§ 3. Устаткування для об'ємного штампування

Гаряче об'ємне штампування здійснюється на штампувальних молотах, пресах, горизонтально-кувальних машинах і спеціальних машинах вузького призначення.

Штампувальні молоти використаються для штампування кувань різної форми в основному в багатострумових відкритих штампах. Основним типом таких молотів є пароповітряні штампувальні молоти з масою падаючих частин 0,63 - 16 т, рідше застосовуються фрикційні молоти з масою падаючих частин 0,5 - 15 т.

Пароповітряні штампувальні молоти розрізняють простої й подвійної дії. Ці молоти відрізняються від кувальних молотів конструкцією станини й шабота, але вони забезпечують більшу точність переміщення частин штампів. Для точного збігу положення верхньої половини штампа, прикріпленої до довбні, щодо нижньої, що зміцнює на штампотримачі ліву й праву стойки станини молота монтують на шаботі й установлюють на доном фундаменті. Крім того, штампувальні молоти мають більш зроблені напрямні, що прикріплюють до стійок, для забезпечення строго певного напрямку руху довбні по всій довжині робочого ходу. Для нормальної роботи штампувального молота необхідно, щоб маса шабота була в 20 - 30 разів більше маси падаючих частин.

Застосовують також бесшаботні пароповітряні штампувальні молоти. У цих молотів замість важких шаботів є дві довбні (верхня й нижня), які при роботі рухаються назустріч один одному по напрямним загальної станини. На нижній довбні встановлюють нижню половину штампа із заготівлею, верхня половина штампа кріпиться до верхньої довбні. Штампування відбувається при зіткненні обох довбень. Привод у бесшаботних молотів паровий або повітряний. Число ударів - 6 - 20 в хв.

Застосовуються також молоти гідравлічні й фрикційні з дошкою.

Штампування на молотах здійснюються як правило, за 3 - 5 ударів. Наприкінці останнього удару обидві частини штампа стикуються по площині рознімання. Середня маса кувань при масі падаючих частин 1000 кг становить 0,5 - 5 кг, при 10 000 кг - 40 - 100 кг.

Штампувальні преси застосовують гвинтові фрикційні, гідравлічні й кривошипні.

Гвинтові фрикційні преси застосовують для штампування у відкритих і закритих штампах невеликих кувань (до 20 кг) і використаються в дрібносерійному виробництві.

Гідравлічні преси для штампування аналогічні кувальним гідравлічним пресам, але мають більше жорстку конструкцію й виштовхувачі для видалення кувань зі штампа. На цих пресах штампують головним чином великі кування (масою 100 - 350 кг) у відкритих і закритих штампах з однієї або декількома площинами рознімання.

Кривошипні кувальноштампові преси ставляться до числа найбільш прогресивних кувальних машин. Впровадження кривошипних пресів забезпечує підвищення продуктивності штампування в 1, 5 - 2 рази в порівнянні зі штампуванням на молотах, економію металу - прокату, застосовуваного у вигляді заготівель на 10 - 30%, а штампування в закритих штампах скорочують виробничий цикл (тобто зменшує число операцій). Виготовлення кувань на цих пресах з найменшими припусками на механічну обробку дозволяє на 15 - 30% заощадити час на їхню наступну обробку в механічних цехах.

Робочий орган преса - повзун, що несе верхню частину інструмента (штампа), приводиться у зворотно-поступальний рух за допомогою кривошипно-шатунного механізму.

На відміну від молотів кривошипні преси мають твердий графік руху повзуна. Повний хід (шлях) повзуна дорівнює подвоєному радіусу кривошипа. Кожному куту повороту кривошипного вала відповідає певне положення повзуна й певна його швидкість, що у крайніх точках (угорі й унизу) дорівнює 0.

Кривошипні преси для гарячого штампування мають високу твердість конструкції, що необхідна для зниження пружних деформацій і одержання найбільш точних розмірів кувань. Прес має виштовхувачі в столі й повзуні для автоматичного видалення кувань зі штампа.

До недоліків таких пресів відноситься:

1. необхідність точного визначення маси заготівель;

2. вимоги відсутності окалини на заготівлях;

3. вартість в 3 - 4 рази більше , ніж молотів.

Горизонтально-кувальні машини застосовуються для гарячого висадження різних деталей (типу стрижня зі стовщенням, з наскрізним отвором, із глухою порожниною, а також складної конфігурації) із пруткового матеріалу або із труб у багатострумових штампах. Конструкція штампів дозволяє здійснювати також пробивання отворів, обрізку по контуру, відрізку від прутка. ГКМ розрізняють із розніманням матриць у вертикальній і горизонтальній площинах. Дві площини рознімання складаються з 3 частин: нерухомої й рухливої матриць і пуансона.

Подвійна площина рознімання штампів дає можливість штампувати більшість кувань без штампувальних ухилів і облоя. Заготівлю (пруток) установлюють у нерухому матрицю до упору. Головний повзун з пуансоном приводиться в рух від кривошипно-шатунного механізму. Перш ніж пуансон стикнеться з торцем заготівлі, рухлива матриця притискає її до нерухомої матриці, а упор приділяється убік. Повзун з нерухомою матрицею переміщається від бічного повзуна , що у свою чергу, приводиться в рух від кулачків, закріплених на головному валу.

Вихідним матеріалом для штампування на ГКМ служить круглий, рідше квадратний або прямокутний прокат підвищеної точності, діаметром до 270 мм і масою до 100 кг.

ГКМ виготовляють із зусиллям 100 - 3150 т і числом ходів 95 - 21 у хвилину. Продуктивність висока - 400 - 900 кувань у годину.