на обычных кривошипных и дру­ гих прессах, как правило, дает меньшую точность размеров по сравнению со специальными калибровочными прессами.

367

ПОДГОТОВКА ЗАГОТОВОК ПОД КАЛИБРОВКУ

Калибровка предъявляет к штампованным заготовкам повы­ шенные требования как в отношении самой операции штамповки,

так и правки и очистки поверхности.

Припуски и допуски на калибровку. Припуски на калибровку,

как правило, должны быть меньше обычных штамповочных при­ пусков на механическую обработку. От величины припуска под калибровку зависит точность размеров и чистота поверхности про­

калиброванной поковки. При небольших припусках достигается более высокая размерная точность, однако при этом микрогеомет­ рия поверхности менее удовлетворительна. При больших припу­ сках микрогеометрия более удовлетворительна. В США под кали­ бровку применяют припуски от 0,8 до 1,6 мм на размер. Для ка­ либровки обычной точности достаточен припуск 2,0—1,5 мм на размер, тогда как для точной калибровки, по опыту заводов СССР, припуск на штампованные поковки должен составлять не более 0,2—0,8 мм на размер. Наряду с припусками большое значение

для калибровки имеют допуски на штампованные поковки. Если при обычной штамповке допуск на недоштамповку колеблется от

0,8 до 1,5—2,0 мм, то при штамповке под калибровку он не дол­ жен превышать 1,0 мм, а при штамповке под точную калибров­ ку— не превышать 0,5 мм.

Фактический припуск на калибровку складывается из номи­ нального припуска и отклонения полученного при штамповке.

В некоторых случаях при наличии отрицательного допуска назна­ чается припуск и допуск на штамповку таким образом, чтобы ми­ нимально допустимая по чертежу толщина штампованной поковки была равна номинальной толщине прокалиброванной поковки.

Примером может служить деталь-рычажок автомобиля ГАЗ (см.

дабл. 67, дет. а). Рычажок штампуется на паровом штамповочном молоте 550 кг с последующей калибровкой на чеканочном прессе усилием 400 т. Как видно из таблицы минимально допустимая толщина лапок рычажка (8,0 мм) является номинальной толщи­ ной лапок после калибровки, обеспечивающей гарантийный при­ пуск 0,15 мм. При обычной штамповке на молотах поле рассеива­ ния размеров достигает значительной величины. При поступлении на калибровку поковок с большим полем рассеивания размеров достижение идентичных размеров при калибровке затруднено, так как установленный калибровочный штамп отрегулирован на оп­ ределенную толщину поковки. При поступлении поковок с разной толщиной, пресс и штамп будут испытывать разные по величине упругие деформации, а ‘это приведет к получению откалиброван­ ных поковок с различной размерной точностью (различным откло­ нением от номинала).

В объемной калибровке, требующей уменьшенных допусков по

толщине и в плоскости разъема штампов, необходимо при штам­ повке предусматривать некоторый избыток металла (когда калиб­

ровка идет с заусенцем). При калибровке с избытком металла не-

3G8

Таблица 67

Примеры плоскостной холодной калибровки отдельных элементов предварительно

\/////////,_ 1

обходимо учитывать допустимый перекос штампов до 0,5 мм. Для уменьшения перекоса применяют штамп с замком, с направляю­ щими колонками и более точной и контролируемой установкой

обычных штампов.

НИАТ рекомендует при штамповке под калибровку устанав­ ливать припуски и допуски на вертикальные размеры по данным

табл. 68. Согласно В. Н. Степанову, в табл. 69 указаны припуски

и допуски на вертикальные размеры штампованных поковок под калибровку. При объемной калибровке, как правило, поковки штампуются с уменьшенными размерами в плоскости разъема, но увеличенными по толщине. Расчет толщины и ширины (диа-

диаметр сл едует or ределят^ по площад 1 равноееликого круга.

Таблица 69

Значения припусков и допусков на вертикальные размеры (толщина, высота)» штампованных поковок типа шатунов, рычагов, кронштейнов, коромысел,

метра) поковки для объемной калибровки производится исходя

из сохранения неизменным объема металла после штамповки и после калибровки, с учетом объема заусенца, если последний пре­

дусмотрен процессом калибровки.

На чертеже поковки, штампуемой под калибровку, необходимо указывать два значения каждого размера калибруемого элемента:

после штамповки с соответствующими допусками и после калиб­

ровки с допусками на калибровку.

370