Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 59
Текст из файла (страница 59)
6.63, Пакетный штамп иа инакова-алюминиевого сплава сьемник; 7 — выталкнвате- 3!9 3!8 Рис. 6.64. Ленточло-пожевав штамп. у и Ю . есрянял и нижняя плиты; 2 -- ыатриыслсржатсль; 3 - пуансонолсржатеаь; 4 матрипа; 3 — пуансоны; 6 лн; З . пуансон-матрипа; 9 — подкладка штампуемого материала надежнуто ориентировку рабочих частей обеспечивают колонки и втулки группового блока, Рабочие части штампов закаливают до требуемой твердости рабочих частей серийного производства.
На таких штампах выполняют любые операции. Стойкость их близка к стойкости штампов серийного производства. Их преимущества — - меньшие металлоемкость и габариты. Недостатки — необходимость установки только на специальном групповом блоке, сравнительно высокая стоимость, что приближает их по этому параметру к специальным штампам серийного производства. На конструкцию и размеры пакетов и блоков штампов разработаны ГОСТ 17662 †, ГОСТ 17573 †и др., охватывающие 14 типоразмеров матриц размером от 80х60 и до 400х250 мм.
Пакетные штампы с магнитна-механическим креплением к групповому блоку из-за более высоких металлоемкости, стоимости и трудоемкости установки по сравнению с пластинчатыми штампами в производстве применяют не часто, Штампы с рабочими частями из легкообрабатываемых материалов по выполняемым с их помощью операциям и принципу действия не отличаются оу вышеописанных упрощенных штампов. Отличие их состоит в использовании легкообрабатываемых материалов для изготовления одной иэ рабочих частей, что обеспечивает значительное снижение трудоемкости и стоимости штампа. Легкообрабатываемым материалом обычно являются цинхово-алюминиевые сплавы, коэффициент трения которых по большинству штампуемых материалов небольшой, Из таких сплавов изготовляют обычно матрицу, пуансон изготовляют из инструментальной или средне- углеродистой стали с твердостью 38...40 НГьС,.
На рис. 6.63 представлен подкладной пакетный штамп совмещенного действия для вырубки и пробивки с пуансоном-матрицей 1 из цивковоалюминиевого сплава. Пуансон пробивки и матрица вырубки 4 изготовлена из стали 45 с 37...40 НКС,. Удаление отхода и детали обеспечивают резина или полиуретан 3. Наиболее часто применяют такие штампы для изготовления деталей из алюминия и его сплавов, реже — для стальных деталей толщиной до 0,6 — 0,8 мм. Ленточно-ножевые штампы (рис, 6.64) позволяют обрабатывать заготовки из легированных сталей толщиной до 5--6 мм.
В таких штампах одну иэ рабочих частей изготовляют пластинчатой, а матрицу — из стальной ленты толщиной у, поставленной на ребро и заточенной под углом 35 . На рабочем торце матрицы по всему контуру разделения создают поясок шириной Ь = 0,2(у т 1), мм; Рис. 6.66. Универсально-сборный ипамп ллл вырубки о„+ 1О / = (1 03т) 10 (6.45) здесь / — толщина лентьд мм; з — толщина штампуемого металла, мм.
При работе матрица погружается в канавку между пуансоном-матрицей и прокладкой и прогибает наружный отход, пуансоны пробивают отверстия. При подъеме верхней части штампа полиуретановые или резиновые выталкиватели удаляют деталь из матрицы, а резиновый съемник сбрасывает отход с пуансона-матрицы. Недостаток этих штампов — трудность изготовления фигурного контура из стальной закаленной ленты с радиусом менее 8...10 мм. На рис. 6.65 показана деталь со сложным контуром, полученная на УСШ, а на рис.
6.66 — основные элементы штампа: колонки и втулки и ик крепление к верхней и нижней плите, матрица и матрицедержатель, пуансон со съемником. 6.6. Способы высокоскоростного деформировании При обычных способах штамповки скорость деформирования (скорость перемещения деформирующего инструмента) достигает сравнительно небольших значений. Так, при штамповке на гидравлическом прессе скорость ползуна при рабочем ходе находится ориентировочно в пределах 0,001...0,1 м/с, ползуна кривошипного пресса— 0,3...1 м/с, бабы (стесселя) листоштамповочного молота простого действия — 3...4 м/с. При высокоскоростных способах штамповки скорость деформирования (в данном случае скорость перемещения частиц заготовки) возрастает на один-два порядкаи достигает 300...400 м/с.
Наиболее широкое применение в промышленности имеют следующие способы высокоскоростного деформирования: штамповка взрывом, электрогидравлическая штамповка (ЭГШ), электромагнитная штамповка (магнитно-импульсная обработка металлов — МИОМ). Деформирование заготовки первыми двумя способами происходит за счет энергии ударной волны, как правило, через передающую среду, в качестве которой может служить жидкость, воздух, а также сыпучий. вязкий или эластичный материал и т,д. Действующая на заготовку нагрузка носит импульсный характер — за весьма короткий промежугок времени сообщается значительное количество энергии, что приводит к болыпим значениям мгновенных мощностей.
Благодаря импульсному воздействию нагрузки в деформируемой заготовке возникают возмущения — продольные и поперечные волны, которые распространяются в меридиональном направлении. Продольные волны вызывают линейные смещения элементов заготовки, поперечные волны приводят к появлешпо сдвиговых деформаций, изменяющих ее форму.
С увеличением скорости деформирования изменяются прочностные и пластические характеристики материала заготовки. Возрастает сопротивление деформированию, что связано с увеличением напряже ния текучести в процессе штамповки. Опыты Кларка и Вуда по испытанию образцов из разнык металлов на растяжение при скорости пагружения до 60 м/с показали, что временное сопротивление разрыву о. повышается на 54 % по сравнению с испытаниями в статических условиях. При высоких скоростях деформирования углеродистые и легированные конструкционные стали, а также некоторые пластичные сплавы цветнык металлов значительно повышают свои характеристики пластичности, что увеличивает их допустимое формоизменение.
У сплавов с низкой пластичностью значительного повышения характеристик пластичности не наблюдается. Однако известно, что некоторые труднодеформируемые в обычных условиях сплавы успешно обрабатываются прн высокоскоростных способах штамповки. Вместе с тем у многих металлов и сплавов обнаружены критические степени деформации, при которых онн теряют пластичность н становятся хрупкими. На кинематику движения заготовки при высокоскоростном деформировании оказывают также влияние силы инерции. Общее время деформироаания заготовки очень мало и составляет несколько миллисекунд (0,002., 0,005 с).
Весь процесс деформирования можно условно и достаточно приближенно разделить на два периода. 1период — это "разгон" заготовки, период активного деформирования под действием энергии ударной волны. !1 период — "инерционное" деформирование заготовки, период пассивного деформирования за счет запасенной заготовкой кинетической энергии, причем время первого периода значительно меньше времени второго /, « /ь В конце второго периода заготовка приобретает форму поверхности матрицы или некоторую свободную форму, если нет контакта с матрицей в конечньгй момент деформировання.
Штамповка взрывом. При штамповке взрывом в качестве основного источника энергии применяют бризантные взрывчатые вещества (ВВ) — тротил, тетрил, гексоген, аммонит, аммонал и др., которь|е 321 г Рис. 6.67. Схема установки для ппамповки взрывом Ф у могут быть в виде порошка, прессованных брикетов (шашек), литых зарядов различ- 7 ной формы, листов и шнуров, Критерием их работоспособности явля- ется удельная теплота взрыва, которая для наиболее широко применяемых в промышленности ВВ находится в пределах от 3700 до 7500 хДж/кг (тротил — 4230 кДж/кг).
Скорость детонации (скорость распространения взрыва) достигает нескольких тысяч метров в секунду и колеблется от 3600 до 8300 м/с, например для прессованного литого тротила, она составляет 6900...7000 м/с, гексогена 8300 м/с, аммонита 3600...5300 м/с. Время детонации составляет 20 ..30 микросекунд, т.е. на два порядка меньше, чем время деформирования заготовки. Бризантные взрывчатые вещества при поджигании обеспечивают, как правило, устойчивое горение со сравнительно небольшой скоростью — несколько метров в секунду, Поэтому, чтобы вызвать их детонацию, применяют специальные детоннрующне устройства — детонаторы, которые представляют гильзу с небольшим зарядом иницннрующего ВВ, горение которого быстро переходит в детонацию и вызывает взрыв основного заряда ВВ.
Поджигание инициирующего заряда осуществляют посредством электрического тока (электродетонатор) или огнепроводного (бикфордова) шнура (капсюль-детонатор). Листовую заготовку / (рис. 6.67) укладывают на матрицу 6, прижимают прижимным кольцом 5 и на определенном расстоянии от поверхности заготовки устанавливают заряд ВВ 2 с электродетонатором. Затем матрицу с заготовкой и зарядом опускают в бассейн 3, наполненный водой 4. Из нижней полости матрицы через клапан 7 посредством вакуум-насоса откачивают воздух, чтобы он не препятствовал перемещению заготовки. После чего через электродетонатор взрывают ВВ, Образующаяся в результате взрыва ВВ ударная волна в жидкости деформирует заготовку. Механизм деформирования и кинематика движения частиц заготовки при штамповке взрывом достаточно сложны, зависят от многих факторов — формы и массы заряда, дистанции взрыва (расстояния заряда от поверхности заготовки), размеров бассейна.
Исследования, проведенные в МГТУ им. Н.Э. Баумана М.А. Анучиным, О.Д. Антоненковым и др., а также работы В.Г. Степанова, Р.В. Пихтовннкова и др. позволили раскрыть физическую картину процесса штамповки Рнс. 6.68. Схема распределения скоростей и давлений при взрыве заряда ВВ в жидкости: У вЂ” Фронт ударной волны, 2 — - граница пузы- ря продухтов взрыва; 3 — заряд; 4 — зона ударной волны: 5 — зона гидропотока; 6— продукты азрыэа; у, 8 — зпвзры распределения давлений и скоростей по радиусу взрывом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
