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

Подождите немного. Документ загружается.

й и пробиваемого отверстия й

пережим рекомендуется

осуществлять в два или три перехода. В первом переходе

осуществляется пережим на овал. За один переход мож-

но производить пережим овальной формы при соотноше-

нии

с1/й

< 1,8.

В этом случае полуось овала определяет-

ся из выражения к

{

с1

/2—0,3

мм. При соотношении

й/йо=1,8—2,2 пережим ведут в два перехода, выдержи-

вая в первом размер полуоси овала Н

=(с1+с1

)/4 мм,

а во втором к\

= с1

/2—0,3

мм.

Для центрирования заготовки в пробивном ручье

предусматривается гнездо, растачиваемое в матрицах по

горячим размерам поковки с учетом верхних отклонений.

При штамповке с облоем, кроме того, выполняется ка-

навка по размерам последнего с учетом зазоров по

1 —

2 мм на сторону по длине ручья и по 8—10 мм на диа-

метр.

Аналогичную канавку делают и в обрезном ручье пе-

ред его рабочей частью, расположенной во вставке. В

этом случае фигуру ручья перед канавкой для облоя

выполняют полнее поковки на 1—2 мм, поскольку пос-

ледняя центрируется режущей кромкой на вставке. Сза-

ди обрезной вставки растачивают гнездо, обеспечиваю-

щее размещение поковки между матрицами во время

сдвига ее при обрезке и после обрезки.

При штамповке в закрытых ручьях (с образованием

торцового заусенца) соответствующий размер гнезда под

поковку в пробивном ручье должен быть увеличен на

10—15 мм.

Диаметр режущей части пробивного пуансона выпол-

няют по размеру пробиванием отверстия, а ее длину

—

на 15—20 мм больше толщины пробиваемого слоя, ос-

тальную часть стебля пуансона изготовляют диаметром

на 2—3 мм меньше диаметра его режущей части.

Размер обрезного пуансона выдерживается по обрез-

ной вставке матрицы с зазором 0,3—1,0 мм на сторону.

Размеры отверстий в заплечиках матриц, играющих

роль съемников поковок или облоя с пуансонов, устанав-

ливают по размерам последних, с зазором 0,6—1,2 мм

на сторону в зависимости от мощности ГКМ.

После пробивки отверстия (отделения поковки от

прутка) обычно производится отрезка высечки от исход-

ной заготовки в отрезном ручье. Отрезка осуществляется

методом сдвига с помощью ножей, закрепленных в не-

141

подвижной и подвижной матрице, действующих от боко-

вого хода. Отрезной ручей располагается со стороны

задней плоскости матриц между формовочным и пробив-

ным ручьями.

Конструирование штампов для двусторонней высадки.

Для осуществления процесса двусторонней высадки на

ГКМ разрабатываются штампы с подвижными (сколь-

зящими) матрицами. В зависимости от конфигурации

поковки в подвижной матрице выполняется окончатель-

ный формовочный или предварительный наборный ручьи.

Конструкции штампов могут быть различными в зави-

симости от способа привода подвижных матриц. При на-

иболее простом исполнении штампа пружины располага-

ются в гнездах подвижной матрицы, что, естественно,

ограничивает их размеры, а следовательно, и максималь-

но возможное усилие. Штампы такой конструкции прос-

ты, надежны в работе и удовлетворяют требованиям

двусторонней высадки поковок широкой номенклатуры.

При необходимости увеличения усилия пружин при-

меняется штамп с размещением последних в блоках мат-

риц (рис. 5.9). Изготовлять такой штамп сложнее, но он

обладает более широкими технологическими возможнос-

тями. Возможны конструкции штампов с принудитель-

ным приводом подвижной матрицы (рис. 5.10). В таком

штампе привод подвижной матрицы осуществляется пу-

ансоном привода через качающуюся траверсу.

Изменением соотношения плеч траверсы или измене-

нием положения пуансона привода можно регулировать

величину хода подвижной матрицы, что требуется для

высадки различных поковок в одном штампе. Пружины

в этом штампе предназначены для возврата подвижной

матрицы в исходное положение.

Подвижная матрица скользит по планкам износа, из-

готовленным из антифрикционного чугуна или бронзы и

закрепленных в блоках винтами. При этом в штампах

предусматриваются пресс-масленки, отверстия для под-

вода смазки к трущимся поверхностям и смазочные ка-

навки на планках износа. Полуматрицы в гнездах блоков

матриц крепят планками с помощью винтов.

Размеры подвижной матрицы определяют в зависи-

мости от размеров поковки, необходимого усилия дефор-

мирования и допускаемых напряжений на опорную по-

верхность подвижной матрицы. Высоту подвижной мат-

142

рицы принимают равной примерно половине толщины

блока матриц. Толщину передней стенки гнезда в блоке

матриц (ближней к пуансону) выбирают конструктивно,

но не менее 1/3 глубины гнезда. Толщину задней стенки

гнезда блока матриц (ближней к рабочему) определяют

из условия прочности в наиболее тонком сечении

—

под

фланцем заднего упора, воспринимающего усилие высад-

1 г

4 5

1-Х

6 7

АУУУУ

Рис. 5.9. Схема штампа для дву-

сторонней высадки с пружина-

ми, расположенными в блоках

матриц:

/—пуансон; 2—блок-матрица; 3—

подвижная матрица; 4—траверса;

5—пружина; 6—штырь; 7—задний

упор

Рис. 5.10. Схема штампа с при-

нудительным приводом подвиж-

ной матрицы:

/—высадочный пуансон; 2—пуансон

привода; 3—блок-матрица; 4—тра-

верса; 5—подвижная матрица; 6—

пружина; 7—штырь; Я—задний упор

ки поковки. Практически эта толщина должна быть не

менее половины глубины гнезда для подвижной матри-

цы.

В одноручьевых штампах на ГКМ с вертикальным

разъемом матриц для укладки заготовки применяют ци-

линдрические штыри с проточками, запрессовываемые

или закрепляемые на резьбе в правой полуматрице.

Расстояние от поверхности штырей до ручья зависит от

диаметра заготовки, выбирается из условия легкого ее

попадания в ручей и составляет 5—10 мм. Для захода

штырей в левой полуматрице делаются отверстия с за-

зором 0,5—1,0 мм на сторону.

Для размещения клещей в подвижной матрице и

задней стенке блоков матриц выполняются пазы для

143

прохода ручек клещей, а в подвижной матрице

—

гнезда

для размещения их губок. Пуансонодержатели и блоки

матриц проектируют по обычным правилам и нормам,

принятым на эти изделия.

Общие вопросы конструирования штампов. В общем

случае штампы ГКМ состоят из узла пуансонов, включа-

ющего пуансонодержатель (блок пуансонов) и собствен-

но пуансоны, и узла матриц.

Пуансонодержатель имеет на верхней плоскости вы-

ступ (упор), служащий для крепления. Устанавливает-

ся пуансонодержатель на опорной плите в гнезде глав-

ного ползуна и прочно зажимается сверху прижимными

планками и упорными болтами. От продольного смеще-

ния пуансонодержатель удерживается специальными

планками и болтом, прижатым к гребню. Регулирование

положения блока пуансонов относительно матриц (за-

крытой высоты штампа) осуществляется вертикально

расположенным клином.

Наибольшее распространение на практике получил

тип сплошного блока пуансонов с креплением последних

накладными крышками, выполняемыми отдельно для

каждого ручья и зажимающими хвостовики пуансонов

или державок, имеющих упорные бурты. С целью эконо-

мии штамповой стали широко применяются составные

пуансоны различных исполнений [12].

Матрицы также в большинстве случаев изготовляют-

ся составными. В этом случае в блоках матриц растачи-

ваются отверстия для цилиндрических вставок, в кото-

рых размещаются быстроизнашивающиеся элементы

ручьев. Вставки, как правило, крепятся отдельно винта-

ми, пропущенными через блок, гайки при этом распола-

гаются со стороны, противоположной плоскости разъе-

ма. Иногда применяются общие винты для крепления

вставок соседних ручьев.

Блоки матриц крепятся в гнездах станины (правый

неподвижный) и бокового ползуна (левый подвижный)

с помощью клемм и нажимных болтов. Для предотвра-

щения осевого сдвига при обратном ходе ползуна и обес-

печения точности установки служат поперечные шпонки.

При компоновке ручьев в блоках матриц необходимо:

ориентироваться на нормализованные (двух-, трех- и че-

тырехручьевые) пуансонодержатели, выбирая расстоя-

ния между ручьями по их характеристикам; располагать

144

ручьи подряд в процессе переходов штамповки сверху

вниз, исходя из удобства передачи заготовок из ручья в

ручей вручную и возможности получения наиболее точ-

ных размеров поковки в низкорасположенных ручьях;

наиболее нагруженный ручей размещать на уровне глав-

ного вала машины; располагать ручьи по длине из рас-

чета исключения продольного перемещения заготовки

при переносе ее из ручья в ручей; учитывать специфиче-

ские требования, возникающие при автоматизации про-

цесса передачи заготовок из ручья в ручей.

В штампах с подвижной матрицей следует вначале

определить ее расположение. В одноручьевых штампах

любого типа подвижная матрица помещается по центру

штампа. Для многоручьевых штампов с вертикальным

разъемом целесообразно подвижную матрицу распола-

гать в верхней части штампа. При этом гнездо для под-

вижной матрицы выполняется открытым сверху и закры-

вается накладной плитой.

5.3. Современные конструкции штампов ГКМ

При конструировании штампов горизонтально-ковоч-

ных машин следует иметь в виду общую классификацию

узлов, деталей и ручьев, иллюстрируемую ниже двумя

типовыми конструкциями: штампом для поковки с двумя

буртами и сквозным отверстием (рис. 5.11) и штампом

для изготовления поковки типа стержня с двумя утолще-

ниями (рис. 5.12). В приведенных конструкциях макси-

мально представлены возможные ручьи штампов ГКМ:

наборные, формовочные и формовочно-прошивные, про-

бивные, обрезные и отрезные. В конструкции штампа

для стержневой поковки (рис. 5.12) предусмотрены фор-

мовочный и обрезной ручьи для осуществления дефор-

мации ходом подвижной матрицы-. Наряду с этим в

штампе имеется обычный обрезной ручей. В штампе

для поковки со сквозным отверстием (рис. 5.11) преду-

смотрен специальный ручей для протяжки ходом под-

вижной матрицы.

На рис. 5.13 представлен высадочный штамп для из-

готовления многоступенчатого вала коробки передач

конструкции Минского завода шестерен. Штамп снабжен

вставками для всех ручьев, которые выполнены в виде

10. Зак. 548

145

полуколец и закреплены в блоках матриц с помощью

сквозных винтов.

Во втором и третьем переходах применены сборные

пуансоны, состоящие из державок, закрепленных в пуан-

сонодержателе с помощью клинового соединения, и ра-

бочих частей, стянутых между собой винтом.

Рис. 5.11. Штамп для штамповки поковки со сквозным отверстием:

/—узел пуансонов: /—пуансонодержатель (блок пуансонов); 2—крышка пуан-

сонодержатели; 3—болт с гайкой; 4—наборный пуансон; 5—формовочный пуан-

сон; 6—противник; 7—формовочный пуансон; 8—противник; 9—винт державки;

10—пробивной пуансон; //—державка пуансона; 12—гайка державки; II—узел

матриц: 13—левый блок матриц; 14—правый блок матриц; 15— подвижный

нож; 16—пробивная вставка; 17—неподвижный нож; 18—зажимная вставка;

19—пережимная вставка; 20—формовочная вставка; 21—пережимная вставка;

22—формовочная вставка; 23—зажимная вставка; 24—упорная планка; 25—

шпонка; 26—пружина: 27—пережимная вставка; 28—подвижная вставка; 29—

зажимная вставка; 30—обойма подвижной матрицы; 31—винт

С целью фиксации заготовки вдоль оси наборного

ручья предусмотрен в неподвижном (правом) блоке по-

луматриц специальный поддерживатель, который уси-

лием пружин кручения свободно поворачивается до упо-

ра и располагается вертикально. При рабочем ходе выса-

дочного ползуна консольный конец заготовки легко по-

падает в наборный пуансон, который по мере движения

отводит поддерживатель. При обратном ходе последний

146

возвращается в исходное положение с помощью пружи-

ны.

Регулировка объема наборного ручья по мере износа

рабочих деталей высадочного штампа производится спе-

циальным регулировочным винтом.

Особого внимания заслуживает конструкция обрез-

ного ручья (четвертого перехода), предусматривающая

Рис. 5.12. Штамп для стержневой поковки:

/—узел пуансонов: /—пуансонодержатель; 2—крышка пуансонодержателя; 3—

болт с гайкой; 4—наборный пуансон; 5—формовочный пуансон; С—обрезной

пуансон; II—узел матриц: 7—левый блок матриц; 8—подкладка блока матриц;

9—обрезная вставка; 10—шпонка; 11—упор; 12—формовочная вставка; 13—пра-

вый блок матриц; 14—обрезная вставка; 15—формовочная вставка; 16—набор-

ная вставка; 17—винт

одновременное отделение от поковки двух диаметраль-

ных заусенцев. Отделение облоя на средней ступени осу-

ществляется ползушкой, которая одновременно выпол-

няет функцию кольца, не допускающего подсадки шейки

вала.

Конструкция ползушек с ласточкиным хвостом обес-

печивает надлежащее направление и фиксацию поковки

относительно режущих кромок обрезных вставок и пре-

дотвращает ее выпадение из гнезд блоков полуматриц.

При обратном ходе высадочного ползуна каждая из пол-

10*

147

зушек возвращается в первоначальное положение усили-

ем трех пружин сжатия, отверстия для которых выпол-

нены в обрезных вставках.

Ниже приведены конструкции штампов для двусто-

ронней высадки Минского СКБ-3. На рис. 5.14 представ-

12 3 4 5 6 7 8

Рис. 5.13. Штамп для промежуточного вала коробки передач:

1—пуансонодержатель; 2—регулировочный винт; 3—клин; 4—державка; 5—на-

борный пуансон; 6—поддержизатель; 7—формовочный пуансон; 8—неподвиж-

ная блок-матрица; 9—упор-клещи; 10—клещевая вставка; //—13—формовочные

вставки; 14—зажимная вставка; 15, 16—направляющие вставки; 17—формовоч-

ная вставка; 18—обрезная вставка; 19—винт; 20—пружина; 21—ползушка; 22—

обрезная матрица; 23—обрезной пуансон

148

а.

|=С

"о