8. Штамповка в закрытых штампах. Инструмент и оборудование.

Штамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что полость штампа в процесс деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа постоянный и небольшой, образование в нем облоя не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой штампуют. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя – выступ (на прессах), или верхняя – полость, а нижняя – выступ (на молотах). Закрытый штамп может иметь две взаимно перпендикулярные плоскости разъема. При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше требуемого. Отрезка заготовок должна обеспечивать высокую точность.

Для горячей объемной штамповки применяют молоты, кривошипные горячештамповочные прессы, горизонтально-ковочные машины, гидравлические прессы, винтовые прессы и машины для специализированных процессов штамповки.

Существенное преимущество – уменьшение расхода металла, поскольку нет отхода в заусенец.При штамповке в закрытых штампах металл деформируется в условиях всестороннего неравномерного сжатия при больших сжимающих напряжениях, чем в открытых штампах. Это позволяет получать большие степени деформации и штамповать малопластичные сплавы.

9. Проектирование поковки.

Общий технологический процесс изготовления поковок горячей объемной штамповкой состоит обычно из следующих этапов: нагрев; отрезка заготовки; осадка заготовки; объемная штамповка; отрезка заусенца и прошивка отверстия; выборочный контроль размеров поковки и марки стали; зачистка дефектов поверхности; нормализация; очистка от окалины.

1)Нагрев вызывает изменение механических свойств металла. Предел прочности углеродистых сталей с повышением температуры (примерно с 300⁰С) непрерывно уменьшается, а относительное удлинение увеличивается. Следовательно, при деформировании стали, нагретой, например, до температуры 1200⁰С можно достичь большего формоизменения при меньшем приложенном усилии, чем при деформировании ненагретой стали. Заготовка должна быть равномерно нагрета по всему объему до требуемой температуры.

2) Отрезка – отделение части заготовки по незамкнутому контуру на специальных машинах – ножницах и в штампах. Отрезку чаще применяют как заготовительную операцию.

3) Осадка — операция уменьшения высоты заготовки при уве­личении площади ее поперечного сечения. Осадку применяют:- для получения поковок с большими поперечными размерами при относительно малой высоте (зубчатые колеса, диски и т. и.); -как предварительную операцию перед прошивкойпри изго­товлении пустотелых поковок (колец, барабанов); -как предварительную операцию для уничтожения литой ден­дритной структуры слитка и улучшения механических свойств изделия.

4) Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента – штампа.

5) Обрезка заусенца и прошивка отверстий. Эти операции выполняют с помощью штампов, устанавливаемых на кривошипных прессах. Обрезают заусенец и прошивают отверстие сразу же после штамповки на обрезном прессе.

6) Контроль качества. Контролируют не только готовые поковки, но и изготовление их на всех этапах, начиная от контроля ис­ходных заготовок.

7) Нормализация – это нагрев выше точки АС₃ на 30 – 50⁰С и охлаждение на спокойном воздухе. Охлаждение происходит с большой скоростью. Увеличивается дисперсность перлита, тем самым увеличивается прочность и твердость. Цель нормализации: исправление грубой структуры поковки за счет измельчения зерна.

8) Очистка поковок от окалины. Очистка облегчает условия ра­боты режущего инструмента при последующей механической обра­ботке, а также контроль поверхности поковок. Очистку произво­дят несколькими способами: в барабанах, дробью, травлением.

9) Дальше проводится проверка поковок на брак .

10) Далее проводится нормализация поковки при температуре 860 – 900 градусов С, с охлаждением на воздухе.

11)Затем поковку вновь очищают от окалины и проводят механическую обработку.

12)Далее проводят цементацию шестерни.

13)Далее проводят закалу при температуре 820 градусов Сс охлаждением в масле, затем отпуск при температуре 530 градусов С с охлаждением в воде или в масле.