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

Подождите немного. Документ загружается.

Размеры высадочного ручья определяются из усло-

вия равенства объемов отдельных элементов высажен-

ной заготовки соответствующим элементам поковки с

облоем с учетом угара и свободной укладки в штампо-

вочный ручей подсправочнику [12].

Отрубной нож служит для отделения поковки от

прутка при штамповке из заготовки на несколько поко-

вок. Располагается в одном из углов штампа в зависи-

мости от наличия и расположения других ручьев штам-

па. Передний отрубной нож обеспечивает большую про-

изводительность, однако при отрубке возможен забой

поковки вследствие защемления ее между штампом и

станиной молота и для этого требуется дополнительное

время на удаление поковки. Он обычно применяется,

когда штамп имеет один заготовительный ручей.

Задний отрубной нож имеет меньшую производи-

тельность, но устраняет зарубание поковки, отрублен-

ная заготовка не требует дополнительных затрат вре-

мени на удаление [12]. Угол наклона боковых граней

отрубных ножей со стороны поковки 20°, со стороны

прутка — 30°, оси ручья к оси штампа— 15, 18, 20° в

зависимости от размеров поковки.

2.9. Конструирование молотового штампа

Размеры штампа. Молотовые штампы изготовляют-

ся из кованых призматических заготовок штамповой

стали — штамповых кубиков. Штамповые кубики произ-

водятся ковкой из конструкционных сталей и даже ли-

тыми, при этом штамповочные ручьи делаются во

вставках.

Размеры штампа выбираются в зависимости от ко-

личества и расположения ручьев, расстояния между ни-

ми— с учетом нагрузки опорной поверхности хвостови-

ка и поверхности соударения (зеркала штампа).

На 1 т массы падающих частей молота необходимая

свободная от ручьев и замков поверхность зеркала дол-

жна составлять не менее 300 см

для молотов до 4 т и

250 см

для молотов свыше 4 т; необходимая опорная

площадь (хвостовика) не менее 450 см

на 1 т массы

падающих частей молота. Смещение геометрического

центра штампового кубика относительно центра штам-

па допускается не более чем на 0,1 габарита кубика в

направлении смещения [12].

Минимальная высота штампа Н

т1п

определяется в

зависимости от максимальной глубины ручья Н

т&х

- При

этом необходимо предусмотреть следующее: а) воз-

можное строгание зеркала штампа на полную глубину

ручья при восстановительных ремонтах; б) масса вер-

хнего штампа должна быть меньше максимально допу-

стимой (не более 35% номинальной массы падающих

частей); в) зазор между штампом и направляющими

молота не менее 20 мм; г) передние и задние части

штампа, не опирающиеся на шабот молота, не должны

свисать более чем на 1/3 высоты кубика.

Предельные габаритные размеры штамповых куби-

ков стандартизованы [12].

Расположение ручьев на зеркале штампа. При штам-

повке без предварительного ручья центр окончательного

штамповочного ручья совпадает с центром штампа. При

штамповке с предварительным ручьем возможны два

способа взаимного расположения штамповочных ручьев:

а) центры штамповочных ручьев располагаются по обе

стороны от центра штампа на одной прямой с ним, окон-

чательный ручей на расстоянии 1/3, а предварительный

на расстоянии 2/3 общего расстояния между ручьями

[12]; б) центр окончательного штамповочного ручья

совпадает с центром штампа, а центр верхнего штампа

предварительного ручья смещен относительно центра

нижнего штампа этого ручья на величину ожидаемого

перекоса а в предварительном ручье к центру штам-

па [6].

Труднозаполнимые части ручья следует размещать в

верхнем штампе, места возможного застревания поков-

ки

—

ближе к клещевине. Положение штамповочного

ручья и клещевины относительно фронта штампа долж-

но быть таким, чтобы клещи были перпендикулярны к

фронту штампа; гибочный и штамповочный ручьи рас-

полагаются так, чтобы укладка поковки в штамповоч-

ный ручей происходила без разворота.

Первый заготовительный ручей находится со стороны

нагревательного устройства. При сдувании окалина,

сбитая в первом заготовительном ручье, не должна про-

летать над штамповочным ручьем. Путь штампуемой

заготовки из ручья в ручей рассчитывают минимальным,

изменение направления движения заготовки по штампу

допускается только один раз.

Уравновешивание сдвигающих усилий, контрзамки и

замки. Появление сдвигающих усилий в штампе может

быть вызвано следующими причинами: а) косо располо-

женным разъемом штампов (при штамповке поковок с

изогнутой линией разъема), приводящим при соударении

к появлению сдвига; б) плоским разъемом штампов,

Рис. 2.12. Методы уравновешивания сдвигающих усилий в штампе:

я—спаривание поковок; б—разворот фигуры ручья; в—коктрзаыок

при этом полость ручья имеет наклонные поверхности,

вызывающие с момента соприкосновения с заготовкой

появление сдвигающей силы. Сдвиг верхнего штампа

относительно нижнего приводит к браку поковок и по-

вышенному износу направляющих бабы молота.

Для уравновешивания сдвигающих усилий и предо-

хранения от смещения фигуры ручья в плоскости разъ-

ема применяются следующие методы: а) спаривание

мелких поковок (рис. 2.12, а); б) разворот фигуры ручья

(рис. 2.12,6); в) устройство в штампе уравновешиваю-

щего зуба, называемого контрзамком (рис. 2.12, в);

г) устройство замков.

Спаривание поковок применяется при изготовлении

мелких поковок. Если #<15 мм и имеются труднозапол-

нимые полости (бобышки, выступы), фигура ручья рас-

полагается так, чтобы выступы были в нижнем штампе.

Разворот фигуры ручья используется при штамповке

средних и крупных поковок. Концы поковки должны

находиться на одной горизонтальной прямой. Так как

при повороте на угол у происходит изменение угла на-

клона вертикальных поверхностей поковки (т. е. фак-

тическое изменение штамповочных уклонов р), то при

у>

(а—3°)

в местах, где уклон р<3°, принимается рав-

ным 3°. Угол у может быть определен из условия

= й/1

. При у>7° данный метод нежелателен, так как

приводит к увеличению припуска, т. е. увеличению рас-

хода металла.

Контрзамок применяется при у=^30° и высоте #>

>15 мм. Размеры контрзамка определяются следую-

щим образом: высота Ь

=Н, ширина Ь

—Н, зазор

= 0,2—0,4 мм, но не более половины допуска на сме-

щение за счет верхнего штампа. Угол наклона зуба

контрзамка ф при высоте И до 20 мм 7°, свыше 20 до

50 мм — 5°, свыше 50 до 100 мм — 3°, свыше 100 мм —

1°. Внутренние радиусы закругления принимать г да

ж0,15И, наружные Г\—г+2 мм.

При изготовлении поковок с повышенными требова-

ниями по смещению, в штампах необходимо изготов-

лять замки.

Круглый замок (рис. 2.13, а) делают при штамповке

конических шестерен, у которых плоскость разъема рас-

полагается так, что трудно установить смещение, а так-

же при штамповке тонкостенных чашек, когда нецен-

тральное расположение заготовки и одностороннее те-

чение металла смещает верхний штамп относительно

нижнего.

Для поковок удлиненной формы с повышенными тре-

бованиями по смещению выполняют продольный замок

(рис. 2.13,6). При многоштучной штамповке, особенно

при расположении штампуемых поковок в линию, приме-

няются угловой (рис. 2.13, в) или боковой (рис. 2.13, г)

замки.

Размеры замков: # =

30—45

мм; В = 1,5 #, зазоры

за счет верхнего штампа

= 0,2—0,4 мм, но не более

половины допуска на смещение,

= 1—2 мм. Радиусы

закруглений

г = 4—6

мм, Г\~г+2 мм, г

= г

—(2—3) мм,

= 10—15 мм.

Расстояние от гравюры ручья до замка в штампе с

круглым замком

1\ — Ъ

Ь\,

где Ь, Ь

{

— размеры заусенеч-

ной канавки (см. табл. 2.1).

Расстояние между выступами у штампа с угловыми

замками /

и ширину зуба /3 у штампа с боковым зам-

ком определяют конструктивно, но не менее (3—4)Н+

+ {г +

Г1

Сменные элементы ручьев и вставки в штампах.

Сменные элементы в молотовых штампах используют

при повышенном износе отдельных частей штамповоч-

Рис. 2.13. Замки в штампах

пых ручьев (бобышек) и при наличии выступов над по-

нерхностью разъема в гибочных ручьях. Они обычно

крепятся горячей посадкой. Высота посадочной части Н

5. Зпк. 548

назначается в зависимости от диаметра бобышки И.

При мм #=0,6Д для Д<60 мм

Н =

й.

Наиболее распространен способ крепления зубьев

гибочного ручья с помощью хвостовика в виде ласточ-

киного хвоста и штифта с опорой по заплечикам штампа

или хвостовика, применяется при ширине зуба Ь>

>150 мм (размеры крепления показаны на рис. 2.14).

Штамповочный ручей по вставке используется при

чрезмерном износе ручья, при изготовлении вставок

штамповкой. Ручьевые вставки повышают стойкость

ФЬО*бО

. /__

д>150

-0

штампа, уменьшают

расход штамповой ста-

ли и облегчают ремонт.

Они бывают цилиндри-

ческие и призматиче-

ские. Цилиндрические

вставки крепятся горя-

чей посадкой, шарика-

ми, различными спосо-

бами клинового креп-

ления, призматические

вставки — клином. Раз-

личные типы вставок и

их крепление представ-

лены в [12, 20].

Рис. 2.14. крепление сменного элемен- Расстояние между

та с помощью хвостсвика ручьями и толщина

стенок штампа. Толщина стенок штампа зависит от глу-

бины ручья к, штамповочных уклонов а и радиусов за-

кругления Я на дне ручья, определяется по номограмме

А. Н. Брюханова и А. В. Ребельского [6, 12]. Минимально

допустимая толщина стенок между ручьями I, а также

расстояние от ручья до края штампа

(рис. 2.15) в зави-

симости от глубины ручья определяются следующим

образом [20]:

100 125 160

•иИ

к, Н.

120 140 150

ручья до клещевой

Расстояние от штамповочного

выемки *»>1,2й

но не 35 мм.

Крепление штампов. Верхняя половина молотового

штампа крепится к бабе молота, нижняя

—

в под-

штамповой плите с помощью хвостовика в виде ласточ-

киного хвоста, клина и шпонки. Характеристики штам-

повых пространств паровоздушных молотов двойного

действия по ГОСТ 7024—75, размеры мест крепления

штампов, шпонок, хвостовиков, шпоночных пазов, про-

кладок под шпонки, подъемных отверстий и клиньев по

ГОСТ 6039—71 приведены в [12].

Чертеж молотового штампа. На переднем углу штам-

па, боковая сторона которого удалена от ручьев или

4 , А-А

наименее изрезана ручьями, строгается контрольный

угол, высота которого от плоскости разъема 50—60 мм и

глубина не менее 5 мм. Он служит базой при разметке

штампа, по контрольному углу производится установка

и наладка штампа. Простановка размеров на чертеже

штампа делается с учетом разметки от контрольного

угла. Исключение составляют глубина (расстояние от

фронта штампа), выемки под клещевину, вместо кото-

рой проставляется размер от края фигуры штамповоч-

ного ручья до кромки выемки и ширина открытого за-

готовительного ручья, находящегося на противополож-

ной от контрольного угла стороне штампа.

Размеры окончательного штамповочного ручья на

чертеже штампа не указываются, этот ручей изготовля-

ется по чертежу поковки для изготовления штампа.

В предварительном и заготовительно-предваритель-

ном штамповочных ручьях даются все размеры, которые

отличаются от размеров, указанных в чертеже поковки

для изготовления штампа.

Если заусенечная канавка делается специальными

фрезами, то на чертеже штампа приводятся только ши-

рина и глубина магазина и мостика (Н

, Н

, Ъ, Ъ\). При

изготовлении магазина в верхнем штампе контур мости-

ка вычерчивается в нижнем штампе штрихпунктирными

линиями.

Размеры стандартных хвостовиков, шпоночных па-

зов и подъемных отверстий на чертеже штампа можно

не проставлять, а указывать в примечаниях их номер

по стандарту или нормали, при этом шпоночный паз и

подъемные отверстия можно не вычерчивать, а на со-

ответствующих осях делать надпись: «Ось шпонки» и

«Ось хвостовика».

Допуски на размеры и знаки обработки на чертеже

не приводятся, а оговариваются в технических услови-

ях на изготовление штампа.

На чертеже штампа должны быть: план нижнего

штампа (вид на нижний штамп сверху), вид спереди на

оба штампа в сомкнутом состоянии, все необходимые

разрезы и сечения, обеспечивающие изготовление штам-

па. Сечения могут быть наложены на заготовительные

ручьи, если это не загромождает чертеж штампа.

Чертеж молотового штампа вычерчивается в масшта-

бе 1 :

(допускается 1:2, 1:5), при этом все сечения

выполняются в масштабе 1:1.

На рис. 2.16 приведен штамп для многоштучной

штамповки поковки с изогнутой линией разъема из за-

готовки на две поковки с клещевиной. Штамповка осу-

ществляется в три перехода. В первом закрытом протяж-

ном ручье протягивается центральная часть заготовки с

головками на концах; во втором производится закрытая

подкатка (2—4 удара) для оформления больших и ма-

лых головок (при этом заготовка удерживается клещами

за клещевину), в третьем ручье

—

окончательно штампу-

ются две поковки. Разделение поковок происходит при

обрезке, а уравновешивание сдвигающих усилий — за

•счет спаривания поковок. Расстояние между поковками

определяется по общим правилам. Для контроля пра-

вильности изготовления гравюры окончательного штам-

повочного ручья литниковая канавка профрезерована

между гравюрами. Штамповка из заготовки на четыре

поковки исключена из-за большой длины исходной заго-

товки и невозможности ее разворота на зеркале штампа.

Двуплечий рычаг, при штамповке которого из заго-

товки на одну поковку потребовалось бы несколько за-

готовительных ручьев, штампуется «валетом» из заго-

товки на четыре поковки с разворотом в четырехручье-

вом штампе (рис. 2.17).

Для набора металла в отростки применяют закры-

тый подкатной ручей, предварительную и окончательную

штамповку. В предварительном ручье для лучшей раз-

Рис. 2.16. Молотовой штамп для многоштучной штамповки

рычага

дачи металла в отростки имеется рассекатель. Заусе-

нечная канавка третьего типа используется из-за нерав-

номерности образования облоя, которая в данном слу-

чае зависит от точности укладки заготовки в предвари-

тельный штамповочный ручей. Заусенечная ка-

навка открыта в предварительный и подкатной ручьи.

Отрубной нож служит для разделения поковок попарно

с целью удобства укладки в матрицу при последующей

холодной обрезке.

Вилка переключения скорости штампуется в четы-

рехручьевом штампе (рис. 2.18) из заготовки на одну

Рис. 2.17. Молотовой штамп для штамповки двух поковок «валетом»