Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Казвченку н др.) 278 Штамповку на молотах примениот в условиях опытного и мелко- серийного производства, в частности, наиболее широко в самолетостроении для изготовления сложных по форме деталей: обтекателей, законцовок крыльев, деталей заборной части двигателей и др. Изготовление таких деталей другими способами экономически невыгодно. Зтот способ штамповки не обеспечивает высокой производительности. Точность деталей невысока.
Штамповку выполняют на специальных лисгоштамповочных молотах с помощью штампов, рабочие части которых изготовлены из цинка и свинца. Схема листоштамповочного молота представлена на рис. 6.26. Масса падающих частей 8...50 кН, размеры стола в плане 0,7х0,9... ...1,8х1,3 м, рабочий ход 0,85.. 1,5 и. Массу падающих частей молота (кг) определяют по формуле [81 / о„+ Пс, б = цН (6.23) Рис. б.2б. Листопгтвмпоаочный молот: l стол-пмбот; 2 — верхняя плита; 5 — пневмоцилиндр; 4 — падвзопсие части„5 — замки, б — пуансон; У вЂ” матрица, 3 — стойки 279 где Н вЂ” высота подъема падающих частей молота; з) — коэффициент полезного действия молота; е, — средняя степень деформации заготовки; а и П вЂ” — экстраполированный предел текучести и модуль упрочнения штампуемого материала.
Указанные материальг штампов применяют благодаря их удовлетворительной прочности, низкой температуре плавления, хорошим литейньпи свойствам, возможности многохратного использования после переплавки, лепсости механической обработки. Разность температуры плавления цинка и свинца около !ОО 'С. Зто позволяет после отливки в песчаную форму матрица( из цинка использовать полученную литьем матрицу в качестве литейной формы для отливки пуансона. Полученные этим путем матрицу и пуансон из-за небольшой твердости и прочности можно легко обработать для придания г необходимой точности формы и размеров.
Цинковые и свинцовые рабочие части штампов обеспечивают изготовление до 200...300 Рнс. 6.2Х детали. наготоаленньм на листоппампоаочном молоте (и) и схема ппампоааи с применением рамок (о) деталей из алюминиевых сплавов и до 100 стальных деталей. Для изготовления большего числа ( деталей рабочие части штампов изготовляют из более прочнык сплавов: чугуна, алюминиевоцинковых (АЦ13).
На листоштампоаочных молотах выполняют гибну, вытажху, ф отбортовку и формов- ку Процесс изготовления детали может быть выполнен за одну или несколько операций. При штамповке деталей сложной формы в различных участках заготовки может возникнуть напряженное и деформированное состояние, характерное для различных операций; например, отбортовка, вытяжка и формовка имеет место при штамповке деталей, представленнык на рис. 6.27, а.
В производстве применяют три основных способа штамповки на молотах. с прокладками из фанерных рамок, с резиновой проклаахой, без резины и без прокладок. Первый способ применяют для изготовления деталей вытяжкой высотой более 20 мм, форма поперечного сечения может быль любая. Процесс вытяжки выполняют следуклцим образом. После укладки заготовки на матрицу и ориентировки ее относительно матрицъс на заготовку укладывают стопу фанерных рамок толщиной 3...4 мм каждая с отверстием для пуансона и высотой, меньшей высоты детали (рис. 6.27, 6).
Внутренний контур рамок соответствует контурам пуансона, наружный контур соответствует контуру заготовки. После этого наносят удары пуансоном по заготовке, при которых в последний момент удара избыточная энергия всех падающих частей, воспринимаемая поверхностью фанерных рамок, используется для правки фланца заготовки. После каждого удара с заготовки в зависи- мости от ее относителъной толщины снимают по одной или несколысо рамок, нанося следующие удары до тех пор, пока заготовка не будет втянута на требуемую глубину.
Способ штамповки с использованием резины или полиуретана применяют при изготовлении деталей, требующих одновременного использования въпяжхи и отбортовкн — - деталей седлообразной формы, желобообразных и подобных им деталей. Способ ппамповхи без прокладок применяют для изготовления гибкой илн неглубокой вытяжкой деталей с замкнутым контуром небольшой высоты и открытых деталей. Такие детали обычно получают за два-три удара молота. б.4. Ротационная вытяжка При ротационной вытяжке принудительное вращение, как правило„сообщают одному из инструментов — — оправке (пуансону), другой деформирующий инструмент — ролики, роликовые и шариковые головки, давильники, круговые матрицы — осуществляет перемещение относительно вращающейся оправки и деформирует материал заготовки.
Ротационная вытяжка относится к операциям с дополнительной локализацией очага пластичесхой деформации, местное воздействие деформирующего инструмента образует локальный очаг пластической деформации, окруженный упругодеформированными зонами. При определенных условиях (соотношений геометрических размеров заготовки, детали и инструмента„осевой подачи, числа очагов деформации и т.д.) напряженное состояние в очаге деформации может приближаться к трехосному сжютпо, в связи с чем существенно будут повьппаться пластические характеристики материала и может быть увеличена предельно допустимая степень деформации до 80...90 % за один проход.
Это дает возможность значительно интенсифицировать процесс формоизменения, заменить ротационной вьпяжкой многопереходную вытюкку в обычных штампах сложных по конфигурации деталей, включая сферические, конические, с криволинейной образующей и т.д. Посредством ротационной вытяжки получают детали диаметром от 2...3 мм, толщиной стенки 0,1...0,15 мм, длиной 10...20 мм до деталей диаметром 4000...5000 мм с толщиной стенки до 40 мм и длиной до несхольких метров. Ротационная вытяжка используется весьма успешно при изготовлении деталей как из обычных малоуглеродистых н коррозионностойких сталей, алюминиевых и медиык сплавов, тах и труднодеформнруемых и тутоплавких сталей и сплавов (жаропрочных сталей, молибдена и его сплавов н т.п.).
28! Изменяя геометрию деформирующего инструмента (роликов), наряду с оптимизацией режимов обработки, можно получать высокие показатели точности (5 — 6-й квалнтеты) и низкую шероховатость поверхности ()1„= 0,1...0,2 мкм) изготавливаемых деталей. Различают два способа ротационной вытяжки: без угонения стенки и с угонением стенхи (РВУ). Ротационная вытяжка без утоления стенки. Различают однопереходную и многопереходную ротационную вытяжку. При однопереходной вытяжке из плоской круглой заготовки получают либо полую деталь, либо у предварительно вытянутой детали увеличивают длину, уменьшая ее внутренний диаметр до диаметра оправки. Деформирующий ролик перемещается по траектории, эквндистантной форме образующей вытягиваемой оболочки.
Зазор между оправкой и роликом устанавливают постоянным, на 10...20 % большим толщины заготовки. При многоперекодной вытяжке деформирующий инструмент перемещается по сложной заданной траектории, постепенно приближаясь к форме образующей готовой детали. Исходная заготовка может быть плоской или пространственной, в том числе полученной посредством ротационной вытяжхи. Многопереходная вытяжка дает возможность за счет более благоприятных условий деформирования (повышения устойчивости фланца) получать детали с большей степенью деформации, более сложные по конфигурации, из сплавов с пониженной пластичностью. Дополнительное применение поддерживающих прижимных роликов позволяет повысить устойчивость фланца, разгладить мелкие гофры.
Предельное формоизменение при ротационной вытяжхе, каки при обычной, ограничивается возможностью отрыва доньшпса из-за значительных растягивающих меридиональных напряжений, достигающих напряжения текучести, а также потерей устойчивости фланцевой части заготовки из-за наличия больших сжимающих окружных напряжений. Посредством ротационной вытяжки можно получать различные по конфигурации оболочковые детали — цилиндрические, с фланцем, конические, сферические, куполообразные, выгнутые типа двухполостного гиперболоида и т.д. Их получают за один или несколько переходов. Например, изготовление куполообразной детали (рис. 6.28) можно осуществить за три перехода, изменяя конфигурацию оправки или на одной оправке за одну установку, изменяя траехторию движения деформирующего инструмента и применяя, если это необходимо, поддерживающие прижимные ролики.
ж Рис. Кзя. цоследоввтсльность изготовления хтполообрззной детали зв тРи пеРехода. /, ла йт -- переходы вытяжки; 22 с, — днвыстр и толннотв исходной детали Изменяя конфигурацию оправки, вводя дополнительный деформирующий инструмент, можно значительно расширить ассортимент обрабатываемых деталей (рис. 6.29). При получении ступенчатой детали (рис.