Оборудование, инструмент и образцы

1. Лабораторный паровоздушный штамповочный молот с массой падающих частей 160 кг.

2. Кривошипный листоштамповочный пресс К2118Б.

3. Гидравлический штамповочный пресс.

4. Молотовой открытый штамп.

5. Образцы поковок и листоштамповочных деталей.

6. Измерительный инструмент: штангенциркуль, рулетка.

Общие сведения об объемной штамповке

Объемная штамповка - это придание заготовке заданной формы и размеров путем принудительного заполнения материалом рабочей полости штампа, называемой ручьем. Различают горячую и холодную объемную штамповку, в открытых и безоблойных (закрытых) штампах.

Открытым называют состоящий из двух половин штамп, у которого вдоль внешнего контура штампованного ручья имеется облойная канавка, выполненная в виде углубления небольшой высоты. При штамповке в магазин облойной канавки вытекает избыточный металл заготовки, который образует на поковке облой, компенсирующий неточность объема исходной заготовки. Большое сопротивление течению металла, создающегося в конце штамповки мостиком облойной канавки, имеющим вид узкой щели, и быстрое охлаждение относительно тонкого облоя способствуют лучшему заполнению ручья штампа.

Закрытым называют состоящий из двух половин штамп, в котором металл деформируется в замкнутом пространстве ручья без образования облоя. При безоблойной штамповке поковки получаются с более благоприятной структурой, так как в процессе образования поковки в полости штампа волокна заготовки “обтекают” ее контур. Однако для штамповки требуются точные по массе заготовки, а штампы работают в более тяжелых условиях.

Оборудование для горячей объемной штамповки

Паровоздушные штамповочные молоты являются основным оборудованием для горячей штамповки. Благодаря своей универсальности, простоте конструкции и меньшей стоимости по сравнению с некоторыми другими видами оборудования они удобны для использования во всех видах производства, но вследствие сотрясения зданий и возникающих при работе вибраций постепенно вытесняются горячештамповочными кривошипными прессами. У штамповочных паровоздушных молотов масса подвижных частей может составлять от 630 кг до 25 тонн, однако наиболее широко применяют молоты, у которых этот параметр имеет значение от 630 кг до 10 тонн.

Механические молоты (фрикционные с гибкими и упругими связями) в настоящее время не выпускаются, однако они используются на некоторых заводах. Масса падающих частей может быть до 7,5 тонн.

Гидравлические молоты выпускаются с энергией удара до 250 кДж и частотой ходов до 80 в минуту. В последних конструкциях применяют электронную систему управления, связанную с микропроцессором и позволяющую осуществлять бесступенчатую регулировку энергии удара, а также работу на молоте по заданной программе.

Бесшаботные молоты изготовляют с различным конструктивным исполнением привода подвижных баб с энергией удара до 1500 кДж и применяют для штамповки поковок массой, достигающей 20 тонн. Вследствие отсутствия шабота в этих молотах уменьшаются ударные воздействия подвижных частей на фундамент, колебания и сотрясения зданий (что свойственно для шаботных молотов). Энергоносителем может быть пар, сжатый воздух либо другой газ.

Винтовые прессы - это такие кузнечные машины, которые в составе главного исполнительного механизма имеют винтовой шпиндель (винт) с несамотормозящейся резьбой прямоугольного или трапецеидального профиля и используют для деформации поковок кинетическую энергию вращательного (или винтового) движения масс. Их применяют для горячей и холодной объемной штамповки, гибки, правки, чеканки и других операций. Принцип действия винтовых машин заключается в разгоне до определенной скорости во время хода вниз их подвижных частей (винта с маховиком или без него, ползуна и верхнего штампа) приводом фрикционного, электрического, пневматического или гидравлического действия с целью получения кинетической энергии необходимого значения. Наибольшая скорость современных винтовых прессов с фрикционным, круго- или дугостаторным электроприводом составляет 0,5-0,9 м/с, а гидроприводом - 0,9-2м/с.

Фрикционные винтовые прессы имеют существенные недостатки - громоздкость приводной системы, низкий КПД из-за проскальзывания маховика и дисков, относительно быстрый выход из строя фрикционных обкладочных материалов и др. Из-за указанных недостатков эти прессы отечественной промышленностью теперь не выпускаются, однако в эксплуатации их находится достаточно большое количество. Винтовые фрикционные прессы заменяют винтовыми прессами с дугостаторным приводом.

Винтовые прессы с дугостаторным приводом выпускаются отечественной промышленностью с номинальным усилием 0,63-10 МН и запасенной кинетической энергией 1,6-100 кДж. В мировой практике известны винтовые прессы с усилием до 160 МН (с различными конструкциями привода винта).

Гидравлические штамповочные прессы отличаются от ковочных следующими конструктивными особенностями и параметрами: меньшим ходом подвижной поперечины (при том же номинальном усилии) и меньшей высотой штамповочного пространства; большей рабочей скоростью перемещения подвижной поперечины, т.е. меньшим временем контакта инструмента с заготовкой; увеличенными размерами столов, что снижает удельное усилие, а также наличием подштамповочной плиты, так как при передаче усилия непосредственно на стол могут произойти остаточные формоизменения его рабочей поверхности, что, в свою очередь, вызовет искажение формы штампуемой заготовки; повышенной жесткостью станины и подвижной поперечины, обеспечиваю/щей возможность восприятия эксцентрических нагрузок, возникающих вследствие несимметричности слоя смазки; наличием выталкивателей для удаления поковок; отсутствием режима проглаживающих ходов, обязательного для ковочных прессов.

Прессы усилием до 50 МН изготовляют с приводом от насосно -аккумуляторных станций или маслонасосной установки, так как средние скорости рабочего хода составляют 0,01-0,05 м/с. Для насосов усилием более 50 МН применяют насосно-аккумуляторный привод. Давление рабочей жидкости до 40-45 МПа повышают, используя промежуточный мультипликатор.

Горячештамповочные кривошипные прессы (ГШКП) предназначаются для выполнения различных операций горячей штамповки и характеризуются значительными силовыми и энергетическими параметрами.

Отечественными заводами прессы этого типа выпускаются с: усилием 6,3-63 МН (известны ГШКП с номинальным усилием до 160 МН ); мощностью устанавливаемых электродвигателей - от 20 до 500 кВт; ходом ползуна - от 200 до 460 мм; частотой ходов ползуна в минуту - от 90 до 40.

Применение горячештамповочных кривошипных прессов значительно улучшает условия труда рабочих в кузнечно-штамповочных цехах (снижает уровни шума и вибрации, присущие молотам); их относительно легко механизировать, автоматизировать и встраивать в автоматические линии; отсутствие ударов повышает стойкость штампов и позволяет изготовлять их рабочие элементы менее массивными, чем в молотах. Сравнительно небольшие размеры штампов определяют и небольшие габаритные размеры рабочих поверхностей стола и ползуна. Высокая жесткость конструкции ГШКП обусловлены требованиями к точности поковок и обеспечивает уменьшение энергетических затрат.