Дальский А.М., Косилова А.Г. и др. (ред.) - Справочник технолога-машиностроителя, том 1 - 2003 (1004785), страница 49
Текст из файла (страница 49)
При штамповке на молотах и прессах после прошивки наметок диаметр отверстия ег> Н, но не менее 30 мм При штамповке в закрытых штампах на молотах используют штучную заготовку, рассчитываемую по объему штампованной заготовки с учетом отхода на угар при нагреве. Штамповка е открытыл иалампах на криватиллых горячештамлавочньи прессах (КГШП) обеспечивает изготовление относительно точных поковок без сдвига в плоскости разъема, с малыми припусками и с повышенной по сравнению с молотами производительностью.
Типовые заготовки, полученные штамповкой на прессах, приведены на рнс. 18. Прн штамповке шатунов, турбинных лопаток и других сложных деталей заютовку подготовляют на коночных вальцвх (вместо подкатки и протяжки на молотах), высадкой на горизонтально-ковочных машинах, или применяютпернодический прокат.
Штамповку е открытии ттампал на виптовеи фрикяиоипьи прессах применяют для изготовления мелких фасонных заготовок ЗАГОТОВКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН КОВАНЫЕ И ШТАМПОВАННЫЕ ЗАГОТОВКИ 251 Ту 4 ЫФ г 23. Припускя и допуски прн горячей штамповке методом выдавливания Размеры, мм Прнлуск на сторону Чистовой ример Харакшристика римера штамлованнол заготовки Примечание Допуск на размер Стержень Утогщглцг 0,3 — 0,5 25 — 50 Диаметр и высота утолщения, получаемого выдавливанием Припуск зависит от применяемого нагрева и предварительной очистки заготовки Ю,5 О,2 Ю,7 О,В 0,5 — 0,8 50- 100 Рнс.
1В. Штампованные заготовки, получаемые нв крнвошнпных горячештамповочных прессах: а — в открытых вавилах; б — в закрытых штампах и заготовок типа болтов и заклепок только в одном ручье из-за недостаточного направления ползуна. На прессах с точным направлением ползуна можно выполнять многоручьевую штамповку. Штамповку в открытыг штампах на гидравлических прессах выполняют в одном ручье, центр давления которого расположен в центре давления пресса Этим устраняется возможность сдвига штшцпа Распространена штамповка из алюминиевых и магниевых сплавов деталей больших размеров типа панелей, рам, узких и длинных поковок типа балок и лонжеронов (длиной до 8 м), стаканов, втулок (рис.
19), из стали и титана штампуют поковки типа дисков. При изготовлении сложных поковок заготовку перед штамповкой подготовляют путем ковки. Штамповку ла гцдролрессах в закрытых штампах с неразъемной матрицей наиболее часто используют для изготовления точных, без штвмповых уклонов заготовок из алюминиевых и магниевых сплавов. Штампы в этом случае нагревакп. Штамповку с разъемной матрицей применяют для нэютовления мелких, средних н крупных поковок из черных и цветных металлов и сплавов. Разъем матриц — вертикальный, иногда — горизонтальный.
Штамповка в закрытых штамлги ла крцвошкллых горячгштамлоеочных прессах (КГШП) а неразьгмных матрнщи достигается применением более точных заготовок, более точной дозировкой металла, применением обычной заготовки и компенсирующего устройства в штампах для размещения излишка металла (5 — 1О % объема заготовки). Точная дозировка металла для штамповки связана с Рнс 19. Штампованные заготовки, получаемые на гняропрессах дополнительными затратами из-за более сложного инструмента и меньшей производительности при отрезке.
Штамповку в закрытых штампах с разъемной матрицей выполняют обычно с компенсаторами для выхода лишнего металла; матрицы имеют горизонтальный разъем. Такие штампы используют для изютовления поковок типа крестовин. Штамповку на фрикционных прессах в закрытых штампах с разъемной матрицей применяют для получения мелких заготовок с симметричными отростками из стали и цветных металлов и их сплавов. Разъем матрицы обычно вертикальный. Горячей штамповкой еыдаагквалием обычно на КГШП получают заготовки типа стержня с утолщением; стержни постоянного и переменного сечения, сложной формы, с центральным н эксцентричным расположением юловки относительно оси; с головкой несложной осесиммстричной формы (тарельчатые, шарообразные, ступенчатые, фланцевые, конусные); с головкой сложной формы н типа развилин; заготовки типа крестовин или с двусторонними утолщениями и др.
(рис. 20). На рис. 21 приведены схемы выдавливания. В большинстве случаев по поперечным размерам после выдавливания заготовки имеют припуски под шлифование. Рнс 20. Штампованные заготовки, получаемые горячей штамповкой выаавляванвем В зависимости от формы и обьема исходной заготовки, выбранною технологического процесса при выдавливании получают заготовки без заусенца, с торцовым заусенцем, с поперечным заусенцем и с поперечным и торцовым заусенцами, которые затем удаляют. Припуски и допуски определяют по табл. 23.
ЩМФ Рнс. 21. Гвены выдавливания: а, б — прямое стержневых н трубчатых дсгалея, г, г — обратное сшржневых деталей н деталей типа спжала; д — поперечное; е — комбинированное; ! — пуансон, 2— матрица ЗАГОТОВКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН КОВАНЫЕ И ШТАМПОВАННЫЕ ЗАГОТОВКИ 252 Продолжение табл 23 йы Размеры, мм е +Ф+~ Характеристика размера штампованной заготовки Чистовой размер Допуск на размер Припуск на сторону Примечание Диаметр н высота утолщения, получаемого осаживанием и раз- дачей 1 — 1,5 10- 50 Припуск зависит от раз- мера поковки и способа нагрева в1 -0,3 Ю1 ья 1,5 — 2,5 50 — 250 +1,5 -0,5 Рис 23. Поковки, получаемые высокоскоростной объемной штамповкой Полость ~ Минимальные значения в расчете на последуюшую обработку шлифованием.
' Минимальные значении. Прн значншльных колебаниях объема исходной заготовки длина сгержнееых элементов должна бызь не менее указанная в таблице Рис. 22. Типы поковок, получаемых на ГКМ Штамповку иа гориэаитахьиа-лавочных машинах (ГКМ) выполняют в штампах с двумя плоскостями разъема: одна — перпендикулярна оси заготовки между матрицей и пуансоном, вторая — вдоль оси, разделяет матрицу на неподви:кную и подвижную половины, обеспечившощие зажим штампуемой заготовки. На ГКМ штампуют поковки (рис. 22) типа стержней с утолщениями, с глухим отверстием, трубчатые, с полым утолщением и стержнем.
Благодаря осевому разъему матриц уклон в участках зажатия на поковках не требуется. При высокоскоростной штамповке скорость деформирующего инструмента достигнет десятков метров в секунду (на обычных штамповочных молотах до б — 7 мlс). Высокоскоростная штамповка позволяет изготовлять заготовки сложных форм с тонкими стенками и ребрами и малыми радиусами закругления, уменьшать припуски на после- дующую механическую обработку, получать заготовки с высокими механическими свойствами, максимально приближенные к форме и размерам готовой детали.
Штамповки изготовляют из труднодеформируемых металлов и сплавов, алюминия, меди, различных сталей и высокопрочных сплавов с минимачьными штамповочными уклонами и без них. Высокоскоростной штамповкой изготовляют штампованные заготовки типа стержня с головкой, с утолщением типа фланца, турбинные и компрессорныс лопатки, типа стакана (гладкие и ступенчатые), типа крышек и колец, трубчатые, типа стержней с ребрами, стакана с наружными ребрами, с торцовым оребрением, типа зубчатых колес, дисков с тонким полотном заготовки с отростками, сужающиеся в средней части (рис.
23). Стойкость штампов в 4 — 5 и более раэ ниже стойкости штампов, используемых на обычных молотах. Отделочные операции. Режим охлаждения и термической обработки штампованных заготовок и поковок влияет на термические напряжения; неодновременный переход через интервал фповых превращений может привести к структурным напряжениам, которые суммируются с температурными и могут вызвать микро- н макротрещины. Для снятия остаточных напряжений, предохранения от образования флокенов н размельчения зерна применяют отжиг, а для выравнивания структуры по сечению применяют гомогенизационный отжиг. Полный отжиг происходит при нагреве до температуры Асз + (30 ... 50)'С, выдержке и последующем медленном охлаждении. После ковки и горячей штамповки применяют также неполный отжиг, изотермический опкиг, нормализацию, светлый отжиг и другие виды термической обработки.
От окалины штампованные заготовки очииэают травлением, галтовкой и дробеметной очисткой. Для заготовок иэ сталей применяют раствор соляной кислоты, для алюминиевых сплавов — раствор щелочи. После травления стальные штемпованные заготовки промывают в растворе щелочи и в воде, заготовки из алюминиевых сплавов — в растворе азотной кислоты и в воде. Этот способ очистки самый качественный, но дорогой. Гвлтовку применяют для очистки мелких и средних по массе поковок простой формы (короткие валики, зубчатые колеса). Дробеметную очистку используютдля мелких и средних заготовок сложной формы. Качество поверхности при этом хорошее, но возможно закрытие трещин, которые затем трудно обнаружить. Заготовки при выталкивании из штампа, обрезке заусенца, прошивке отверстий и транспортировании могут искривляться.
Правку осуществляют в холодном и реже — в горячем состоянии. Горячую правку после обрезки заусенца применяют для заготовок из высоко- легированной или высокоуглеродистой сэнли, при холодной правке которых могут возникнуть трещины. Горячую правку выполняют в окончательном ручье, а для заготовок с отверстием ее проводят в специальном штампе. Холодной правке подвергают мелкие и средние по массе заготовки сложной формы. Из-за уп- ругих деформаций при разгрузке нельзя получить абсолютно неискривленные штампованные заготовки.
Калибровку штампованных заготовок выполняют ллв повышения точности размеров, улучшения качества поверхности отдельных участков или всей заготовки и снижения колебания массы поковок. Применяют плоскостную и обьемную калибровку, обеспечивая точность 8 — 12-го квалнгега и параметр шероховатости поверхности Яа = 2,5 ... 0,32 мкм.