Задание 1
1. Опишите способы выплавки стали в электродуговых печах с окислением примесей и методом переплава.
Плавильные электродуговые печи имеют преимущества по сравнению с другими плавильными агрегатами:
а) легко регулировать тепловой процесс, изменяя параметры тока;
б) можно получать высокую температуру металла;
в) можно создавать окислительную, восстановительную, нейтральную атмосферу и вакуум, что позволяет раскислять металл с образованием минимального количества неметаллических включений.
Электропечи используют для выплавки конструкционных низколегированных и высоколегированных сталей, инструментальных и специальных сталей и сплавов. Различают дуговые и индукционные электропечи.
Дуговая печь, схема которой приведена на рисунке 1, питается трехфазным переменным током напряжением 380 Вольт, имеет три цилиндрических электрода 4 из графитированной массы, закрепленных в электродных держателях, к которым подводится электрический ток по кабелям 7. Между электродом и металлической шихтой возникает электрическая дуга. Корпус печи имеет форму цилиндра.
Рисунок 1. Схема электродуговой печи.
1- сливной желобок, 2- рабочее окно, 3- съёмный свод, 4- электроды, 5- опорные ролики, 6- готовая сталь, 7- электрический кабель.
Снаружи корпус печи заключен в прочный стальной кожух, внутри футерован основным или кислым кирпичом. Съемный свод 3 имеет отверстия для электродов. В стенке корпуса находится рабочее окно 2 (для слива шлака, загрузки ферросплавов, взятия проб), закрытое при плавке заслонкой.
Готовую сталь 6 выпускают через сливное отверстие со сливным желобом 1. Печь опирается на секторы и имеет опорные ролики 5 для наклона в сторону рабочего окна или желоба. Печь загружают при снятом своде.
Вместимость печей составляет от 0,5 до 400 тонн. В металлургических цехах используют электропечи с основной футеровкой, в литейных – с кислой футеровкой.
В основной дуговой печи осуществляется плавка двух видов: на шихте из легированных отходов (методом переплава) и на углеродистой шихте (с окислением примесей).
Плавку на шихте из легированных отходов ведут без окисления примесей. После расплавления шихты из металла удаляют серу, наводя основной шлак, при необходимости науглероживают и доводят металл до заданного химического состава. Проводят диффузионное раскисление, подавая на шлак измельченные ферросилиций, алюминий, молотый кокс. Так выплавляют легированные стали из отходов машиностроительных заводов.
Плавку на углеродистой шихте применяют для производства конструкционных сталей. В печь загружают шихту: стальной лом, металлизированные окатыши, чугун, железную руду для окисления примесей, электродный бой или кокс для науглероживания металла, известь.
После нагрева до температуры 
начинается период «кипения» металла, для дальнейшего окисления углерода. Выплавка сталей включает следующие операции: расплавление металла, удаление содержащихся в нем вредных примесей и газов, раскисление металла, и выливание его из печи в ковш для разливки по изложницам или формам. Значение этих операций и требования, которые они предъявляют к дуговой печи, могут быть весьма различными.
Расплавление скрапа необходимо вести по возможности скорее и с минимальным расходом энергии. Зачастую длительность его превосходит половину продолжительности всей плавки и при этом расходуется 60-80% всей электроэнергии. Характерной особенностью периода является неспокойный электрический режим печи. Горящая между концом электрода и холодным металлом дуга нестабильна, ее длина невелика и сравнительно небольшие изменения в положении электрода или металла (обвал, сдвиг сплавленного куска скрапа) вызывают либо обрыв дуги, либо, наоборот, короткое замыкание. Ход плавления шихты в дуговой печи иллюстрируется рисунке 2. Дуга загорается сначала между концом электрода и поверхностью шихты (рис.2 а), причем для повышения ее устойчивости в первые минуты под электроды обычно подкладывают куски кокса или электродного боя. После сгорания кусков кокса начинает сплавляться металл я каплями стекать на подину. В шихте образуются колодцы, в которые углубляются опускающиеся электроды (рис.2 6) до тех пор, пока они не достигнут подины, на которой во избежание перегрева её к этому моменту должна быть образована лужа расплавленного металла (рис. 2 в). Это самый беспокойный, неустойчивый период горения дуги; сплавляемые куски шихты падают на электрод, закорачивая дугу при опускании куска шихты под торцом электрода, наоборот, может наступить обрыв тока. Горящая между электродом и расплавленным металлом дуга перегревает металл: начинается размыв и расплавление шихты, окружающей колодцы. Колодцы расширяются, уровень жидкого металла в ванне начинает повышаться, а электроды - подниматься (рис.2 в). В конце этого периода почти весь металл оказывается расплавленным; остаются лишь отдельные куски шихты на откосах («настыли», рис.2 г), расплавляющиеся последними. Чтобы не затягивать период расплавления, обычно эти «настыли» сбрасывают ломом вглубь ванны. Период расплавления считают законченным, когда весь металл в печи перешел в жидкое состояние. К этому моменту режим горения дуги становится более спокойным, так как температура в печи выше. Поверхность металла покрыта слоем шлака, образованным заброшенными в печь в период расплавления кусками извести и всплывающими окислами; длина дуги по сравнению с началом расплавления увеличивается в несколько раз. Дуга горит устойчивее, количество толчков тока и обрывов уменьшается.
Рисунок 2. Этапы плавления шихты.
а - начало плавления; б - опускание электрода;
в - подъем электрода; г - окончание плавления.
При достижении нужного количества углерода прекращают кипение и приступают к удалению серы, раскислению для получения металла заданного химического состава. Раскисление производят осаждающим и диффузионным методами. Для диффузионного раскисления наводят шлак, содержащий известняк и молотый кокс. Благодаря повышенному содержанию в шлаке оксида кальция и пониженному содержанию оксида железа в него из металла переходит сера. Для определения химического состава металла берут пробы и при необходимости вводят в печь ферросплавы для получения заданного химического состава. Затем выполняют конечное раскисление алюминием и силикокальцием, выпускают сталь в ковш.
2. Опишите последовательность изготовления формы методом машинной формовки.
Формовка – это технологический процесс изготовления форм, придания формы воплощается в огромном спектре разнообразных производств. В литейном производстве применяется как при самом литье, так и при изготовлении форм для литья. При изготовлении железобетонных изделий, используют процессы экструзии, виброформования, послойного виброформования. В пищевой промышленности – это хлебопечение, кондитерское производство. Широко используются технологии формовки листовых материалов.
Формовка бывает двух видов: ручная и машинная.
Ручная формовка является старейшим способом производства отливок. Она широко применяется в условиях мелкосерийного или индивидуального производства, при создании уникальных отливок. Использование для форм современных материалов позволяет получать высококачественные отливки практически любой степени сложности. Необходимо учитывать, что создание модели и подготовка к ручной формовке – дорогостоящая операция. В стоимости отливки при ручной формовке заметную часть составляет стоимость модели. Для сокращения расходов, улучшения качества подготовки модели в настоящее время широко применяют специализированные системы автоматизированного проектирования.
Машинная формовка является в настоящее время основным способом изготовления литейных форм. При машинной формовке механизируются наиболее трудоемкие операции уплотнения формовочной смеси и извлечения модели из формы, а также ряд вспомогательных операций. В результате этого резко повышается производительность труда по сравнению с ручной формовкой, возрастает точность отливок по размерам и массе, облегчается труд, и улучшаются санитарно-гигиенические условия работы, сокращается производственный цикл изготовления отливки.
Процесс изготовления форм в парных опоках может быть практически полностью механизирован за счет механического дозирования подачи формовочной смеси, уплотнения с использованием специальных машин, и т.п. Наиболее распространенным методом машинной формовки является уплотнение прессованием. Этот метод заключается в придании смеси определенной плотности посредством приложения регламентированного усилия, передаваемого через прессовую колодку. На практике используют как верхнее, так и нижнее прессование (рис. 3). Выбор метода прессования определяется в зависимости от целого ряда технологических факторов. В ряде случаев прессование осуществляют одновременно с вибрационным воздействием. В результате этого смесь уплотняется равномернее, а процесс прессования происходит более эффективно и качественно.
Кроме метода прессования в литейном производстве используются пескометные, пескодувные и пескоструйные агрегаты, а также импульсные и вакуумные технологии уплотнения. Характерной особенностью такого рода технологических агрегатов является высокая степень их автоматизации, универсальность, маневренность, а также высокая производительность.
При нарушении технологической дисциплины в отливке возможно образование дефектов. Дефекты разделяют на следующие группы:
а) дефекты по несоответствию размеров (недолив, разностенность, перекос, коробление);
б) неровности металла отливки (горячие трещины, холодные трещины, газовая пористость, усадочная раковина, усадочная пористость и др.);
в) несоответствие металла отливок требованиям (состав, ликвация, отбел);
г) наличие включений (металлических, неметаллических и др.).
Рисунок 3. Методы верхнего (а) и нижнего (б) прессования при машинной формовке:
1 – неподвижная траверса; 2 – подмодельная плита;
3 – модель; 4 – опока; 5 – наполнительная рамка; 6 – прессовая колодка; 7 – прессовый стол.
Дефекты в общем случае делят на две группы – неисправимые и исправимые. Отливка с неисправимыми (обычно крупными) дефектами идет на переплавку. Исправимые (обычно мелкие) дефекты устраняют.
Наиболее распространенными дефектами являются раковины и трещины. Газовые раковины – пузыри воздуха или газов, которые остались в теле отливки после ее затвердевания в форме.
Усадочные раковины – открытые или закрытые полости в теле отливки, имеющие неровную внутреннюю поверхность. Они могут образовываться при неправильном подводе металла расплава в полость формы или слишком высокой температуре расплава.
Усадочные трещины – разрывы тела отливки в местах небольшой толщины и значительной длины, в местах значительного перепада толщин.
Горячие трещины образуются в процессе формирования отливки при высокой температуре металла и потому имеют темную окисленную поверхность. Причины – плохое раскисление расплава, низкая податливость стержней, а также ранняя выбивка отливок из формы.
Машинную формовку применяют для производства отливок в массовом и серийном производствах. При формовке на машинах формы изготовляют в парных опоках с использованием односторонних металлических модельных плит.
Машинная формовка обеспечивает более высокое качество и точность отливок.
3. Опишите последовательность производства отливок по выплавляемым моделям и приведите поясняющие эскизы. Укажите преимущества, недостатки и области применения этого метода литья.
Литье по выплавляемым моделям представляет собой способ получения отливок в многослойных оболочковых неразъемных разовых формах. Формы изготавливают с использованием выплавляемых, выжигаемых и растворяемых моделей однократного применения. Применение этого способа обеспечивает возможность изготовления из любых литейных сплавов фасонных отливок, в том числе сложных по конфигурации и тонкостенных.
Модели отливок изготавливают преимущественно с применением металлической пресс-формы. Для изготовления моделей используют воскообразные сплавы, в состав которых могут входить парафин, церезин и различные воскоподобные материалы. Воскообразные модельные составы обычно запрессовывают в полость пресс-формы в жидком или пастообразном состоянии.
Модели отливок обычно собирают в блок, соединяя их с моделью литниковой системы, сделанной также из модельного сплава. В условиях массового производства обычно применяют высокопроизводительный метод механического соединения звеньев в блок нанизыванием на металлический стояк-каркас и скреплением их пружинным устройством в верхней части стояка. На стояк с рукояткой и опорным фланцем 4 сначала надевают модель литниковой воронки, затем нанизывают звенья моделей и скрепляют прижимным устройством с гайкой 7, после чего на нее напаивают колпачок из модельного сплава.
Для получения оболочки формы на модельные блоки путем их погружения в бак последовательно наносят несколько слоев суспензии, содержащей раствор специального связующего (например, этилсиликата) и порошок огнеупорной основы (пылевидный кварц, корунд, алюмосиликат и пр.). Каждый слой суспензии присыпают упрочняющими его огнеупорными материалами (например, кварцевым песком, шамотом или корундом), которые располагаются в специальном устройстве 11 во взвешенном состоянии. Обычно для получения оболочки необходимой прочности наносят от 3-4 до 7-8 слоев суспензии, а при изготовлении крупных отливок нанося до 18-20 слоев, получая, таким образом, оболочку толщиной около 20-22 мм. Сушка слоев оболочки состоит из двух процессов: собственно сушки (испарения органических растворителей или воды, введенных в состав связующего) и отверждения пленки связующего вещества в результате полимеризации.
Удаление моделей после формирования оболочки производят различными способами с учетом свойств модельного сплава. Так, легкоплавкие воскообразные составы на основе парафина удаляют из оболочки в горячей воде, горячим воздухом или паром, в перегретом расплаве модельного состава и т.п. На рисунке 4д показано в качестве примера удаление моделей в горячей воде. После удаления модельного сплава оболочки сушат и затем для удаления остатков его органических компонентов прокаливают при температуре 
. Заливку форм производят непосредственно после прокаливания их в горячем состоянии при температуре 
, что обеспечивает хорошее заполнение форм. Заливка может производиться как в формованные в опорный наполнитель оболочки, так и в неформованные. После заливки форм и охлаждения отливок оболочка обычно растрескивается на поверхности литого блока из-за меньшего сжатия при охлаждении, по сравнению с усадкой металла. Отливки отделяются от литниковой системы механически, например, специальным инструментом – трубчатой фильерой.
Преимущества литья по выплавляемым моделям по сравнению с литьем в песчано-глинистые разовые формы заключаются в следующем:
1) отсутствие разъема формы, что обеспечивает повышенную точность размеров и массы отливок;
2) уменьшение параметров шероховатости поверхности и существенное улучшение внешнего товарного вида отливок;
3) улучшение заполняемости форм из-за их предварительного подогрева;
4) улучшение условий затвердевания отливок в силу более медленного охлаждения;
5) сокращение в несколько раз объема переработки и транспортирования формовочных материалов;
6) уменьшение объема механической обработки отливок.
Основные недостатки метода литья по выплавляемым моделям:
1) относительно высокая стоимость формовочных материалов;
2) сложность модельной оснастки;
3) повышенное выделение вредных химических веществ в ходе термического удаления модельного вещества.
Задание 2
1. Опишите явления, происходящие в металле при холодном деформировании, и укажите сущность процесса упрочнения.
Деформация (от латинского «deformatio » – «искажение») – изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением друг относительно друга. Деформацией называют процесс изменения формы и размеров тела под действием приложенных к нему внешних сил.
Деформации разделяют на обратимые (упругие) и необратимые (неупругие, пластические, ползучести).
Упругие деформации исчезают после окончания действия приложенных сил, а необратимые – остаются. В основе упругих деформаций лежат обратимые смещения атомов тела от положения равновесия (другими словами, атомы не выходят за пределы межатомных связей); в основе необратимых – необратимые перемещения атомов на значительные расстояния от исходных положений равновесия (то есть выход за рамки межатомных связей, после снятия нагрузки переориентация в новое равновесное положение).
Пластические деформации – это необратимые деформации, вызванные изменением напряжений. Способность вещества пластически деформироваться называется пластичностью.
Все реальные твёрдые тела при деформации в большей или меньшей мере обладают пластическими свойствами. Твёрдое тело с достаточной точностью можно считать упругим, пока нагрузка не превысит некоторого предела (предел упругости).
Природа пластической деформации может быть различной в зависимости от температуры, продолжительности действия нагрузки или скорости деформации.
В зависимости от температурно-скоростных условий деформирования различают холодную и горячую деформацию.
Холодная деформация характеризуется изменением формы зерен, которые вытягиваются в направлении наиболее интенсивного течения металла. При холодной деформации формоизменение сопровождается изменением механических и физико-химических свойств металла.
Упрочнение металла под действием пластической деформации называется наклепом, или нагартовкой.
Беспорядочно ориентированные кристаллы под действием деформации поворачиваются осями наибольшей прочности вдоль направления деформации (рис. 4).
Рисунок 4. Изменение микроструктуры при пластической деформации поликристалла
Холодная деформация без нагрева заготовки позволяет получать большую точность размеров и лучшее качество поверхности по сравнению с обработкой давлением при достаточно высоких температурах. Отметим, что обработка давлением без специального нагрева заготовки позволяет сократить продолжительность технологического цикла, облегчает использование средств механизации и автоматизации и повышает производительность труда (рис. 5, а).
Горячей деформацией называют деформацию, характеризующуюся таким соотношением скоростей деформирования и рекристаллизации, при котором рекристаллизация успевает произойти во всем объеме заготовки и микроструктура после обработки давлением оказывается равноосной, без следов упрочнения (рис.5, б).
Рисунок 5. Схема изменения микроструктуры металла при прокатке:
а) холодная пластическая деформация;
б) горячая пластическая деформация
Наклеп. С увеличением степени деформации свойства, характеризующие сопротивление деформации, повышаются, а способность к пластической деформации — пластичность уменьшается. Это явление роста упрочнения получило название наклепа. Упрочнение металла в процессе пластической деформации (наклеп) объясняется увеличением числа дефектов кристаллического строения (дислокаций, вакансий, межузельных атомов).
Наклепанные металлы более активно, вступают в химические реакции, они легче корродируют и склонны к коррозионному растрескиванию.
Упрочнение при наклепе широко используют для повышения механических свойств деталей, изготовленных методами холодной обработки давлением. В частности, наклеп поверхностного слоя деталей повышает сопротивление усталости.
Эти способы позволяют значительно увеличить долговечность деталей, повысить прочность и твердость, уменьшить пластичность и вязкость.
2. Опишите технологический процесс изготовления поковки способом горячей объемной штамповки на кривошипном горячештамповочном прессе.
При выполнении работы следует:
1) описать сущность процесса штамповки и указать область ее применения;
2) изобразить схему молота и описать его работу;
3) описать механизацию процесса штамповки.
Штамповка – способ обработки давлением металлов, при котором форма и размеры изделия определяются конфигурацией инструмента штампа. Различают штамповку объемную и листовую; Объемная штамповка – один из основных видов обработки металлов давлением горячую и холодную; прессовую и молотовую.
Объемная штамповка является прогрессивным видом металлообрабатывающей промышленности, позволяющей значительно сократить расход металла при производстве деталей машин, устройств и приборов, а также повысить их качество.
Объемная горячая штамповка характеризуется высокой производительностью.
Основная задача горячей штамповки – это формоизменение заготовки с максимальным приближением ее формы к форме готовой детали. Это формоизменение обусловлено пластичностью металлов, то есть их способностью формоизменяться без разрушения.
Сущность процесса и способы объемной штамповки
Объемная штамповка – это придание заготовке заданной формы и размеров путем заполнения материалом рабочей полости штампа. Полость штампа, которую заполняет металл при штамповке, называют ручьем.
Она наиболее эффективна при крупно серийном и массовом изготовлении поковок. По сравнению с ковкой штамповка позволяет получать с большей производительностью и меньшим расходом металла поковки более сложной формы с лучшим качеством поверхности. Обычно масса штампованных поковок не превышает 300 кг, в отдельных случаях штампуют поковки массой до 5тонн.
По способу изготовления поковок горячую объемную штамповку разделяют на штамповку в открытых штампах и закрытых штампах.
Открытыми называют штампы, в которых вдоль всего внешнего контура штамповочного ручья в плоскости разъема сделана заусенечная канавка. Плоскость разъёма имеет при штамповке следующее назначение. Во-первых, в нее вытекает избыточный объем металла заготовки. Во-вторых, при соударении верхней и нижней половин штампа заусенец, находящийся в канавке, предохраняет их от жесткого удара, что способствует продлению срока службы штампа; в третьих, мостик заусенечной канавки в виде узкой щели создает в конце штамповки большое сопротивление течению металла, чем способствует лучшему заполнению ручья штампа. Этому же способствует и быстрое остывание заусенца.
Закрытыми называются штампы, в которых металл заготовки деформируется в замкнутой полости. Штамповку в них выполняют бес заусенец. Для штамповки в таких штампах характерны следующие особенности: заготовка должна быть достаточно точной по объему, поскольку заусенец не предусматривается; макроструктура поковок весьма благоприятна, так как процесс формирования поковки в полости штампа протекает так, что волокна обтекают ее контур и после нигде не перерезаются. Расход металла при штамповки в закрытых штампах меньше, чем в открытых штампах.
Технологический процесс изготовления штампованной поковки состоит из следующих основных операций: разделки проката на мерные заготовки, нагрева, штамповки, обрезки заусенца, термической обработки, чистки от окалины, правки, калибровки. Проектирование технологического процесса штамповки включает выбор способа штамповки, составление чертежа поковки, выбор перехода штамповки, определение мощности штамповочного оборудования (массу подающих частей молота или усилий пресса), конструирование штампов, выбор способа и разработку режимов нагрева, определение видов отделочных операций и техника - экономического процесса.
Чертеж поковки составляют по чертежу детали в последовательности: выбирают поверхность разъема штампов, то есть решают вопрос о том, какая часть поковки будет находиться в верхней или нижней части штампа. Назначают припуски, штамповочные уклоны, допуски, напуски, радиусы закруглений; указывают основные технические условия на поковку.
Штамповка на молотах
Наиболее распространена штамповка на паровоздушном штамповочном молоте двойного действия. Основной характеристикой молота является масса падающих частей. При штамповке на молоте металл деформируется за счет кинетической энергии падающих частей, накопленной к моменту соударения. Жесткая конструкция молота обеспечивает большее, полное использование энергии удара и большую точность штамповки.
На штамповочных молотах штамповка производится в открытых и закрытых штампах (рис. 6).
Рисунок 6. Виды облойной канавки при штамповке на молотах.
Размеры облойной канавки (рис. 6а) назначаются в зависимости от сложности поковки и ее размеров в плане. Клиновая облойная канавка (рис. 6б) позволяет снизить потери на облой в результате повышения сопротивления течению металла.
При закрытой штамповке на молотах применяются штампы с одним и двумя замками. Конструкции штампов представлены на рисунке 7.
Штампы с одним замком используются чаще, так как они проще в изготовлении. Но они требуют точной наладки и хорошего состояния оборудования. Второй замок (больший конус) предохраняет первый замок и упрощает наладку штампа, но при этом увеличиваются его размеры и масса.
Рисунок 7. Конструкции закрытых молотовых штампов:
а – с одним замком; б – с двумя замками.
Катаную заготовку штампуют в многоручьевом штампе, в нем выполняют заготовительные ручьи для предания заготовке переходных форм перед штамповкой в окончательном ручье. Штампуют быстро с одного нагрева. Заготовка последовательно деформируется в ручьях штампа. Характеризуется высокой производительностью.
Горячую штамповку на молотах подразделяют в зависимости от способа расположения заготовки в окончательном ручье, на штамповку осадкой в торец и плашмя. Выбор метода обуславливается формой поковки. В свою очередь метод штамповки определяет направление течения металла.
При разработке технологического процесса горячей штамповки главной целью является получение заданной детали, конфигурация и размеры детали в основном определяют схему технического процесса штамповки. По чертежу детали составляют чертеж поковки. От правильной разработки чертежа поковки зависит возможность его рационального изготовления.
Чертеж поковки разрабатывают по следующей последовательности:
1) выбирают поверхность разъема;
2) назначают припуски, допуски, и напуски;
3) определяют штамповочные уклоны и строят линию разъема;
4) определяют радиусы закруглений;
5) в поковках с отверстиями конструируют наметки под прошивку и определяют размеры пленки под прошивку;
6) решают вопросы конструирования, связанные с расположением для последующей обработки резанием, мест клеймения и так далее.
При штамповке заготовку вначале осаживают, при этом часть металла вытекает в заусенечную канавку. По мере обжатия заусенец задерживает остальной металл и полость заполняется. Затем лишний металл вытекает из полости и поковки доштамповывают.
Предварительный ручей также в основном повторяет форму поковки, но в ней нет заусенечной канавки, и заусенец вытекает на плоскость разъема штампов.
Штамповка на кривошипных штамповочных прессах
Эти прессы предназначены для относительно точной штамповки различных поковок, преимущественно в открытых штампах. Их также применяют при штамповке в закрытых штампах и выравниванием. Кривошипные штамповочные прессы отличаются быстроходностью (50-60 оборотов в минуту), что позволяет сократить время деформации заготовки снизить разогрев штампов и увеличить их скорость. Но глубокие полости штампа заполняются металлом хуже, чем при штамповки на молотах. При штамповке на кривошипных штамповочных прессах металл течет одинаково в верхние и нижние штампы, вследствие того, что верхние и нижние контактные поверхности заготовки охлаждаются приблизительно одинаково. Течение металла при штамповке на кривошипных штамповочных прессах характерно для штамповки всех других прессах.
Технологические и эксплуатационные преимущества кривошипных штамповочных прессов по сравнению с молотами:
1. относительно высокая точность получаемых поковок, особенно по высоте конструкция пресса обеспечивает точность поковок вследствие надежного направления ползуна в направляющих станины и наличия направляющих колонок и втулок в штампе для точного совпадения верхней и нижней половин штампа.
2. меньшие припуски на механическую обработку, а также штамповочные уклоны из–за наличия выталкивателей, для удаления штамповочных поковок из штампов. При этом экономиться металл, и уменьшается последующая обработка резанием поковок.
3. более высокая производительность: в среднем в 14раз и в2раза при штамповке поковок шестерен. Это объясняется тем, что деформация на прессе в каждом ручье происходит за один ход.
4. возможность применения автоматических перекладчиков заготовок и автоматизация процесса штамповки.
5. экономический расход энергии – КПД прессов в4 раза выше, чем молотов.
6. относительно спокойный безударный характер работы позволяющий устанавливать КГШП в зданиях облегченной конструкции.
Кривошипные штамповочные прессы имеют недостатки по сравнению с молотом:
1. меньшую универсальность из–за жесткого хода ползуна не применяют протяжку и подкатку заготовок;
2. необходимость очистки заготовок от окалины перед штамповкой, так как деформация проходит за один ход пресса, и окалина может быть заштампована в поверхность штамповки;
3. применение большого числа ручьев из–за худшего заполнения полостей;
4. сложнее конструкция штамповки и их регулирования;
5. более высокая (в 3 -4раза), стоимость при сопоставимых мощностях кривошипных штамповочных прессов и молота;
6. заклинивание при перегрузке ползуна в нижнем положении.
Чертеж поковки штампованной на кривошипных прессах составляют по тем же правилам, что и поковки, штампованной на молоте.
Для штамповки на КГШП применяют сборные штампы, состоящие из пакета и смонтированных на нем вставок. В пакет входят нижние и верхние плиты с направляющими коронками и втулками, а также узел выталкивания и крепления. Обычно пакет делают для трех вставок для возможности штамповки в трех ручьях. Вставки штампов в КГШП имеют сборную конструкцию. Они снабжены выталкивателями, которые, воздействуя на поковку после штамповки, удаляют ее из штампов.
Заусенечная поковка для окончательного ручья штампов КГШП выполняется, открыто со стороны магазина, чтобы исключить соударение штампов по плоскости разъема и для удобства их настройки.
Обычные заготовки штампуют на кривошипных прессах в закрытых штампах двумя способами.
При первом способе штамповки излишний металл вытекает в компенсационные полости, расположенные в прошивниках окончательного ручья, подобно вытеканию металла заусенец в открытых штампах.
Заготовка в начале деформируется в осадочном ручье, затем в предварительном ручье с неполным его заполнением, на конец, в окончательном ручье. При последующей прошивке штамповых поковок на обрезном прессе вместе с отходом – перемычкой удаляется в избыток металла, вытесненный в компенсаторе.
При втором способе штамповки штамп имеет кольцевые и цилиндрические выталкиватели, подпружиненные обычно пружинами Белвилля. Пружины предварительно сжимают на усилие, обеспечивающее заполнения полости и штампа при неподвижных выталкивателях. После полного заполнения полости, если в заготовке есть избыток металла, давление в ней возрастает, и выталкиватели задвигаются, освобождая место для избытка металла. После штамповки пружины возвращают выталкиватели в исходное положение, зафиксированное относительно полости штампа.
Механизация штамповки н а кривошипных прессах.
При штамповке на кривошипных горячештамповочных прессах к наиболее трудоёмким процессам относятся взятие заготовки и установка её ручей штампа, извлечение заготовки из ручья и подача её к прессу, перекладка заготовки из ручья в ручей.
В агрегатах кривошипных горячештамповочных прессов предусматривают средства механизации. От степени механизации зависит производительность и трудоёмкость
Штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах имеет следующие преимущества:
Повышение точности штамповки (снижение допусков) в связи с фиксированным нижним положением ползуна пресса и возможностью применения направляющих колонок в штампах.