0. 2.6 Штамповка

При горячей объемной штамповке формообразование поковок осуществляется в специальных инструментах - штампах, рабочие полости (ручьи) которых допускают течение деформируемого материала только в определенном направлении и до определенных пределов. Так обеспечивается принудительное получение заданной формы и размеров поковки.

Штамповка во много раз производительнее ковки, так как при штамповке в большинстве случаев деформируемый материал сразу или быстро, за несколько ударов, принимает форму ручья штампа, а нередко окончательную форму поковки. Окончательную поковку получают, как правило, за несколько переходов. Штамповка позволяет получать поковки усложненной формы, невыполнимые при ковке. Напуски при штамповке уменьшаются. Штамповка обеспечивает более высокую точность и чистоту поверхности поковок. Это позволяет в 2-3 раза уменьшить припуски и допуски поковок. Благодаря этому не сопрягаемые поверхности деталей, изготовленных из штамповочных поковок, можно не обрабатывать резанием.

Горячую объемную штамповку широко применяют главным образом в массовом и крупносерийном производстве, так как при малом количестве поковок изготовление штампов экономически не выгодно.

Штампы для объемной штамповки бывают открытые и закрытые.

Открытыми называют штампы, у которых вдоль всего внешнего контура окончательного штамповочного ручья сделана специальная облойная канавка 2 (см рис. 9).

При штамповке в эту канавку через узкую щель - мостик 1 вытекает часть металла заготовки, образуя по контуру канавки облой. Для создания облоя заготовки при штамповке в открытых штампах несколько увеличивают, что ведет и к увеличению технологических отходов металла.

При горячей объемной штамповке на молотах и прессах обычно не удается получать в поковках сквозные отверстия. Поэтому их заменяют встречным выемками - наметками 6, между которыми остается пленка 7 толщиной 5…7 мм. Облой 1,2 и пленку 7 удаляют после штамповки при обрезке.

Штампы, в которых металл деформируется в закрытом пространстве, называют закрытыми, а штамповку в них безоблойной.

Закрытые штампы обычно сложнее открытых и безоблойная штамповка многих поковок, особенно сложной формы, еще не освоена. Основная причина этого заключается в том, что при штамповке в закрытых штампах необходимо строго контролировать величину угара и точно дозировать металл.

Общая технология изготовления поковок горячей объемной штамповкой обычно состоит из следующих операций.

1 - рубка (обрезка) заготовки;

2 - нагрев заготовки;

3 - собственно штамповка (в несколько переходов или даже операций: осадка и окончательная штамповка);

4 -обрезка облоя и прошивка пленки;

5 - термообработка;

6 - очистка от окалины;

7 - если необходимо - калибровка или чеканка.

2.6.1 Штамповка на молотах

Поковки штампуют на молотах в подкладных и молотовых штампах. В подкладных штампах штампуют простые поковки, количество которых недостаточно для экономически целесообразного применения более сложных подкладных штампов.

Подкладной штамп (рис. 10) может состоять из двух половин, взаимно ориентируемых штырями, входящими в ответные отверстия. В каждой половине штампа сделаны рабочие ручьи, соответствующие форме и размерам горячей поковки.

Рис. 10 Подкладной штамп

Штамповка в подкладных штампах осуществляется ударами бойка молота по верхней половине штампа. В молотовых штампах штампуют поковки более сложной формы, получаемых в достаточно больших количествах.

Молотовые штампы бывают одноручьевыми и многоручьевыми. В последних штампуют поковки сложной формы, заготовки для которых приходится деформировать последовательно в нескольких ручьях штампа.

Рис. 11 Молотовые штампы

а - одноручьевой молотовый штамп, б - многоручьевой молотовый штамп, в – штамп с закрытым магазином, г – штамп для безоблойной штамповки, 1 - ручей, 2 - нижняя половина штампа, 3 - верхняя половина штампа, 4 - облойная канавка, 5 - перетяжной ручей, 6, 7 — штамповочные ручьи, 8 - подкатной ручей, 9, 10 - облойные канавки, 11 - клещевина, 12 – верхняя формообразующая вставка, 13 – кольцо, 14 - нижняя формообразующая вставка

Молотовые штампы состоят из верхней и нижней половин. Половины штампа соответственно прикреплены к бабе молота и к подушке шабота молота хвостовиками и клиньями. Ручьи штампа подразделяются на заготовительные и штамповочные. Заготовительные ручьи служат главным образом для предварительного перераспределения металла заготовки вдоль ее продольной оси. К этой группе относят ручьи: пережимной, подкатной, протяжной, формовочный, гибочный, площадки для осадки и расплющивания. В пережимном ручье производят местное расплющивание заготовки за один удар молота. В подкатном ручье осуществляют отбор металла в одних местах заготовки за счет уменьшения ее поперечного сечения в других. Металл набирают за несколько ударов молота. После каждого удара заготовку кантуют на 90вокруг ее продольной оси. В формовочном ручье заготовке за один удар придают форму поковки в плоскости разъема. Штамповка в предварительном и окончательном штамповочных ручьях обычно производится за несколько ударов молота.

Штамповку в молотовых штампах выполняют на паровоздушных молотах с весом падающих частей 5 - 200 кН или фрикционных молотах с G = 5-20 кН.