Вербицкий Е.И. Добровольский И.Г. Курсовое проектирование по горячей штамповке

Подождите немного. Документ загружается.

Язг = 0,95 Я

1т№

(3.17)

где

тах

— максимальный диаметр в первом переходе.

Далее по стандарту определяют ближайший меньший

заготовки определяется исходя из объема

/яОз) в пределах 1,2 < Я

зг

/Д

< 2,5.

зг

. Высота

Я = 4 V

"зг ' зг

При штамповке с осадкой заготовку выбирают в преде-

лах отношения (3.17) и далее осаживают на размер

удовлетворяющий соотношениям (3.15, 3.16).

Определение усилия деформации и выбор пресса

Усилие деформации при штамповке в открытых штам-

пах поковок класса А определяется:

для поковок круглых и квадратных в плане и

Г/

1,5 + 0,5 — ) Р,

И,

к ним Р =

1,5

близких

+ 0,08

в плане Р = 1,15

1 + 0,5

1 + —- + 0,1 —

К к

р„

для поковок, удлиненных

Ь_

предел текучести материала поковки при температуре

штамповки, Н/м

;

Ъ —

ширина облойного мостика, мм; Н

—

высота облойного мостика, мм; Р

—

площадь облойного

мостика, мм

; а

—

1Ь

—

средняя ширина поковки, мм.

Усилие выдавливания определяется в зависимости

от основных геометрических параметров инструмента по

формулам для поковок класса Б [12].

После этого выбирают пресс с ближайшим большим

номинальным усилием.

При штамповке выдавливанием необходимо, чтобы

график «усилия деформирования — путь» вписывался в

график допустимых нагрузок пресса, коэффициент не-

равномерности вращения маховика должен быть не бо-

лее допустимого. Следует предусмотреть выталкиваю-

щее устройство.

3.4. Конструирование основных элементов штампа

кривошипных горячештамповочных прессой

Общие сведения. Штампы кривошипных горяче-

штамповочных прессов сборные, состоят из блока и за-

крепленных в нем ручьевых вставок. Блок (или пакет)

эксплуатируется длительное время (2—3 года), при пе-

реналадках пресса меняются только ручьевые вставки.

Каждый ручей штампа КГШП изготовляется в отдель-

ной паре вставок, что позволяет менять вставки по мере

износа ручьев. При разработке технологических процес-

сов штамповки на КГШП конструируется комплект

вставок, увязываются его размеры с размерами блока и

закрытой высотой штампового пространства. Ручьевые

вставки в зависимости от конструкции блока изготовля-

ются призматическими и цилиндрическими.

При штамповке поковок простой формы (круглых в

плане) вставки могут выполняться из конструкцион-

ных сталей с вкладышами, из инструментальной штам-

повой стали. Вкладыши во вставках закрепляются горя-

чей посадкой или крышкой и болтами. Для удаления

поковки из ручья во вставках делаются толкатели, кон-

струкция и размеры которых согласуются с размерами

и конструкцией выталкивателей блоков.

Конструирование ручьев штампов кривошипных

горячештамповочных прессов. Окончательный

штамповочный ручей производят по чертежу

для изготовления штампа (чертеж горячей поковки).

Зазор между верхней и нижней половиной ручья по пло-

скости разъема равен толщине облоя Н

. При наметке

отверстий большого диаметра в низких поковках во из-

бежание образования зажимов или складок в месте пе-

рехода от перемычки к телу поковки делают наметку с

магазином, высота которого на 50% больше магазина

заусенечной канавки. В труднозаполнимых полостях

ручья предусматриваются газоотводящие каналы [12].

Для удобства захвата поковки клещами за облой во

всех вставках изготовляют клещевые выемки типа лы-

сок. Выступающие части окончательных ручьев (бонки)

должны быть вставными для замены при износе.

При кривой линии разъема наружные боковые грани

вставки строгаются на глубину 1,5—3,0 мм и высоту 5—

10 мм от линии разъема. Для уравновешивания сдви-

гающих усилий выпускают замки по типу молотовых

штампов.

Для удаления поковки из ручья производят толкате-

ли. Толкатели действуют на пленку под прошивку, на

поковку и на внутренний или наружный облой.

На вставках без толкателей предусматриваются

гнезда для свободного перемещения выталкивателя

блока.

Предварительный штамповочный ру-

чей также изготовляется по чертежу горячей поковки.

Для того чтобы окончательный ручей заполнялся осад-

кой, горизонтальные размеры ручья делают несколько

меньше соответствую-

щих размеров в оконча-

тельном ручье, а высоту

больше. При штампов-

ке поковок со сложными

поперечными сечениями

форма предварительных

ручьев такая же, как и в

молотовом штампе; при

штамповке поковок с

развилинами в предвари-

тельном ручье должен

быть рассекатель по типу

молотового с зазором,

равным толщине облоя

(в окончательном штам-

повочном ручье в этом

месте изготовляется пе-

ремычка с внутренним

магазином). Наружные радиусы закругления (для

штампа) больше, чем в окончательном ручье на 2—

10 мм.

Ручей для выдавливания (рис. 3.9) вы-

полняется по чертежу соответствующего перехода. Эле-

менты ручья, не связанные чертежом перехода, рассчи-

тываются по формулам: к

1,1

зг

7?;

^ =

0,1

;

Л<>= (0,6—0,8) ф>\

(1,01 — 1,02)

; г, = г

=0,1 йо\

Аи. н=Ая—(0,05—0,15) мм, где Я

г—высота заготовки

перед укладкой в ручей. Остальные размеры указаны

на рис. 3.9. При штамповке выдавливанием высота по-

ковки в каждом ручье должна быть меньше хода ползу-

на пресса, в противном случае поковку трудно удалить

из ручья.

Высота пуансона может быть определена по форму-

ле к

=Н—к

пл

+ к

+ (5—10) мм, где Я— закрытая вы-

сота пресса с учетом возможной регулировки [12]; /г

пл

—

Рис. 3.9. Элементы ручьев для вы-

давливания

суммарная высота верхней и нижней плит штампа;

—

высота матрицы.

Фасонировочный ручей применяется при

штамповке поковок сложной формы с целью постепен-

ного приближения размеров заготовки к размерам по-

ковки, служит для оформления ступиц и наметок под

глубокие отверстия. Горизонтальные размеры ступиц

меньше соответствующих размеров штамповочного

ручья. Наметки отверстий и углубления выполня-

ются плавной формы с большими радиусами за-

кругления или сферическими. Боковая поверхность

ручья открывается, высота определяется из условия, что

максимальный диаметр фасонной заготовки будет мень-

ше диаметра штамповочного ручья. Для фиксации по-

ковки в фасонировочном ручье следует изготовлять

выточку й

=-0

г+(1—2) мм, высота выточки 1—2 мм.

Профиль пережимного, гибочного и формовочного

ручьев делается по правилам для молотового штампа.

Зеркало площадки для осадки нижней ручьевой вставки

лежит в плоскости разъема штамповочных ручьев, что

создает удобство перемещения заготовки по штампу.

Блоки штампов КГШП. Размеры блоков зависят от

номинального усилия пресса. Конструкции универсаль-

ных блоков для призматических и цилиндрических вста-

вок приведены в [12]. В универсальных блоках хорошо

зарекомендовали себя рычажно-кулачковые выталкива-

тели с двуплечим и трехплечим рычагом. Эти выталки-

ватели обеспечивают ход толкателя вставки от 10—

12 мм у прессов 6,3 МН до 25—35 мм у прессов 63 МН.

Кроме универсальных, применяются блоки специальных

конструкций для штамповки выдавливанием и штампов-

ки в разъемных матрицах, а также для изотермической

штамповки [25].

3.5. Примеры конструкций штампов КГШП

Комплект вставок штампа для штамповки сателлита

трактора «Беларусь» показан на рис. 3.10. Штамповка

производится на КГШП 1600 тс (16 МН) в три перехо-

да: осадка, предварительная штамповка с оформленны-

ми зубьями и окончательная штамповка. Первый

ручей—плоская осадка плитами 1, 10—расположен сле-

ва со стороны нагревательного устройства. Окончатель-

ный ручей состоит из двух опорных вставок 2, в которые

по ходовой посадке установлены верхний 3 и нижний

зубчатый 8 вкладыши, закрепленные обоймами 5 и 9 и

болтами 11. Ручей расположен в центре штампа, а пред-

варительный штамповочный ручей—справа во встав-

ках с вкладышами 6, закрепленными обоймами. Удале-

12 3 4 5 в

Рис. 3.10. Комплект вставок для штамповки сателлита трактора

«Беларусь»

ние поковки из ручья осуществляется выталкивателями

4, 7, действующими на пленку под пробивку. Крепежные

обоймы зубчатых вкладышей сделаны сборными с водо-

охлаждающим каналом для зубчатых вкладышей.

На рис. 3.11 показан закрытый окончательный штам-

повочный ручей для штамповки конической шестерни

конструкции МЗШ. Штамповка производится на КГШГ1

1600 тс (16 МН) в два перехода: осадка и окончательная

штамповка в закрытом ручье универсального блока.

Заготовка режется из прутка обычной точности на пресс-

ножницах, образующийся вследствие переполнения

заусенец удаляется при механической обработке. Вкла-

дыши 2, 4 закреплены во вставках 1, 6 обоймами 3, 5.

7 8 9

Нижняя обойма 3 во избежание задиров центрируется

буртом в нижней вставке. Выталкиватель 7 удерживает-

ся плиткой 8 и винтами 9 от выпадания при транспорти-

ровке.

Крепление вкладышей обоймами и болтами позво-

ляет менять вкладыш без смены вставок.

Для штамповки в закрытых штампах с компенсато-

рами необходимо изготовлять специальные блоки с про-

тиводавящими устройствами. В настоящее время изве-

стен ряд конструкций блоков с противодавящими уст-

ройствами в одной (верхней или нижней) части или;

двух частях штампа.

На рис. 3.12 показан блок с двумя системами пру-

жинных устройств для противодавления. При смыкании

штампа обойма 3, закрепленная в верхней плите 5, под

действием тарельчатых пружин 8 через кольца 7 и

шпильки 6 плотно прижимается к нижней вставке 2.

Пуансон 4, диаметр которого меньше диаметра матри-

цы, входит в штамп. Если размер заготовки завышен, то

6 7 8

Рис. 3.12. Блок для штамповки в закрытых ручьях на КГШП с двумя

противодавящими устройствами

на конечной стадии штамповки происходит подъем

кольца 3 и небольшая часть металла вытекает в зазор.

Одновременно срабатывают пружины 9 в нижней плите

1, способствуя размещению избытка металла. Заусенец,

образовавшийся при вытекании в зазор шириной до

3 мм и толщиной 1,5—2,5 мм, удаляется' при механиче-

ской обработке.

Необходимость в изготовлении специальных блоков

возникает при штамповке выдавливанием, когда требу-

ется повышенный ход толкателей с возможной задерж-

кой их в верхнем положении. Для этого применяются

прессы с гидравлическим или пневматическим выталки-

вателем. Штамп для штамповки цапфы поворотного ку-

7. Зак. 548

лака на прессе 24,5 МН (2500 тс) показан на рис. 3.13.

Штамповка ведется в четыре перехода: осадка, прошив-

ка, просечка пленки и выдавливание трубчатого стерж-

ня, окончательная штамповка. В первой вставке (удли-

ненной) расположены два ручья: площадка для осадки

и прошивной ручей. Ручьи второго, третьего и четверто-

го переходов изготовлены во вкладышах, запрессован-

Рис. 3.14. Блок для штамповки в разъемных матрицах

с горизонтальным разъемом

ных во вставки с каналами для охлаждения. С целыо

уменьшения расхода штамповой стали вкладыши третье-

го и четвертого переходов сборные. Верхние и нижние

толкатели безрычажного типа опираются на общую тра-

версу. Во избежание перекоса траверсы снабжены на-

правляющими штырями, которые

•

перемещаются во

втулках, возврат траверс в крайнее положение произво-

дится возвратными пружинами. Крепление вставок в

блоке такое же, как и в универсальном пакете. Блок

обычного типа на двух колонках, высота нижней плиты

несколько больше, чем в универсальном блоке.

Для штамповки в разъемных матрицах выпускаются

специальные блоки для каждого типа разъема. На рис.

3.14 приведена схема блока для штамповки поковок в

штампе с горизонтальным разъемом матриц. Штамп ра-

ботает следующим образом. При движении ползуна

вниз происходит смыкание верхней и нижней вставок и

плотное закрытие ручья. Подвижные плиты 4, в которых

закреплены ручьевые вставки 5, продолжают переме-

щаться относительно верхней 7 и нижней 1 плит штам-

па, опираясь на подвижные призмы 2, которые движут-

Рис. 3.15. Блок для штамповки в разъемных матрицах с верти-

кальным разъемом

ся навстречу друг другу. Подвижные призмы скользят

по наклонным поверхностям плит, перемещают призмы

3, соединенные с пуансонами 6. Пуансоны, углубляясь в

заготовку, образуют наметку под пробивку отверстия, а

вытесненный металл заполняет штамп. Как видно из

конструкции, по мере возрастания усилия штамповки

возрастает и усилие зажима.

Блок для штамповки в штампах с вертикальным

разъемом матриц конструкции СКБ-3 (рис. 3.15) со-

100