Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТКМіМ.pdf
Скачиваний:
153
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
6.21 Mб
Скачать

111

ЛЕКЦІЯ 16

Устаткування для гарячого об'ємного штампування

Устаткування для гарячого об'ємного штампування молоти штампувальні, горячештамповочные кривошипні преси, горизонтально-кувальні машини. Процеси штампування на цих машинах мають свої особливості, обумовлені пристроєм і принципом їх дії.

16.1.Гаряче об'ємне штампування на молотах

Основним типом молотів є пароповітряні штампувальні молоти. Їхня конструкція трохи відрізняється від кувальних молотів. Стійка станини встановлюється безпосередньо на шаботі. Молоти мають посилені регульовані напрямні для руху довбні. Маса шабота перевищує масу падаючих частин в 30…30 раз. Усе це забезпечує необхідну точність зіткнення штампів.

Маса падаючих частин становить 630…25000 кг.

Використовуються молоти бесшаботной конструкції. Шабот замінений рухливою нижньою довбнею, пов'язаної з верхньою довбнею механічною або гідравлічним зв'язком. Енергія удару поглинається механізмами молота. При зіткненні верхньої й нижньої довбень розвивається значна енергія, що дозволяє штампувати кування в однострумкових штампах.

Особливостями ГОШ на молотах є ударний характер деформуючого впливу й можливість регулювання ходу рухливих частин і величини удару при одночаснім кантуванні заготовки, що дозволяє більш ефективно робити перерозподіл металу. На молотах можливе виконання всіх заготівельних переходів, у тому числі протягання й підкату. Верхня частина штампа заповнюється краще. Частини штампа при штампуванні на молоті повинні замикатися.

При штампуванні у відкритих штампах облойная канавка має вигляд, представлений на мал. 16.1.

Мал.16.1. Види облойной канавки при штампуванні на молотах

Розміри облойной канавки (мал. 16.1.а) призначаються залежно від складності кування і її розмірів у плані. Клинова облойная канавка (мал. 16.1. б) дозволяє знизити втрати на облой у результаті підвищення опору плину металу.

При закритім штампуванні на молотах застосовуються штампи з одним і двома замками. Конструкції штампів представлені на мал. 16.2.

Штампи з одним замком використовуються частіше, тому що вони простіше у виготовленні. Але вони вимагають точного налагодження й гарного стану встаткування. Другий замок (більший конус) охороняє перший замок і спрощує налагодження штампа, але при цьому збільшуються його розміри й маса.

112

Мал.16.2. Конструкції закритих молотових штампів а – з одним замком; б – із двома замками

16.2.Геометрична точність кувань, отриманих на молотах

На молотах кування виготовляються з найнижчими класами точності: Т4, Т5. Це обумовлене можливістю зсуву частин штампа, відсутністю напрямних у конструкції штампа, ударним характером деформування.

Що допускаються відхилення від номінальних розмірів кування відповідають припускам, тому також є збільшеними.

Ковальські напуски мають максимальні значення. Через ударний характер роботи молота в конструкції штампа не можна використовувати выталкиватели, тому для добування кування зі струмка штампа на вертикальних поверхнях кувань оформляються значні штампувальні ухили: зовнішні – до 7 0, внутрішні – до 10 0. Радіуси закруглення призначаються для полегшення плину металу, підвищення стійкості штампа, забезпечення розташування волокон.

16.3.Гаряче об'ємне штампування на пресах

Найбільше часто використовуються кривошипні горячештамповочные преси. Вибір преса здійснюється по номінальнім зусиллю, яке становить 6,7…100 МН.

До особливостей конструкції преса слід віднести твердий привод, що не дозволяє змінювати хід повзуна, відсутність ударних навантажень.

Твердий привод не дозволяє робити переходи, що вимагають поступово зростаючого обтиснення з кантуванням, (протягання, підкат). Для фасонування заготовки можуть бути використані заготівельні струмки: пережимной, гибочный. Тому при штампуванні на пресах складних заготовок, що мають подовжену форму в плані (шатуни, турбінні

113

лопатки), фасонування здійснюється кувальними вальцями, вільному куванням, висадженням на горизонтально-кувальних машинах.

Відсутність ударних навантажень дозволяє не застосовувати масивні шаботи, використовувати збірну конструкцію штампів (блок - штампи).

При відкритім штампуванні на пресах частини штампа не повинні замикатися на величину, рівну товщині облоя. Порожнина штампа виконується відкритої й облойная канавка має вигляд, показаний на мал.16.3.

Мал.16.3. Вид облойной канавки при штампуванні на пресах

Для закритого штампування використовуються штампи двох видів:

с цільною матрицею, для виготовлення кувань типу тіл обертання, зусилля розпору в них сприймається матрицею й не передається повзуну преса;

с рознімною матрицею, для легкого добування з порожнини штампа кувань, що дозволяє значно зменшити штампувальні ухили.

Кування, отримані на пресах, характеризуються високою точністю, яка досягається за рахунок зниження припусків на механічну обробку (у середньому на 20…30 % у порівнянні з куваннями, отриманими на молотах) відхилень, що й допускаються, на номінальні розміри, зниження штампувальних ухилів у два – три рази. Наявність постійного ходу приводить до більшої точності кувань по висоті, а твердість конструкції преса уможливлює застосування напрямних колонок у штампах, що виключає зрушення.

Продуктивність праці підвищується в середньому в 1, 4 рази за рахунок однократності й підвищення потужності деформуючих впливів. У результаті собівартість кувань знижується на 10…30 %. Як показують дослідження, штампування на пресах може бути економічно вигідної навіть при завантаженні встаткування на 35…45 %.

При штампуванні на пресах деформація глибше проникає в заготовку, що дозволяє штампувати малопластичные матеріали, застосовувати штампи з рознімною матрицею з бічним плином металу.

Процесу штампування на пресах властиві недоліки:

окалина вдавлюється в тіло кування, для запобігання цього необхідно проводити малоокислительный або безокисне нагрівання або повне очищення заготовки від окалини;

через невисоку швидкість деформування час контакту металу з інструментом більше, чим на молотах, тому має місце переохолодження поверхні заготовки, що приводить до гіршого заповнення порожнини штампа.

114

16.4.Штампування на горизонтально-кувальних машинах

Горизонтально-кувальна машина являє собою механічний кривошипний штампувальний прес, що має рознімну матрицю, одна частина якої є рухливий – затискною.

Крім головного деформуючого повзуна, є повзун, рух якого перпендикулярно руху головного.

Горизонтально-кувальні машини вибираються по номінальнім зусиллю, яке становить

1…31,5 МН.

Схема гарячого об'ємного штампування на горизонтально-кувальній машині показана на мал. 16.4.

Мал. 16.4. Схема гарячого об'ємного штампування на горизонтально-кувальній машині

Штамп складається із трьох частин: нерухливої матриці 3, рухливої матриці 5 і пуансона 1, що розмикаються у дві взаємно перпендикулярних площинах. Пруток 4 з нагрітою ділянкою на його кінці закладають у нерухливу матрицю. Положення кінця прутка визначається упором 2. При включенні машини рухлива матриця 5 притискає пруток до нерухливої матриці, упор автоматично відходить убік, і тільки після цього пуансон 1 стикається з виступаючою частиною прутка й деформує її. Метал при цьому заповнює формующую порожнина, розташовану поперед затискної частини. Формующая порожнина може перебувати тільки в матриці, тільки в пуансоні, а також у матриці й пуансоні.