2.Объемная штамповка.
3.Листовая штамповка.
Нагрев металла перед обработкой давлением.
Нагрев заготовок перед обработкой давлением производится с целью повышения пластичности металла, в результате чего его сопротивление деформации значительно уменьшается (в 10-15 раз) по сравнению с обычным холодным состоянием. Следовательно, для деформации нагретых заготовок требуется прикладывать меньшие усилия, чем при деформации тех же заготовок в холодном состоянии, что позволяет снизить стоимость изготовляемых изделий. Нагрев должен обеспечить равномерную температуру по сечению заготовки, минимальное окисление и обезуглероживание стали.
Температурные интервалы обработки давлением зависят главным образом от химического состава сплавов. Каждой стали соответствует определенная температура нагрева. Начальную температуру обработки определяют по формуле
tн=аtпл
где tпл-температура плавления сплава.,
а-коэффициент понижения температуры (а=0,85+0,95).
Температура конца ковки или прокатки углеродистых сталей в зависимости от содержания в них углерода определяется по формуле
tк=0,7tпл.
Температурный интервал деформации углеродистых сталей определяется по диаграмме состояния сплавов железо-углерод.
Режим нагрева заготовок зависит: от температуры нагрева заготовок и температуры рабочего пространства печи., от сорта и толщины нагреваемых заготовок., от формы сечения и способа укладки заготовок на поду.
Круглые заготовки при прочих равных условиях нагреваются быстрее квадратных заготовок. При плотном расположении заготовок на поду печи поверхность, воспринимающая тепло, у заготовок квадратного сечения меньше, чем у заготовок круглого сечения, так как нагрев будет происходить только с одной стороны. Заготовка квадратного сечения, посаженная на подкладку, будет нагреваться так же быстро, как круглая заготовка, расположенная на подине. Во избежание возникновения в металле термических напряжений, связанных с неравномерным прогревом, заготовки следует нагревать с определенной скоростью.
Нагревательные печи делятся на пламенные и электрические. По распределению температуры в рабочем пространстве пламенные печи подразделяют на камерные и методические. Камерные печи строятся с неподвижным и выдвижным подом. Температура рабочего пространства по всему объему примерно одинаковая. Холодный металл загружают в предварительно нагретую до 1200-1300ºС печь.
Объемная штамповка.
Объемную штамповку металла производят в штампах, состоящих обычно из двух половин, которые в собранном виде создают одну или несколько внутренних полостей, называемых ручьями. При этом течение металла при деформации ограничивается стенками внутренне й полости штампа. Получаемые изделия различной конфигурации отличаются высокой точностью размеров, хорошим качеством поверхности и небольшими припусками и допусками.
Объемную штамповку металла подразделяют на горячую и холодную. Поскольку пластичность металла в горячем состоянии больше, чем в холодном, то для изготовления одного и того же изделия требуется приложить меньшее усилие. И тот и другой вид объемной штамповки применяются в массовом производстве. Холодной штамповкой изготовляют небольшие поковки, а горячей - более крупные массой до 450-500кг. При горячей объемной штамповке основным исходным материалом является сортовой прокат из стали, цветных металлов и их сплавов. Технологический процесс горячей объемной штамповки в общем случае слагается из следующих операций:
1)разделка проката на мерные заготовки.,
2)загрузка в печь и нагревание заготовок до определенной температуры.,
3)укладка заготовки на нижнюю половину штампа и штамповка.,
4)удаление из штампа полученной поковки.,
5)термическая обработка поковок.,
6)обрубка облоев и отделка.
Указанные операции по получению поковок производятся в соответствующих отделениях: заготовительном, штамповочном, термическом и отделочном.
Штампом называется металлическая разъемная форма, состоящая из двух частей (половин), внутри которой имеется полость, называемая ручьем., штампы изготовляют из сталей марок 5ХНВ, 5ХНМ и др. Каждый штамп предназначен для получения поковок определенной конфигурации, размера и массы.
Штампы подразделяются на открытые и закрытые (рис.16).
Открытыми штампами (рис.13,а) называют такие, у которых вокруг всего внешнего контура штамповочного ручья имеется специальная облойная канавка, соединенная тонкой щелью с полостью, образующей поковку. В процессе штамповки через щель в канавку вытесняется избыточная часть металла, образуя по контуру поковки облой. Этот приводит к некоторому увеличению отходов металла, но зато упрощает процесс штамповки. Облой с поковки затем обрезается при помощи особых штампов.
Закрытыми штампами (рис.13, б, в) называют такие, в которых металл деформируется в замкнутом пространстве без образования облоя. При этом расход металла на изготовление поковки сокращается, а процесс получения годной поковки усложняется (требуются заготовки определенной массы). Закрытые штампы более перспективны, но в связи с тем, что они сложнее открытых, их применяют пока реже открытых.
Рис.13.Схемы штамповки поковок:
а-в открытом штампе.,б-в закрытом штампе.,в-закрытом штампе.,1-верхняя половина штампа.,2-нижняя половина.,3-облой.,4-поковка.,5-выталкиватель.,6-штамп.,7-пуансон.
В штампе может быть один или несколько ручьев.
Штампы с одним ручьем применяют для изготовления поковок простой формы, а поковки сложной конфигурации получают в многоручьевых штампах. Многоручьевые штампы (рис.14) имеют заготовительные ручьи, в которых производится подготовка заготовки к последующей операции штамповки, и штамповочные ручьи, предназначенные для окончательного формирования поковки.
Рис.14.Многоручьевой штамп для штамповки поковки рычага
из прутка и технологические переходы:
1-подкатной ручей.,2-протяжной ручей.,3-предварительный ручей.,
4-гибочный ручей., 5-окончательный ручей
Листовая штамповка.
Листовая штамповка может быть отнесена к числу наиболее прогрессивных высокопроизводительных способов изготовления деталей сложной формы с тонкими стенками. Детали, изготовляемые штамповкой, отличаются достаточной точностью, однотипностью, хорошей взаимозаменяемостью. Их обычно не требуется обрабатывать на металлорежущих станках. Штампованные детали из листового металла изготовляют за одну или несколько последовательно выполняемых операций.
Операции листовой штамповки подразделяют на разделительные (разъединительные), формоизменяющие, прессовочные, комбинированные и штампо-сборочные. К разделительным операциям относятся отрезка, вырубка-вырезка, разрезка, обрезка, надрезка, пробивка, просечка и зачистка. К формоизменяющим операциям, связанным с превращением плоской заготовки в пространственную деталь заданной формы без изменения толщины листового материала, относятся вытяжка, формовка, гибка и закатка края, отбортовка, правка, рельефная штамповка, обжим и раздача. К этим же операциям относится вытяжка с уменьшением толщины материала стенок. К прессовочным операциям, изменяющим толщину исходной листовой заготовки, относятся холодное выдавливание, чаканка, клеймение и кернение.
Комбинированная листовая штамповка заключается в совмещении двух и более технологически различных отдельных операций штамповок в одну, например вырубка и вытяжка, отрезка и гибка и другие операции.
Штампо-сборочные операции применяются для соединения нескольких деталей в одно изделие, при этом используются процессы запрессовки, клепки, гибки, закатки, холодной пластической сварки давлением.
Для штамповки листовых деталей получили применение два типа штампов:
1)упрощенные- для вырубных, гибочных, вытяжных и формовочных операций.,
2)универсальные.
Упрощенные штампы имеют минимальное число простых вспомогательных деталей (направляющих, съемников, фиксаторов), а рабочие их части (матрицы и пуансоны) изготовляют из дешевых и доступных материалов. На упрощенных штампах можно вырубать детали из стали толщиной до 2,5мм, а из цветных металлов- толщиной до 6мм. На упрощенных штампах, предназначенных для операций вытяжки, формовки и отбортовки, изготовляют крупногабаритные детали сложной конфигурации из материалов толщиной до 1,5мм.
Значительное распространение получили для изготовления различных изделий упрощенные штампы из пластмасс.
Универсальные штампы представляют собой универсальные блоки, в которых закрепляются сменные рабочие части: матрицы и пуансоны, переставные упоры, направляющие линейки и т.д
Универсальные штампы позволяют изготавливать детали с точностью 7-5-го класса и выше. Применение поэлементной штамповки в универсальных штампах, расположенных в линию, позволяет применять групповой метод изготовления деталей из листовых материалов.
Наибольшее распространение для холодной листовой штамповки получили кривошипные и эксцентриковые прессы. Эти прессы разделяются на одностоечные, с расположением кривошипно-шатунного механизма по одну сторону от опор, и двухстоечные, у которых указанный механизм находится между опорами.
Рис.15.Общий вид кривошипного пресса (а) и схема
работы пресса двойного действия (б).
Двухстоечные кривошипные прессы закрытого типа (рис.15,а), предназначенные для штамповки больших листовых изделий, производят с номинальным усилием до 3000 тс. Прессы этого типа имеют закрытый привод 1, обычно расположенный в верхней части, а ползун 2 передвигается в массивных направляющих стойках 3. Стойки имеют проемы 4, предназначенные для подачи листовой заготовки и удаления отходов. Прессы двойного действия (рис.15,б) наиболее часто применяют при изготовлении изделий с глубокой вытяжкой.
СРСП №11.