Технология изготовления болтов методом холодной штамповки (стр. 6 из 8)

По количеству позиций автоматы делятся на однопозиционные и многопозиционные.

Однопозиционные автоматы в зависимости от числа ударов могут быть одноударными, двух ударными и трех ударными.

Для изготовления, одной детали на одноударном прессе требуется один оборот коленчатого вала (один ход высадочного ползуна), на двух ударном — два, на трех ударном — три. Для штамповки болтов применяются в основном двух ударные автоматы. Многопозиционные автоматы могут быть одно- и двух ударными, преимущественное применение для штамповки 'болтов имеют одноударные многопозиционные прессы.

По конструкции высадочных матриц прессы-автоматы делятся на автоматы с цельными и разъемными матрицами. Многопозиционные автоматы изготовляют главным образом с цельными матрицами.

Применение разъемных (раздвижных) матриц, раскрывающихся при выталкивании высаженной заготовки, позволяет снизить усилие выталкивания и изготовлять болты с длиной стержня более 10 диаметров. К недостаткам процесса штамповки в разъемных матрицах относятся пониженные по сравнению со штамповкой в цельных матрицах точность размеров и качество поверхности (овальность стержня, шов на стержне вследствие зазора между полуматрицами), изготовляемых изделий.

Многопозиционные автоматы изготавливают с горизонтальным и с вертикальным расположением позиций штамповки. Болтовые автоматы с горизонтальным расположением позиций штамповки бывают двух-, трех и четырехпозиционные. Автоматы с вертикальным расположением позиций бывают двух- и четырехпозиционными.

На однопозиционных высадочных автоматах получают заготовку окончательной формы только при изготовления болтов с фасонной головкой. Многогранную головку получают обрезкой цилиндрической головки на обрезном автомате.

В некоторых случаях на двух ударных холодновысадочных автоматах вторым ударом производят обрезку шестигранника или окончательную высадку шестигранной головки с углублением.

На многопозиционных автоматах изготавливают болты с полностью оформленной шестигранной головкой. На многопозиционных автоматах с резьбонакатным устройством (автоматах-комбайнах) выполняются все операции изготовления болтов, включая накатку резьбы.

Автомат с цельной матрицей состоит из узла подачи материала, механизма отрезки и переноса заготовки с линии подачи на линию штамповки, узла высадки.

При штамповке болтов на прессах-автоматах с цельной матрицей длина стержня изделия, регулируемая выталкивателем, не должна превышать 8—10 диаметров, и в одной матрице можно штамповать болты разной длины.

Известны отдельные конструкции двух ударных автоматов с цельной матрицей, позволяющие штамповать болты с длиной стержня до 30 d (на автомате А1020 штампуют болты диаметром 8 мм, длиной до 200 мм).

Нижний предел длины стержня ограничивается необходимой длиной заталкивания, равной диаметру или несколько большей его.

На двух ударных прессах-автоматах длинные болты изготовляются, как правило, без редуцирования. При изготовлении болтов с шестигранной головкой редуцирование длинных болтов может выполняться одновременно с операцией обрезки или высадки шестигранника на обрезном автомате.

Прессы-автоматы с разъемной матрицей имеют механизм перемещения (сжатия и разжима) матриц. Пря работе пресса (рис. 11) бунтовой металл 1 направляется подающими роликами через отрезную матрицу и раскрытые высадочные полуматрицы 2 и 4 до поворотного упора S. По окончании подачи материала подвижная полуматрица 2, перемещаясь к линии штамповки, торцовой поверхностью отрезает заготовку. Отрезанная заготовка переносится между обеими полу матрицами на линию штамповки, где полу матрицы сжимаются. После штамповки заготовки первым и вторым ударами пуансонов 5 и 6 разъемная матрица вместе с заготовкой .возвращается в исходное положение и разжимается. Выталкивание заготовки из разжатой матрицы происходит подаваемым металлом, выталкивающая шпилька отсутствует.

На высадочных автоматах с разъемной матрицей можно изготовлять болты большей длины, чем на автоматах с цельной матрицей. Кроме того, они производительнее, так как цикл работы у этих автоматов сокращен за счет совмещения подачи материалов с выталкиванием высаженной заготовки. На прессах-автоматах с цельной матрицей можно штамповать более короткие заготовки, чем на автоматах с разъемной матрицей, у которых из-за отсутствия выталкивателя для каждой длины стержня одного и того же диаметра требуется своя высадочная матрица. При коротких стержнях высота этой матрицы, равная длине стержня, будет незначительной, и при штамповке матрица может расколоться.

Однопозиционные двух ударные холодновысадочные прессы-автоматы применяются чаще для штамповки болтов с фасонной головкой.

Болты с шестигранной головкой, требующие многооперационной технологии, штампуют на многопозиционных прессах-автоматах.

Рис. 12. Схема многопозиционной штамповки болтов

При работе многопозиционных автоматов (рис. 12) калиброванный металл направляется подающими роликами 2 в отрезную матрицу 3 до упора 4. Нож 5 отрезает заготовку 6 и переносит ее на первую позицию 1, где пуансоном 7 заталкивается в высадочную матрицу 8. Высаженная заготовка 9 выталкивается из матрицы 8 первой позиции механизмом переноса переда-

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВКИ БОЛТОВ

Рабочий инструмент для холодной штамповки болтов на прессах-автоматах включает: а) ролики задающие, подающие и правильные; б) отрезные матрицы;

в) отрезные ножи; г) высадочные матрицы; д) пуансоны предварительные (черновые) и окончательные (чистовые); е) выталкиватели.

Ролики задающие служат для облегчения заправки и проталкивания металла через правильные ролики. Задающие ролики применяются для заправки металла крупного размера (диаметром 12 мм и более) и выполняются с индивидуальным приводом, отключающимся после окончания заправки конца металла. Правильные ролики служат для устранения кривизны металла и располагаются обычно в шахматном порядке чаще всего без привода. Подача металла в автомат осуществляется одной или двумя парами приводных подающих роликов, периодически поворачивающихся на определенный угол. Две пары роликов устанавливаются для подачи материала диаметром более 20 мм, чтобы предупредить соскальзывание металла. Задающие и подающие ролики изготавливают с канавкой (желобком), соответствующей профилю металла, при этом задающие ролики выполняют с одной канавкой, подающие — чаще всего с двумя . Профиль желобка правильных роликов целесообразно выполнять в форме углового паза, что делает ролики универсальными и позволяет применять их для правки металла различных диаметров.

Отрезные матрицы служат для приема металла и отрезки его (в паре с ножом). Матрицы изготавливают цельными стальными (или из твердого сплава для мелких размеров), сборными или с запрессованной твердосплавной вставкой . Диаметр канала отрезной 'матрицы принимается 'больше диаметра отрезаемого металла на величину зазора, необходимого для свободной подачи металла. Зазор принимают равным 0,05—0,20 мм в зависимости от диаметра металла. При работе матрицы в паре с отрезным ножом-втулкой величину зазора уменьшают в два раза. Для крепления в матричном блоке отрезная матрица имеет наружную кольцевую проточку; по мере затупления режущей кромки матрицу поворачивают.

Отрезные ножи изготавливают двух типов: открытый нож с прижимной лапкой, закрытый нож-втулка с прижимом или без прижима. Для увеличения стойкости ножей рабочую часть армируют пластинками из твердого сплава.

Качество отрезки зависит от зазора между материалом 'и ручьем отрезной матрицы и от зазора между рабочим торцом матрицы и ножом, который принимают равным 0,03—0,1 мм в зависимости от диаметра разрезаемой заготовки.

Рис. 17. Отрезные ножи:

а — открытый; б — закрытый нож-втулка с прижимом; в— закрытый нож-втулка без прижима (1 — вставка из твердого сплава)

В процессе работы величины зазоров увеличиваются: зазор между матрицей и материалом изменяется вследствие износа ручья матрицы, а зазор между матрицей и ножом — вследствие динамического характера нагрузок при отрезке. Зазор между заготовкой и отверстием закрытого ножа втулки принимают на 0,04— 0,06 мм больше зазора между материалом и матрицей.

В процессе отрезки материал подается в профильную выточку ножа (центр сечения круглого металла совпадает с центром окружности выточки) или впереди ножа (перед прижимной лапкой).

В высадочных матрицах в зависимости от вида болта и технологии штамповки оформляется стержень, подголовок, головка или ее часть. На 1рис. 18 приведены формы рабочих каналов высадочных матриц. Размеры ручья матрицы последней позиции принимают по соответствующим минимальным размерам высаживаемых пуансоном в матрицу 2 (позиция I) она входит в канал пуансона, сжимая пружину 3. Высадка цилиндрической головки на позиции II происходит в пуансоне 4 и зазоре между матрицей и пуансоном, а образование опорной шайбы — в матрице 5. Величину зазора между пуансоном и матрицей устанавливают при наладке. На позицииIII производится редуцирование заготовки, которая заталкивается в редуцирующую матрицу 6 плоским пуансоном 7. Обрезка цилиндрической головки под шестигранник осуществляется на позиции IV обрезным пуансоном 8. В обрезной матрице 9 предусмотрена выточка под опорную шайбу. После окончания процесса обрезки заготовка болта выталкивается из матрицы через полость пуансона.

Для цельного инструмента и корпусов сборного инструмента применяют следующие 'материалы. Задающие, правильные и подающие ролики изготавливают из чугуна С4 44-24 или из стали 18ХГТ (HRC 59—62), цельные отрезные матрицы из сталей У 10, У10А (HRC 58—62), корпуса сборных отрезных матриц из стали ЗОХГСА или из сталей 35ХГСА, 40Х (HRC A3.—45), цельные отрезные ножи из сталей У8А, У10А и У 10 (твердость режущей кромки HRC 59—62), корпуса сборных отрезных ножей — из стали ЗОХГСА или из сталей 35ХГСА, 40Х, У10А (HRC 40—45), прижимные лапки к ножам из сталей 65Г, 60С2 или из У8, У8А (твердость рабочей части H.RC 56—59), цельные высадочные матрицы—из сталей Х12М, Х12Ф1 или У 10, У10А (HRC 54—62), корпус и бандаж сборных высадочных матриц—из стали ЗОХГСА или из сталей 40Х, 35ХГСА (HRC 40—45); цельные предварительные высадочные пуансоны — из стали Х12М или из сталей У 10, У10А (HRC 59—62), цельные окончательные высадочные пуансоны—из стали 40Х или У10 (HRC 42—45), корпуса сборных высадочных пуансонов — из стали ЗОХГСА или из сталей 40Х, 35ХГСА (HRC 40—45), выталкиватели—из стали Х12М или из сталей У8А, У10, У10А (HRC 56—58), пробки и проставки— из сталей Х12М, Х12Ф или У8, У10 (HRC 59-62).