Гаряча об’ємна штампування 1

Гаряча об'ємна штампування

Основна операція гарячого об'ємного штампування (ГОШ) може бути виконана за один або кілька переходів. При кожному переході формоутворення здійснюється спеціальною робочою порожниною штампа - струмком (гравюрою). Переходи і струмки діляться на дві групи: заготівельні і штампувальні. Схема технологічного процесу отримання складної заготовки в декількох струмках представлена ​​на малюнку 1.

Стадії отримання складної поковки в декількох струмках

Мал. 1: 1 - чорновий струмок; 2 - підкатний струмок; 3 - протяжної струмок; 4 - чистової струмок; 5 - гнучкий струмок

Види штампувальних струмків

Заготівельні струмки призначені для фасонування в штампах. Фасонування - перерозподіл металу заготовки з метою надання їй форми, що забезпечує подальшу штампування з малим відходом металу. До заготівельним струмків відносяться протяжної, підкатний, гнучкий і пережімного, а також майданчик для опади.

Протяжної струмок призначений для збільшення довжини окремих ділянок заготовки за рахунок зменшення площі їх поперечного перерізу, що виконується впливом частих слабких ударів з кантуванням заготовки.

Подкатной струмок служить для місцевого збільшення перерізу заготовки (набору металу) за рахунок зменшення перетину сусідніх ділянок, тобто для розподілу обсягу металу уздовж осі заготовки відповідно до розподілу його в поковки. Перехід здійснюється за кілька ударів з кантуванням.

Пережімного струмок призначений для зменшення вертикального розміру заготовки в місцях, що вимагають розширення. Виконується за 1 ... 3 удари.

Гнучкий струмок застосовують тільки при штампуванні поковок, що мають вигнуту вісь. Служить для додання заготівлі форми поковки в площині роз'єму. З гибочного струмка в наступний заготовку передають з поворотом на 90 0.

При штампуванні поковок, що мають в плані форму кола або близьку до неї, часто застосовують осадку вихідної заготовки до необхідних розмірів по висоті і діаметру. Для цього на площині штампа передбачають майданчик для опади.

Штампувальні струмки призначені для отримання готової поковки. До штампувальним струмків відносяться чорновий (попередній) і чистової (остаточний).

Чорновий струмок призначений для максимального наближення форми заготовки до форми поковки складної конфігурації. Глибина струмка трохи більше, а поперечні розміри менше, ніж у чистового струмка (щоб заготовка вільно вкладалася в чистової струмок). Радіуси заокруглення і ухили збільшуються. У відкритих штампах чорновий струмок не має облойной канавки. Застосовується для зниження зносу чистового струмка, але може бути відсутнім.

Чистової струмок служить для отримання готової поковки, має розміри «гарячої поковки», тобто більше, ніж у холодній поковки, на величину усадки. У відкритих штампах по периметру струмка передбачена облойной канавка, для прийому надлишкового металу. Чистової струмок розташований в центрі штампа, так як в ньому виникають найбільші зусилля при штампуванні.

Технологія гарячого об'ємного штампування

Технологічний процес ГОШ відрізняється значною різноманітністю і визначається вибором самого виробу і застосовуваним обладнанням. Технологічний процес залежить від форми поковки. За формою в плані поковки діляться на дві групи: диски і поковки подовженої форми.

До першої групи належать круглі або квадратні поковки, що мають порівняно невелику довжину: шестерні, диски, фланці, маточини, кришки і ін. Штамповка таких поковок проводиться осадкою в торець вихідної заготовки із застосуванням тільки штампувальних переходів.

До другої групи належать поковки подовженої форми: вали, важелі, шатуни і ін. Штамповка таких поковок проводиться протяжкой вихідної заготовки (плиском). Перед остаточною штампуванням таких поковок в штампувальних струмках потрібно фасонування вихідної заготовки в заготівельних струмках штампа, вільним куванням або на кувальних вальцях.

схеми штампування

Так як характер перебігу металу в процесі штампування визначається типом штампа, то ця ознака можна вважати основним для класифікації способів штампування. Залежно від типу штампа виділяють штампування у відкритих і закритих штампах (малюнок 2).

схеми штампування

Штампування у відкритих штампах (рисунок 2, позиція а) характеризується змінним зазором між рухомою і нерухомою частинами штампа. У цей зазор випливає частина металу - облой, який закриває вихід з порожнини штампа і змушує інший метал заповнити всю порожнину. У кінцевий момент деформування в облой витискаються надлишки металу, що знаходяться в порожнині, що дозволяє не пред'являти високі вимоги до точності заготовок по масі. Штампуванням у відкритих штампах можна отримати поковки всіх типів.

Штампування в закритих штампах (рисунок 2, позиція б) характеризується тим, що порожнина штампа в процес деформування залишається закритою. Зазор між рухомою і нерухомою частинами штампа постійний і невеликий, освіту в ньому облоя не передбачено. Пристрій таких штампів залежить від типу машини, на якій штампують. Наприклад, нижня половина штампа може мати порожнину, а верхня - виступ (на пресах), або верхня - порожнину, а нижня - виступ (на молотах). Закритий штамп може мати дві взаємно перпендикулярні площини роз'єму (рисунок 2, позиція в).

При штампуванні в закритих штампах необхідно строго дотримуватися рівність обсягів заготівлі і поковки, інакше при нестачі металу не заповнюються кути порожнини штампа, а при надлишку розмір поковки по висоті буде більше необхідного. Відрізка заготовок повинна забезпечувати високу точність.

Суттєва перевага штампування в закритих штампах - зменшення витрати металу через відсутність облоя. Поковки мають більш сприятливу структуру, так як волокна обтікають контур поковки, а не перерізаються в місці виходу металу в облой. Метал деформується в умовах всебічного нерівномірного стиснення при великих стискаючих напруженнях, це дозволяє отримувати великі ступеня деформації і штампувати малопластичні сплави.