отчёт (Электровысадочные машины)

Высадка на электровысадочных машинах.

Высадка - кузнечная операция, заключающаяся в деформации заготовки частичной осадкой с целью создания местных утолщений за счёт уменьшения длины заготовки. Горячая высадка осуществляется на горизонтально-ковочных машинах или электровысадочных машинах.

Электровысадочные машины позволяют проводить нагрев исходных заготовок (круглых или плоских) и одновременно высаживать на них головку. Преимущество этого способа состоит в том, что площадь сечения высаживаемой заготовки может быть в 40 раз больше сечения исходного прутка. Предельная длина заготовки составляет около 10 диаметров. Наиболее крупные машины имеют нагревательную мощность до 600 кВт и позволяют осаживать заготовки диаметром до 100 мм, развивая силу до 900 кН при производительности 600-750 кг/ч.

Электровысадочные машины выполняются обычно либо с горизонтальной, либо с вертикальной компоновкой. Горизонтальные машины применяют для более длинных заготовок, так как вертикальные обычно имеют укороченный рабочий ход.

На электровысадочных машинах горизонтального или вертикального типа возможно получение готовых поковок, однако чаще изготовляют заготовки для последующей штамповки на прессах.

Выделяют ручные и полуавтоматические высадочные машины. Их можно отнести к полуавтоматам потому, что будучи налажены на производство определенной детали, работают автоматически, необходимо лишь заложить пруток и включить машину.

Как и большинство других электрический нагревательных ковочных устройств электровысадочные машины обычно оснащены специальными трансформаторами, переключаясь между которыми можно достигнуть подходящей температуры заготовки на протяжении всего процесса.

Применяют, в основном, два следующих способа электровысадки: свободную высадку и высадку в матрице.

При свободной высадке круглый пруток 1 захватывается зажимными электродами 2 в радиальных контактах 3 с силой P₁, при этом заготовка удерживается гидравлическим или пневматическим плунжером, который упирается в свободный конец прутка и проталкивает его к электроду-наковальне 3. Как только включается ток, часть прутка, находящаяся между электродами 2 и 3, быстро нагревается и осаживается, принимая форму головки 4. При приложении к холодному торцу прутка силы Р₂ нагретый участок деформируется. По мере осаживания заготовки в зазор между радиальными контактами поступают все новые участки прутка, которые нагреваются и одновременно деформируются. Если расстояние между контактами меньше трех диаметров заготовки, высаживаемая часть заготовки не теряет устойчивости, что дает возможность получить значительный набор металла за один ход машины. В этом и состоит одно из существенных преимуществ процесса электровысадки по сравнению с высадкой на ГКМ (горизонтально-ковочных машинах). Электрод-наковальня снабжен износостойкой вставкой. Под действием жидкости или сжатого воздуха (пневматический плунжер) холодная заготовка непрерывно проталкивается через зажимные электроды, благодаря чему процесс высадки головки происходит непрерывно.

При высадке в матрице 4 (рис. б) можно получить заготовку с фасонным утолщением, соответствующим по форме полости матрицы, причем высаживаются не только сплошные, но и трубчатые заготовки (рис. в).

Высаженные утолщения можно получать не только на конце прутка, но и в любой точке по его длине, поэтому электровысадку применяют для значительного набора металла на конце или в средней части прутка. Так же в зависимости от скорости деформирования головку можно получить цилиндрической или конической формы. Высадку на электровысадочных машинах применяют для изготовления клапанов, рукояток, рычагов, поковки шестерён, колец, валиков и других деталей.

Материал инструмента электровысадочных машин принципиально отличается от материала штампов для горячей штамповки. Так, для материалов радиальных и упорного контактов обязательна высокая электропроводность, к тому же упорный электрод, непосредственно воспринимающий усилие высадки и контактирующий с горячим металлом деформируемой заготовки, должен иметь достаточную жаропрочность. Радиальные контакты, как правило, изготовляют из сплавов на медной основе, например, из бронз марок БрХ0,8; БрНБТ1,7; упорный контакт выполняют из специального жаропрочного материала, такого, как сплав системы W—Ni—Cu—Al, или же из бронзы, армированной жаропрочной накладкой. Инструмент для закрытой высадки на электровысадочных машинах может быть изготовлен из следующих материалов: радиальные контакты — из меднокобальтобериллиевого сплава; втулки торцовых контактов — из сплава, содержащего никель, молибден, кобальт, вольфрам, железо и др.; торцовые контакты — из сплава: 93 % W; 4 % Ni; 3 % Fe. Инструмент электровысадочных машин имеет принудительное водяное охлаждение.

Плюсы:

• Возможность к высадке заготовок из жаропрочных сталей

• Совмещение электронагрева заготовки с её пластической деформацией. Совмещает в одном агрегате одновременно деформацию и нагрев металла

• Используется производстве с более значительным масштабом выпуска, а также при изготовлении валов более сложной конфигурации с большим количеством ступеней

• Позволяют получать заготовки по форме и размерам наиболее близкие к готовой детали, что значительно повышает производительность механической обработки и снижает металлоемкость изделия.

Минусы:

• Образование окалины. Как правило, применяют предварительный электрический нагрев исходной заготовки, обеспечивающий минимальное образование окалины.

• Образование наружных кольцевых трещин под действием постоянно нарастающего давления. Чтобы избежать этого применяют сдвиг торцевого контакта – процесс начинается в одной точке, затем через определённый интервал времени операция прерывается и контакт отодвигается. Такой способ позволяет получить объём высаженной головки, соответствующий 30 и более диаметрам заготовки.

• Электровысадка не всегда является окончательной операцией, и полученные таким способом поковки подвергают дальнейшему формообразованию на ковочном оборудовании.