Штампування на горизонтально-кувальних машинах (гкм)

Горизонтально-кувальні машина являє собою механічний кривошипний штампувальний прес, який має роз'ємну матрицю, одна частина якої є рухомий - затискної.

Крім головного деформуючого повзуна, є повзун, рух якого перпендикулярно руху головного.

Горизонтально-кувальні машини вибираються по номінальному зусиллю, яке становить 1 ... 31,5 МН.

Схема гарячого об'ємного штампування на горизонтально-кувальної машині показана на рис. 37.12.

Мал. 37.12. Схема гарячого об'ємного штампування на горизонтально-кувальної машині

Штамп складається з трьох частин: нерухомої матриці 3. рухомий матриці 5 і пуансона 1. розмикати в двох взаємно перпендикулярних площинах. Пруток 4 з нагрітим ділянкою на його кінці закладають в нерухому матрицю. Положення кінця прутка визначається упором 2. При включенні машини рухома матриця 5 притискає пруток до нерухомої матриці, упор автоматично відходить в сторону, і тільки після цього пуансон 1 стикається з виступаючою частиною прутка і деформує її. Метал при цьому заповнює формующую порожнину, розташовану попереду затискної частини. Формуюча порожнина може перебувати тільки в матриці, тільки в пуансоні, а також в матриці і пуансоні.

Після закінчення деформування пуансон рухається в зворотному напрямку, виходячи з порожнини матриці. Матриці розпрямляються, деформовану заготовку виймають або вона випадає з них.

Штампування виконується за кілька переходів в окремих струмках, осі яких розташовані одна над іншою. Кожен перехід здійснюється за один робочий хід повзуна. Здійснюються операції: висадка, прошивка, пробивка. За один перехід можна висадити виступає з затискної частини матриці кінець прутка тільки в тому випадку, якщо його довжина не перевищує трьох діаметрів. При більшій довжині можливий вигин заготівлі, тому попередньо необхідно провести набір металу. Набір металу здійснюється в порожнині пуансона, якій надають конічну форму.

В якості вихідної заготовки використовують пруток круглого або квадратного перетину, трубний прокат. Штампують поковки: стрижні з потовщеннями і глухими отворами, кільця, трубчасті деталі з наскрізними і глухими отворами.

Так як штамп складається з трьох частин. то напуски на поковки і штампувальні ухили малі або відсутні.

До недоліків горизонтально-кувальних машин слід віднести їх малу універсальність і високу вартість.

Питання для самоконтролю.

1.У чому полягають переваги і недоліки гарячого об'ємного

штампування у відкритих штампах в порівнянні зі штампуванням в закритих

2. З якою метою поверхні струмків штампів виконують з ухилами?

3. У чому полягає технологічна функція облоя?

4. Назвіть переваги гарячого об'ємного штампування в порівнянні з куванням.

5. Перерахуйте конструктивні відмінності штампувального молота від

Холодне штампування проводиться в штампах без нагріву заготовок і супроводжується деформаційних зміцненням металу.

Холодне штампування є одним з найбільш прогресивних методів отримання високоякісних заготовок невеликих і точних зі сталі і кольорових металів. Вона забезпечує досить високу точність і малу шорсткість поверхні при малих відходах металу і низької трудомісткості і собівартості виготовлення виробів. Можливість здійснення холодного штампування і якість заготовок визначаються якістю вихідного матеріалу. Велике значення має підготовка поверхні заготовок: видалення окалини, забруднень і поверхневих дефектів.

Процеси холодного штампування часто виконують за кілька технологічних переходів, поступово наближаючи форму і розміри заготовок до форми і розміри готових виробів і здійснюючи проміжний відпал для зняття наклепу і відновлення пластичних властивостей металу. Залежно від характеру деформування і конструкції штампів холодне штампування ділять на об'ємну і листову.

Об'ємна холодне штампування

Холодну об'ємну штампування виконують на пресах або спеціальних холодноштамповочного автоматах. Основними її різновидами є: висадка, видавлювання, об'ємна формування, карбування.

Висадка - освіту на заготівлі місцевих потовщень необхідної форми в результаті опади її кінця (рис. 37.13).

Мал. 37.13. схема висадки

Заготівлею зазвичай служить Холоднотянуті матеріал у вигляді дроту або прутка з чорних або кольорових металів. Висадкою виготовляють стандартні і спеціальні кріпильні вироби, кулачки, вали-шестерні, деталі електронної апаратури, електричні контакти і т.д.

При великій кількості переходів відбувається зміцнення металу, тому потрібно отжиг.

Послідовність переходів виготовлення деталей показана на рис. 37.14. за три переходи (рис. 37.14 а); за п'ять переходів (рис. 37.14 б).

Мал. 37.14. Послідовність переходів виготовлення деталі

Висадка здійснюється на пресах, горизонтально-кувальних машинах, автоматичних лініях, оснащених Холодновисадочний прес-автоматами.

Видавлювання - формоутворення суцільних або порожнистих виробів, завдяки пластичному перебігу металу з замкнутого обсягу через отвори відповідної форми.

Особливістю процесу є утворення в осередку деформації схеми тривісного нерівномірного стиснення, що підвищує технологічну пластичність матеріалу.

Розрізняють пряме, зворотне, бічне і комбіноване видавлювання (рис. 37.15).

При прямому видавлюванні метал тече з матриці 2 в напрямку, що збігається з напрямком руху пуансона 1 (рис. 37.15 а, 37.15 б). Цим способом можна отримати деталі типу стрижня з потовщенням, трубки з фланцем, склянки з фланцем.

При зворотному видавлюванні метал тече в напрямку, протилежному напрямку руху пуансона, в кільцевої зазор між пуансоном і матрицею для отримання порожнистих деталей з дном (рис. 37.15 в) або в порожнистий пуансон для отримання деталей типу стрижня з фланцем (рис. 37.15 г).

При бічному видавлюванні метал тече в бічні отвори матриці під кутом до напрямку руху пуансона (рис. 37.15 ж). Таким чином, можна отримати деталі типу трійників, хрестовин і т.п. Для забезпечення видалення заготовок з штампу матрицю виконують складається з двох половинок з площиною роз'єму, що проходить через осьові лінії вихідної заготовки і одержуваного відростка.

При комбінованому видавлюванні метал тече по декількох напрямках (рис. 37.15 д, 37.15 е). Можливі поєднання різних схем.

Заготовки для видавлювання відрізають від прутків або вирубують із листа. Розмір заготовок розраховують з урахуванням втрат на подальшу обробку. Форма заготовки і її розміри для порожнистих деталей без фланця відповідають зовнішнім розмірам деталі; для деталей з фланцем - діаметру фланця; для деталей стрижневого типу - розмірам головки.

Видавлювання можна здійснювати і в гарячому стані.

Мал. 37.15. Схеми видавлювання:

а, б - прямого; в, г - зворотного; д, е - комбінованого; ж - бокового

Об'ємна формування - формоутворення виробів шляхом заповнення металом порожнини штампа.

Схеми об'ємної формування представлені на ріс.15.4.

Мал. 37.16. Схеми об'ємної формування: а - у відкритих штампах; б - в закритих штампах

Вона проводиться у відкритих штампах, де надлишки металу випливають в спеціальну порожнину для утворення облоя (рис. 37.16 а), і в закритих штампах, де облой не утворюється (рис. 37.16 б). Формування в закритих штампах застосовують рідше через великі складності і вартості одержання заготовок точного обсягу, необхідності використання більш потужного устаткування і меншою стійкості штампів. У закритих штампах отримують в основному деталі з кольорових металів.

Об'ємної формуванням виготовляють просторові деталі складних форм, суцільні і з отворами. Холодна об'ємна формування вимагає значних питомих зусиль внаслідок високого опору металу деформації в умовах холодної деформації і зміцнення металу в процесі деформації. Зміцнення супроводжується зниженням пластичності металу. Для полегшення процесу деформування оформлення деталі розчленовується на переходи, між якими заготовку піддають відпал рекристалізації. Кожен перехід здійснюють в спеціальному штампі, а між переходами обрізають облой для зменшення зусилля деформування і підвищення точності розмірів деталей.

Заготівлею служить смуга або пруток, причому процес штампування може здійснюватися безпосередньо в смузі або прутки або зі штучних заготовок.

Як устаткування використовують преси, однопозиційні і багатопозиційні автомати.

Карбування - освіту рельєфних зображень на основі, що деформується матеріалі.

Карбування здійснюється в закритих штампах на чеканочних фрикційних і гідравлічних пресах.

При холодному штампуванні коефіцієнт використання матеріалу досягає 95%. При холодному деформуванні формується сприятлива орієнтована волокниста структура металу, що надає деталям високу міцність від утоми при динамічних навантаженнях. Це дозволяє отримувати конструкції з меншими розмірами і металлоемкостью, ніж у конструкцій, отриманих обробкою різанням, не знижуючи при цьому їх надійність. Але для холодного об'ємного штампування потрібно дорогий спеціальний інструмент, що робить доцільним її застосування тільки в масовому і великосерійному виробництвах.

Питання для самоконтролю.

1. Які вироби отримують холодної об'ємним штампуванням?

2. Які операції найчастіше використовують при холодного об'ємного

3. Опишіть схему одного з технологічних процесів холодної

Листове штампування - один з видів холодної обробки тиском, при якому листовий матеріал деформується в холодному або підігрітому стані.

Листовим штампуванням виготовляються різноманітні плоскі і просторові деталі - від дрібних, масою від часток грама і розмірами в частки міліметра (секундна стрілка годинника), до середніх (металевий посуд, кришки, кронштейни) і великих (облицювальні деталі автомобілів).

Товщина заготовки при листовому штампуванні зазвичай не більше 10 мм, але іноді може перевищувати 20 мм, в цьому випадку штампування здійснюється з попереднім підігрівом до кувальних температур.

При листовому штампуванні використовують: низьковуглецеві сталі, пластичні леговані стали, кольорові метали і сплави на їх основі, дорогоцінні метали, а також неметалеві матеріали: органічне скло, фетр, целулоїд, текстоліт, повсть та ін.

Листове штампування широко застосовують в різних галузях промисловості, особливо, автомобілебудуванні, ракетобудуванні, літакобудуванні, приладобудуванні, електротехнічної промисловості.

Основні переваги листового штампування:

-можливість виготовлення міцних легких і жорстких тонкостінних деталей простої та складної форми, отримати які іншими способами неможливо або важко;

-високі точність розмірів і якість поверхні, що дозволяють до мінімуму скоротити механічну обробку;

-порівняльна простота механізації і автоматизації процесів штампування, що забезпечує високу продуктивність (30 000 ... 40 000 деталей за зміну з однієї машини);

-хороша пристосовність до масштабів виробництва, при якій листове штампування може бути економічно вигідна і в масовому, і в дрібносерійного виробництва.

Холодне листове штампування полягає у виконанні в певній послідовності розділових і формозмінних операцій, за допомогою яких вихідним заготівлях надають форму і розміри деталі.

Операцією листового штампування називається процес пластичної деформації, що забезпечує характерну зміну форми певної ділянки заготовки.

Розрізняють розділові операції, в яких етап пластичного деформування обов'язково завершується руйнуванням, і формотворчих операції, в яких заготовка не повинна руйнуватися в процесі деформування. При проектуванні технологічного процесу виготовлення деталей листовим штампуванням основним завданням є вибір найбільш раціональних операцій і послідовності їх застосування, що дозволяють отримати деталі з заданими експлуатаційними властивостями при мінімальній собівартості і хороших умовах праці.

Всі операції виконуються за допомогою спеціальних інструментів - штампів, які мають різні конструкції залежно від призначення. Штампи складаються з робочих елементів - матриці і пуансона, і допоміжних частин - притисків, напрямних, обмежувачів і т.д. Пуансон вдавлюється в деформується метал або охоплюється їм, а матриця охоплює змінює форму заготовку і пуансон.