Лекция 4 (Лекции)
Описание файла
Файл "Лекция 4" внутри архива находится в папке "Лекции". PDF-файл из архива "Лекции", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология горячей объёмной штамповки (тгош) (мт-6)" из 7 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "технология горячей объёмной штамповки (тгош) (мт-6)" в общих файлах.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Штамповка на горизонтально-ковочных машинахОбласть использования ГКМ- В серийном и массовом производстве (уступает штамповке наПШМ, КГШП);- Штамповка из углеродистой конструкционной стали;- Реже из цветных сталей.ГКМ бывают двух типов:- с вертикальным разъемом матриц;- с горизонтальным разъемом матриц.ГКМ отличается от механического пресса наличие дополнительногозажимного ползуна, который осуществляет зажим недеформируемойчасти заготовки.Деформация заготовки производится главным ползуном.ГКМ имеют небольшое число ходов от 15 до 30 в минуту.Течение металла при штамповке типично прессовоеШтамповка на горизонтально-ковочных машинахСхемаштамповкина ГКМ1 – блок пуансонов; 2 – передний упор;3 – неподвижная часть блока матриц;4 – подвижная часть блока матриц;5 – поковка.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахИспользуется прокат повышенной точности ∅ 15-270 мм (ГОСТ 2590),реже квадрат.При штамповке от заднего упора требования к прутку ниже(штамповка в открытом штампе).Заготовка может быть прутковой, длина ограничена условиемнагрева и удобством манипулирования.Отделение поковок производиться непосредственно на ГКМ.Штамповку на ГКМ используют:- для получения поковок окончательной формы;- для расчленения поковок;- для предварительного фасонирования.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахКинематическая схема ГКМ с вертикальным разъемом матриц1 – электродвигатель;2 – ременная передача;3 – маховик;4 – муфта;5 – кулачок;6 – ролик;7 – тормоз;8 – вал;9 – зубчатая передача;10 – кривошипный вал;11 – шатун;12 – ползун;13 – копир;14 – блок пуансонов;15 – упор;16 – неподвижнаяматрица;17 – заготовка;18 – подвижная матрица;19 – зажимной ползун;20 – система рычагов;21 - боковой ползун;22 – ролик;23 – кулачок.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахПреимущества штамповки на ГКМ:Определяются тем, что штампы ГКМ имеют два разъема.1) штамповка поковок, которые на другом оборудовании изготовитьили невозможно, или не рационально (поковки типа стержня сфланцем и др., т.е.
ГКМ имеет особую область применения);2) экономия металла и трудозатрат на обработку резанием (т.к.штамповка производится преимущественно в безоблойныхштампах, а штамповочные уклоны отсутствуют);3) возможность штамповки от прутка с регулируемым положениемупора, что позволяет регулировать длину высаживаемой части иштамповать в закрытых штампах, исключает необходимостьразделения заготовки и отделение производиться на ГКМ;4) помимо закрытых штампов широко используют и открытые сзаднем упором.
При этом облой обрезают непосредственно наГКМ. (т.к. заготовка хорошо центрируется, то заготовка хорошоудерживается, а форма простая, обычно тела вращения, то облойбез магазина и отходы на облой незначительны);Штамповка на горизонтально-ковочных машинах5) волокнистое строение поковок в закрытых штампах получаетсяблагоприятное для высокого качества деталей (волокна огибаютрабочий контур поковки);6) рациональное использование штамповой стали на основеиспользования ручьевых вставок;7) работа на ГКМ безударная, спокойная и относительно безопасная,не требует высокой квалификации рабочего;8) широкая возможность автоматизации и механизации, особенно наГКМ с горизонтальным разъемом матрицы (ГКМ встраивается вавтоматическую линию):а) ввиду мощной силы прижима облегчается возможностьвыдавливания;б) можно штамповать мерные заготовки без их удержанияперед закрытием матриц.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахГКМ с горизонтальным разъемом матриц.Неподвижная матрица располагается снизу, а заготовка из ручья вручей передается слева направо или наоборот, что значительнооблегчает работу в ручную и дает возможность более широкоприменить автоматизацию штамповки.Недостаток заключается в необходимости принудительногоудаления окалины из ручьев нижней матрицы, тогда как привертикальном разъеме окалина не скапливается в ручьях (иногдаприходиться предусматривать в матрицах канавки для облегченияссыпания окалины при раскрытии матриц).Штамповка на горизонтально-ковочных машинахНедостатки штамповки на ГКМ:1) высокая стоимость машин и разъемных штампов (примерно в1,5-2 раза выше, чем стоимость КГШП той же мощности);2) требуется тщательная наладка разъемных матриц.
Наладчикидолжен быть высококвалифицированными, при плохой наладкеоблой может потечь вдоль стержня;3) низкая стойкость безоблойных штампов. В безоблойныхштампах возникают перегрузки в полости ручья из-за колебанияобъема высаживаемой части прутка, его температуры и т.д.;4) ограниченная номенклатура поковок. Меньшая универсальностьпо сравнению с молотами и прессами;5) необходимость очистки нагретого прутка от окалины, т. к.деформирование происходит за один ход, и вся окалина можетбыть заштампована;6) высадка энергетически не выгодная операция.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахИллюстрация возможности экономии металла на ГКМНаличие разъема в матрице позволяет не применятьштамповочные уклоны на стенках полости в тех случаях, когдаглухая полость ручья попадает в разъем.Высаженные поковки со сквозными отверстиями можно получитьбез отходов на перемычку.а)б)в)Рис.
Поковка двубортного ролика,полученная в штампах с двумя плоскостями разъема (а),а также в открытом (б) и в закрытом (в) с одной плоскостью разъемаШтамповка на горизонтально-ковочных машинахСхемы штамповки с облоем и безоблойных штампах на ГКМРегулировкой переднего упора по направлению подачи пруткакорректируют объем металла высаживаемой части с учетомколебания размеров поперечного сечения.Это облегчает высадку на ГКМ в закрытом формовочном(штамповочном) ручье – в матрицах с закрытым разъемомРис.
Схема штамповки вбезоблойном штампе.1 – передний упорШтамповка на горизонтально-ковочных машинахПолучаемые на ГКМ поковки обычно имеют симметричную,преимущественно круглую форму поперечного сечения, адеформируемый объем металла надежно центрируется зажатой вматрицах стержневой частью.Поэтому в штампах ГКМ с открытым разъемом обычно применяютоблойную канавку щелевого типа, толщина S1 которогоустанавливается в зависимости от максимального размерапоперечного сечения высаживаемого утолщения.Рис.5.
Схема штамповки вштампе с облоем.1 – задний упорПри весьма редком получении наГКМ утолщения сложнойнесимметричной формы длязаполнения отдельных элементовгравюры штампов размещенияизбытка металла используюттакже облойную канавку смагазином, аналогично штампамКГШП.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахСхемы обрезного штампа (обрезка облоя).Обрезку облоя проводят в обрезных матрицах на ГКМ.В штампах ГКМ облойных канавок из-за малого объема не применяют.Образующийся плоский облой удаляют в обрезном ручье, конструкциюкоторого выполняют по схеме обычного обрезного инструмента (рис.).Рис.
Схема обрезного ручья.1 – пуансон; 2 – матрица; 3 –облой; 4 – заплечники.Рис. Схема обрезного ручьяпри штамповке в пуансоне.1- пуансон;2 – матрица обрезки.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахБлоки штампов ГКМРис. Схема крепления и габаритные размерыблоков штампов ГКМ:1 — правый (неподвижный) блок матриц; 2 —левый (подвижный) блок матриц; 3 — упорныеболты; 4 — клеммы крепления; 5 — крепежныеболты; 6 — шпонки; 7 — пуансонодержатель;8 — упорный болт; 9 — задняя прижимнаяпланка с упорным болтомШтамповка на горизонтально-ковочных машинахРис. Штамповое пространство ГКМРис. Блок пуансонов(пуансоподержатель) в сборе:1, 2 и 3 — пуансоныШтамповка на горизонтально-ковочных машинахВставкиПри массовом производствепоковок рационально каждыйручей целиком выполнять ввиде набора вставок в блоках(рис.).Блоки не соприкасаютсянепосредственно собрабатываемым металлом, аслужат в только длякрепления этих вставок.Вставки изготовляют в видеполуколец и закреплять вматрицах винтамиРис.
Схема блока матриц и вставок:Ручьи 1- наборный;2 – формовочный; 3 – просечнойШтамповка на горизонтально-ковочных машинахПуансоныРис. Способы крепления пуансоновв пуансонодержателе:а — упорными болтами; б —стяжными болтамиПуансоны также целесообразно изготовлять составнымиРис. Составной обрезнойпуансон (Dп = 80 ÷ 160 мм)1 – пуансон; 2 – державка;3 – винт, 4 – штифт.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахОсобенности конструкций зажимных вставокЗажимные ручьи в отличие от всех других предназначены не длядеформации прутка, а для его удержания в процессе высадкиДля зажима гладкими зажимными ручьями требуется участок пруткабольшей длины l.Эти зажимы не оставляют следов на прутке.При высадки прутки не должны проталкиваться вдоль оси.Рис.
Гладкая зажимная часть ручьяd – номинальный диаметр холоднойисходной заготовки.d1 = d ( 1 +0,015); ∆≈0,01 d + 0,12 мм ;α = 15-30°r ≈ 0,05 d + 0,65 ммl = 2d1+65 мм – достаточная длина дляудержания пруткаШтамповка на горизонтально-ковочных машинахДлина зажима при штамповке от прутка определяет концевые отходы,желательно, чтобы зажимной ручей был как можно меньшей длины.Применяют ручьи с канавками (рифы).На прутке остаются выемки от рифления.Если эта часть прутка не является частью поковки, то это не имеетзначения.Длину зажимной части ручья можно также уменьшить, применяязадние упоры.Рис.
Рифленая зажимная часть ручья.d2 = 0,98 d – 0,6; a ≅ 0,35 d + 10 мм;c ≅ 0,75 a;k ≅ 0,25 a;R – подбирают графическиl2 = 1,5 d1 + 60 мм - достаточнаядлина для удержания пруткаВ многоручьевом штампе зажимные пояскирасполагают в шахматном порядкеШтамповка на горизонтально-ковочных машинахРучьиштамповГКМ1) Наборные (заготовительные) ручьи;2) Формовочные (штамповочные) ручьи:а) высадочные ручьи;б) для прошивки;в) для выдавливания;г) гибочные ручьи;д) для сплющивания;е) обжимные и т. д.3) Разделительные ручьи:а) обрезные ручьи;б) просечные (пробивные) ручьи;в) отрезные ручьи.4) Предварительные, окончательныеНа ГКМ своя терминология.Основные операции в формовочных ручьях: высадка и прошивка.На ГКМ осуществляют выдавливание, гибку, расплющивание.При штамповке труб: обжим и раздачу.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахКлассификация поковок, изготовляемых на ГКМ.Вначале ГКМ применяли исключительно для изготовления поковоктипа стержня с фланцем.В дальнейшем технологические процессы стали болееразнообразными и номенклатура штампуемых поковок существеннорасширилась.В настоящее время обычно на ГКМ штампуют поковки следующихтипов: стержня с фланцем, кольца или стакана.Признаки классификации1) технологическая общность (по операциям);2) особенности заготовки;3) накопление предшествующих технологических признаков.Поковки, изготовляемые на ГКМ, в зависимости от их формы итехнологических особенностей можно подразделить на шесть групп.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахI группа.
Поковки типа стержня с утолщением.Размеры поперечного сечения исходной заготовки сохраняются встержневой части поковки неизменными.Формоизменение осуществляют высадкой.Кроме окончательного формовочного ручья используют наборные,предварительные формовочные, обрезные и отрезные, а такжезажимные, пережимные и подъемные элементы ручьев.I-группа поковок разделена на 3-и подгруппы.1-я подгруппа.Поковки с одним круглым или сложной формы утолщением наконце стержняНа выбор заготовки влияют диаметр d заготовки и длина lcстержневой части поковки:- при lc ≤ 1.5d используют прутковую заготовку;- при lc > 1.5d используют мерную заготовку.Штамповка на горизонтально-ковочных машинахОтрезку поковки от прутка осуществляют сдвигом поковки при ходеподвижной матрицы.При штамповке прутковой заготовки используют передний упор, приштамповке мерной заготовки – задний упор.Поковки 1-ой подгруппы подразделяют на 7-мь типов поковокотличающихся по технологическим особенностям.Форма утолщенияПримерно спостоянной площадьюсечения илиувеличивающейся отторца к стержнюПлощадь поперечногосечения увеличиваетсяв торцовой частиПлощадь поперечногосечения увеличиваетсяв средней частиОсобенности штамповкиПредпочтительноерасположениеформовочного ручья впуансонеФормовочные ручьирасположены в матрицахРасположениеформовочного ручья вматрице и пуансонеЭскизШтамповка на горизонтально-ковочных машинахФорма утолщенияОсобенности штамповкиТорцовой фланецпереходит устержня в уступС выемкой всредней частиФормовочный ручейрасположен частично илиполностью в матрицеНеобходимо использованиепредварительного ручьяСложная,несимметричнаяДля избытка металлаприменяют облойныймагазин, подобный магазинамв штампах КГШПРекомендуется использоватьзадний упорНекруглаяЭскизШтамповка на горизонтально-ковочных машинахОтрезные ручьи при штамповке на ГКМ (вставки).1.