Разработка технологии горячей объёмной штамповки детали цапфы правой (стр. 3 из 4)

Объёмной калибровкой повышают точность размеров поковки в разных направлениях и улучшают качество её поверхности. Калибруют в штампах с ручьями, соответствующими конфигурации поковки. При объёмной калибровке возможно образование небольшого заусенца, который удаляют на наждачном станке. В этом случае калибровка повышает и точность массы поковки. Объёмную калибровку проводят в холодном и горячем состоянии. Холодную калибровку производят на кривошипно-коленных прессах для мелких поковок, так как усилие при объёмной калибровке примерно в 2 раза больше, чем при плоскостной . Горячую калибровку производят при температурах более низких, чем температура конца штамповки, на штамповочном оборудовании.

· Контроль поковки. Контролируют не только готовые поковки, но и изготовление их на всех этапах, начиная от контроля исходных заготовок.

При контроле готовых поковок производят их внешний осмотр, выборочно измеряют геометрические размеры, твёрдость по Бринелю. Размеры контролируют универсальными измерительными инструментами: штангенциркулями, штангенвысотомерами, штангенглубиномерами и др.и специальными инструментами: скобами, шаблонами и контрольными приспособлениями. Несколько поковок из партии иногда подвергают металлографическому анализу и механическим испытаниям. Внутренние дефекты в поковках определяют ультразвуковым методом контроля и просвечиванием лучами Рентгена.

4.2 Штамповка на ковочных вальцах (вальцовка).

Эта штамповка напоминает продольную прокатку в одной рабочей клети, на двух валках которые закрепляют секторные штампы, имеющие соответствующие ручьи.

Нагретую заготовку 1 подают до упора 2 в тот момент, когда секторные штампы 3 расходятся. При повороте валков происходит захват заготовки и обжатие ее по форме полости; одновременно с обжатием заготовка выталкивается в сторону подачи.

На вальцах изготовляют поковки сравнительно несложной конфигурации, типа звеньев цепей, рычагов, гаечных ключей и т. п. Кроме того, на вальцах фасонируют заготовки для последующей штамповки, чаще всего на кривошипных горячештамповочных прессах.

Профилируют и штампуют на вальцах в одном или нескольких ручьях. Исходное сечение заготовки принимают равным максимальному сечению поковки, так как при вальцовке происходит главным образом протяжка.

4.3 Устройство и принцип работы деформирующего оборудования и штамповочной оснастки.

Кинематическая схема КГШП

Рисунок 1

1- Ползун;

2- Тормоз

3- Шкив

4- Электродвигатель

5- Приёмный вал

6- Малое зубчатое колесо

7- Большое зубчатое колесо

8- Пневматическая функциональная дисковая муфта

9- Кривошипный вал

10- Шатун

11- Стол пресса

12- Клин

Штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах КГШП изготовляют усилием 5-10 мм. Они успешно заменяют и во многих случаях по технологическим возможностям превосходят паро-воздушные штамповочные молоты с массой подающих частей до 10 тонн. КГШП характерно то, что усилие, возникающее при штамповке, воспринимается массивной станиной. На станине пресса установлен электродвигатель. На его валу закреплён шкив, от которого крутящий момент через клиноременную передачу передаётся маховику, закреплённому на приёмном валу. На другом конце этого вала насажана малое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с большим зубчатым колесом со встроенной в него пневматической муфтой включения. Большое зубчатое колесо с муфтой расположено на коленчатом валу, который при вращении приводит в движение шатун с ползуном в направляющие стороны.

Для остановки вращения кривошипного вала после включения муфты служит тормоз. Стол пресса, установленный на наклонной поверхности, может перемещаться клином и тем самым в незначительных пределах регулировать высоту штамповочного пространства. Для обеспечения удаления поковки из штампа пресса имеется выключатели в столе и ползуне. Выталкиватели срабатывают при ходе ползуна вверх. Остановка моховика производится тормозом при включенном электродвигателе.

В отличии от молотов прессы имеют жёсткий график движения ползуна, полный ход которого вверх и вниз одинаков и равен удвоенному радиусу кривошипа. В связи с этим при многоручьевой штамповке невозможно применить протяжной, подкатной, отрубной ручьи. Поковки, требующие использования указанных ручьёв штампуют на КГШП из заготовок периодического проката или предварительно фасонированных на ковочных пальцах. Скорость ползуна в момент соприкосновения верхней части штампа с заготовкой равна 0,3 – 0,8 м/с, то есть в несколько раз меньше скорости базы молота в момент удара. Так как деформация выполняется в каждом ручье за один ход пресса, заготовки должны быть чистыми от окалины во избежании порчи поверхности паковки.

Постоянство величины хода ползуна, большая точность его движения в мощных регулируемых направляющих станины пресса, применение штампов с направляющими колонками и выталкивателями для принудительного удаления поковок обеспечивает большую точность изготовления поковок, с меньшими штамповочными уклонами, припусками, допусками и расходом металла, чем при штамповке на молотах. Выталкиватели размещают в вертикальных отверстиях ручьевых вставок штампа. Во время штамповки рабочей поверхности выталкивателей составляют часть поверхности ручьёв. При обратном ходе ползуна специальный механизм в штампе, приводимый в действие от выталкивателя пресса, поднимает ручьевые выталкиватели, которые выбрасывают поковку из ручья.

Для исключения заклинивания и поломки пресса открытые штампы на КГШП не смыкаются на величину заусенца из-за отсутствия ударов служат больше молотовых. На КГШП используют штампы сборной конструкции с ручьевыми вставками, которые при износе заменяют. Наличие выталкивателей обеспечивает удобство штамповки в закрытых штампах выдавливанием и прошивкой. При выдавливании заготовку устанавливают в полость штампа и осаживают в этой полости с одновременным истечением части металла за её пределы. КПД прессов примерно в 2 раза выше КПД молотов. Прессы совершают 35-90 ходов в мин, то есть примерно столько, сколько 4 эквивалентные им по мощности молоты. Штамповка на прессе в 1,5 – 3 раза производительней, чем на молоте, и её легче механизировать и автоматизировать.

При закрытой штамповке без заусенца полученная по приведённой формуле значения усилия уменьшают на 2,0 – 2,5%. P = k

F, где P – площадь проекции штампованной паковки с заусеничным носочком, см кв; k – коэффициент, учитывающий сложность формы поковок (k = 6,4 / 7,3).

5 Дефекты в поковках. Способы их предотвращения и устранения.

Брак в штампованных поковках может быть из-за несоответствия химического состава или профиля исходного материала заданному и из-за других его дефектов, например рисок, волосовин, закатов, плен и расслоений.

При резке возможен брак по длине заготовок при неправильной установке или неполной подаче прутка до упора, а также по косому срезу, сколу и заусенцам вследствие неправильной величины зазора между ножами или их затуплепия. При резке крупных профилей могут образоваться торцовые трещины, появление которых можно предотвратить подогревом проката перед резкой до 300⁰С.

Виды брака при нагреве заготовок перед штамповкой такие же, как и при нагреве перед ковкой.

На штампованных поковках от окалины могут быть вмятины глубиной до 3 мм и забоины от механических повреждений при удалении из штампа и транспортировке горячих поковок. В результате удара по поковке, не находящейся в нижней фигуре штампа или смещенной относительно этой фигуры, последняя сплющивается (неисправимый брак — лом-бой). При недостаточных нагреве, числе ударов или массе падающих частей молота чистовой ручей, углы и ребра поковки не заполняются или недоштамповываются, что увеличивает размеры поковки по высоте._ В результате неисправности направляющих в машине и штампе

одна половина поковки смещается относительно другой по плоскости разъема.

Зажимы на заготовке образуются при сильных ударах по ней при протяжке или подкатке (рис. 278, а), при несоответствии чернового ручья чистовому (рис. 278, б), а также при эксцентричной укладке заготовок в штамповочные ручьи.

На поковках может остаться заусенец, а также могут быть

получены поковки повышенной кривизны и размерами с отклонениями от допусков.

При штамповке па КГШП может не заполниться фигура штампа, покоробиться поковка при ее выталкивании, увеличиться размер поковки из-за повышенного износа штампа в месте наиболее интенсивного течения металла и образоваться зажим от истечения металла из перемычки или пленки в тело поковки (рис. 278,в).

Из-за неправильной конструкции штампа при штамповке выдавливанием может возникнуть утяжка (рис. 278, г), зажим (рис. 278, (3), наружные и внутренние сколы ;(рис. 278, с, ж).

Штампованные поковки контролируют на всех этапах их изготовления.

Химический состав металла проверяют лабораторным химическим анализом, спектральным анализом с помощью стилоскопов, стиломеров или спектроскопов, сравнительным анализом по искре, возникающей при соприкосновении металла с переносным абразивным кругом, и термоэлектрическим анализом. Размеры профиля проверяют мерительным инструментом, а поверхностные дефекты обнаруживают визуально.