Штамповка

Штамповка Штамповка – обработка металлов давлением с помощью штампа. Штамп – это технологическая оснастка, по средствам которой заготовка приобретает форму и размеры соответствующие форме и размеров рабочих элементов штампа. Штамп является основным инструментом, с помощью которого изготавливают изделия или заготовки методом давления. Вне зависимости от его принципиальной схемы и конструкции состоит, как правило, из неподвижной и подвижной части. На каждой из частей закреплен рабочий элемент, который непосредственно воздействует на заготовку и преобразует её в необходимую форму. Рабочий элемент – это основная деталь или узел штампа, выполняющая разделительные или формоизменяющие операции. Рабочими элементами штампа как являются матрица, пуансон или пуансон-матрица. Пуансон – это рабочий элемент штампа, который охватывается материалом и является подвижным. Матрица – это рабочий элемент штампа, который охватывает материал и является неподвижным. Пуансон-матрица – это рабочий элемент штампа, который имеет признаки как пуансона, так и матрицы. Нижняя часть штампа – Часть штампа, прикрепляемая к нижнему рабочему органу кузнечно-прессовой машины. Верхняя часть штампа – Часть штампа, прикрепляемая к верхнему рабочему органу кузнечно-прессовой машины. Открытый штамп – Штамп, в котором предусмотрено образование штамповочного облоя. Закрытый штамп – Штамп, в котором не предусмотрено образования штамповочного облоя. Штамповый ручей – часть рабочего элемента штампа, непосредственно выполняющая разделение или формоизменение заготовки. Штамповый облой – заранее предусмотренный технологический избыток металла, вытесненный за пределы штамповочного ручья. Облойная канавка штампа – часть рабочего элемента штампа для размещения облоя. Штамповый заусенец – образовавшаяся на детали в результате штамповки заранее не предусмотренная кромка. Штамповкой можно изготавливать большое количество разнообразных изделий, поэтому для классификации штампов принята отдельная классификация. Кроме классификации штамповой оснастки при штамповке в зависимости от вида исходной заготовки и характера течения металла при реализации процесса различают два вида штамповки: -объёмная штамповка; -листовая штамповка. Объёмная штамповка – штамповка изделий или заготовок из сортового проката с обусловленным значительным перераспределением металла в поперечном сечении исходной заготовки. Листовая штамповка – штамповка изделий или заготовок из листового проката без обусловленного значительного перераспределения металла в поперечном сечении исходной заготовки. Объёмная штамповка может быть холодной или горячей в зависимости от температуры обрабатываемой заготовки. Горячая объёмная штамповка Объёмную штамповку называют горячей в том случае, если заготовку разогревают до температуры ковки. При горячей объёмно штамповке штамп, как правило, представляет собой верхнюю и нижнюю части, в которых сделаны полости для формирования формы поковки. То есть можно говорить, что штамп состоит из матрицы (нижняя часть) и пуансон-матрицы (верхняя часть). Совокупность полости матрицы и пуансон-матрицы составляет штамповый ручей. В результате совершения рабочего хода металл заполняет ручей штампа и формирует облой. Исходным материалом для горячей объёмной штамповки чаще всего служат прутки диаметром более 20мм из углеродистой или низколегированной стали. Этим способом также обрабатывают цветные металл и сплавы. Горячую объёмную штамповку применяют в условиях средне- и крупносерийного, а также массового производства. Если сравнивать процесс горячей объёмной штамповки с процессом ковки, то можно выделить следующие достоинства: 1. Повышение производительности, за счёт применения средств автоматизации. 2. Усложнение конфигурации поковок. 3. Повышение экономии металла за счёт снижения напусков, допусков и припусков, а следовательно, и объёма последующей механической обработки. 4. Снижение затрат на обучение и зарплату обслуживающего персонала. Вместе с тем горячей штамповке свойственен и ряд недостатков: 1. Ограничение массы и размеров штампованных поковок из-за необходимости деформирования всей заготовки сразу за один ход. 2. Использование специализированного, дорогостоящего инструмента для изготовления одинаковых поковок. Чаще всего с применением горячей объёмной штамповки изготавливают поковки массой от 0,5кг до 20…40кг. Поковки массой в 100 кг при штамповке считают крупными. Однако, при применении гидравлических прессов в последнее время начали штамповать и более крупные поковки. Штампы, изготовленные из специальных сталей, намного дороже и сложнее в изготовлении, чем универсальный инструмент. Штамповку проводят, как и ковку, в кузнечных цехах машиностроительных заводов или на специализированных кузнечных заводах. Горячая объёмная штамповка широко применяется при производстве автомобилей, тракторов и грузовых машин, в производстве подшипников и других отраслях. Объёмную штамповку классифицируют в зависимости от оборудования, на котором она производится, типа штампа, способа установки заготовки и других факторов. В зависимости от оборудования, на котором осуществляется операция, выделяют штамповку на: • молотах; • прессах: -кривошипных горячештамповочных персах (КГШП), -винтовых, -фрикционных, -гидравлических; • горизонтально-ковочных машинах; • специальных машинах: -ковочных вальцах, -горизонтально-гибочных машинах, -вертикально-ковочных машинах, -ротационно- и радиально-обжимные машины, -электровысадочные машины, -раскатные машины. Конструкция штамповой оснастки определяет характер течения металла, поэтому этот признак считают основным, а в зависимости от вида штампа различают: • штамповку в открытых штампах; • штамповку в закрытых штампах; • штамповку в штампах для выдавливания. Тип штампа определяет течение металла, поэтому данное деление на виды следует считать основным. В открытых штампах величина зазора между верхней и нижней частью штампа изменяется в процессе штамповки. Излишки металла заготовки вытекают в зазор, формируя облой, высота которого также изменяется в процессе штамповки. Вытекающий металл при деформировании закрывает зазор, что заставляет остальной металл полностью заполнять ручей штампа. Кроме этого. В конце процесса все излишки металла также вытесняются в облой. Это позволяет производить отрезку заготовок неточно, но необходимо гарантировать излишек металла. Другими словами штамповку называют открытой, если при её реализации предусматривают образование облоя. Рисунок – Схема открытой штамповки Штамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что зазор остаётся небольшим и постоянным на протяжении всего процесса деформирования. Зазор в этом случае служит только для обеспечения подвижности одной части штампа относительно другой и предохраняет штамп от заклинивания. В конце штамповки через зазор металл может вытекать в заусенец, что свидетельствует о избытке металла. Это вызывает большие напряжения в полости и её излишний износ. То есть штамповку называют закрытой, если образование облоя не предусмотрено. Несмотря на дополнительные затраты связанные с реализацией закрытой штамповки она является более рациональной, чем открытая, так как позволяет изготавливать детали высокой высокого качества с небольшим заусенцем при выполнении требований по объёмной точности. Кроме того существенно снижается отход металла. Рисунок – Схема закрытой штамповки (1 – пуансон (верхняя часть штампа); 2 – матрица (нижняя часть штампа); 3 – поковка; 4 – выталкиватель) Выдавливание – штамповка заготовки вытеснением металла исходной заготовки в полость и (или) отверстия ручья штампа. При штамповке выдавливанием металл заготовки заполняет либо вытесняется в зазоры образованные рабочими элементами штампа, либо под действием пуансона заполняет полости в матрице. Главное преимущество процесса состоит в возможности изготовления деталей с высокой точностью размеров и качеством поверхности. Основным недостатком являются высокие удельные нагрузки на инструмент, которые снижают его стойкость, а также значительные энергозатраты. Кроме того, по поверхностям сопряжения элементов при выдавливании могут появляться заусенцы, которые необходимо удалять. Рисунок – Схема выдавливания (1 – пуансон; 2 – матрица; 3 – поковка; 4 – выталкиватель) В зависимости от количества ручьёв различают штампы одноручьевые и много ручьевые. Многоручьевые штампы имеют несколько ручьёв, в которых заготовка последовательно приобретает форму поковки. В зависимости от типа заготовки различают штамповку: • от штучной заготовки (одна заготовка – одна поковка); • от кратной заготовки (одна заготовка – 2…4 поковки); • от прутка (одна заготовка – 5 поковок и более). Чаще всего штамповку проводят именно от штучной заготовки. При много штучной штамповке штамп имеет несколько окончательных ручьёв расположенных в ряд. Такой вид применяется для штамповки коротких и мелких поковок. В случае штамповки от прутка применяют аналогичный штамп, но штамповку прутка (заготовки) осуществляют за несколько подогревов. Различают также штамповку плашмя, когда ось заготовки перпендикулярна направлению действия силы и штамповку осадкой в торец. Операции объёмной штамповки отличаются большим многообразием реализуемых схем. Так процесс выдавливания определяется формой зазора между инструментом. А так как простые схемы выдавливания можно комбинировать как между собой, так и с другими процессами, то вариантов реализации процесса выдавливания огромное количество. Поковки в зависимости от назначения изготавливаемых из них деталей подразделяют по: • точности изготовления; • группам стали; • конфигурации поверхности разъёма штампа; • степени сложности. По точности изготовления различают пять групп. При этом для штамповки на различном оборудовании характерны определённые классы точности: • КГШП, открытая штамповка – Т4 и Т5; • КГШП, закрытая штамповка – Т2 и Т3; • КГШП, выдавливание – Т3 и Т4; • Горизонтально-ковочные машины – Т4 и Т5; • Винтовые и гидравлические прессы – Т4 и Т5; • Горячештамповочные автоматы – Т2 и Т3; • Штамповочные молоты – Т4и Т5; • Калибровка – Т1 и Т2; • Прецизионная штамповка – Т1. По группам стали различают группы: • М1 – стали с содержанием углерода до 0,35% и легирующих элементов до 2,0% включительно; • М2 – стали с содержанием углерода свыше 0,35 до 0,65% и легирующих элементов более 2,0% до 5,0% включительно; • М3 – стали с содержанием углерода свыше 0,65% и легирующих элементов более 5,0%. По конфигурации поверхности разъёма используемого штампа применяются поковки с плоской поверхностью – “П” и изогнутой – “И”. По степени сложности: • С1 – первой степени сложности; • С2 – второй степени сложности; • С3 – третьей степени сложности; • С4 – четвёртой степени сложности. Степень сложности является одной из конструктивных характеристик формы поковки и используется при назначении припусков и допусков. Степень сложности определяют по отношению массы поковки к массе простой геометрической фигуры, в которую вписывается поковка. В качестве простых фигур обычно используют шар, параллелепипед, цилиндр или прямую правильную призму. При вычисление отношения выбирают фигуру, которая имеет наименьший объём и массу. С1 С2 С3 С4 Свыше 0,63 до 1,0 Более 0,32 до 0,63 Более 0,16 до 0,32 До 0,16 Выбор поверхности разъёма Одно из важнейших задач при проектировании штампованной поковки является выбор поверхности разъёма. Поверхностью разъёма называется поверхность, по которой верхняя и нижняя часть штампа соприкасаются между собой. В открытых штампах на поверхности разъёма предусматривают облойную канавку. Её следует выбирать в виде плоскости и стараться избегать криволинейной формы. Замкнутая линия, образованная пересечением поверхности разъёма с образующими ручья штампа (наружными и внутренними) называется линией разъёма. Правильный выбор плоскости разъёма обеспечивает надёжное свободное извлечение штампованной поковки из штампа. При этом поверхность разъёма стараются назначать по двум габаритным размерам детали. Тогда третий размер, отвечающий за глубину ручья штампа, будет наименьшим. В этом случае, ширина и длина штампа будут наибольшими, что обеспечит прочность штампа, упрощение его изготовления и хорошее извлечение штампованной поковки из штампа. Если поковка несиммеричная, то глубокие полости должны располагаться в верхней части штампа, так как, как уже отмечалось ранее, заполнение верхней части происходит лучше. Если для изготовления поковки требуется выбрать неплоскую поверхность разъёма, то в штампе предусматривают возможность компенсации горизонтальных сдвигающих сил. Для этого в штампе могут применяться колонки или замки. Также с этой целью в штампе предусматривают изготовление нескольких поковок с соответствующим расположением. При выборе поверхности разъёма следует учитывать возможность контроля сдвига верхней части штампа относительно нижней по внешнему виду поковки и линии разъёма. Это позволяет упростить и снизить стоимость обрезного штампа. Для осуществления такого контроля необходимо, чтобы плоскость разъёма пересекала боковую поверхность поковки. В этом случае при обрезке облоя или заусенца можно немедленно обнаружить. В ситуациях, когда форма поковки позволяет, можно располагать всю поковку только в нижней части штампа. При этом верхняя часть штампа делается плоской без полости ручья. Это позволяет избегать сдвига, но повышает расход металла и приводит к тому, что остаются острые кромки, а качество среза резко снижается. Рисунок – Схема расположения линии разъёма: а – верное расположение; б – неверное расположение; в – возможное расположение при односторонней бобышке В результате можно выделить основные положения, которыми следует руководствоваться при выборе линии разъёма: • Линия разъёма должная располагаться на одной плоскости. • При несимметричном расположении линии разъёма следует корректировать уклоны и максимально увеличивать объём металла в напуске. • Располагать линию разъёма так, чтобы обеспечивать наиболее благоприятное расположение волокон. • Учитывать удобство и возможность максимально качественной последующей обработки заусенцев. • Принимать во внимание сдвигающие силы. • Ориентировать ручьи таким образом. Что бы обеспечить их заполнение осадкой. При штамповке в закрытом штампе внутреннюю линию разъёма следует располагать у верхнего или нижнего торца поковки. Штамповочные уклоны при этом направлены в одну сторону, а наружная линия разъёма располагается ближе ко дну полости ручья штампа. Рисунок – Схема расположения линий разъёма в закрытом штампе (1 – внутренняя; 2 – наружная) Штамповка на молотах в открытых штампах Для данного типа штамповки в качеств оборудования в основном применяют паровоздушные молоты. В этом случае верхняя часть штампа крепиться к бабе молота, а нижняя к закрепляется на шаботе. Молоты имеют нежёсткий ход, поэтому штампы проектируют таким образом, чтобы при последнем ударе они сомкнулись по плоскости соударения. Однако на практике стараются не допускать соударения верхней и нижней частей штампов. Так как это может привести к их разрушению, особенно при частом повторении. В результате этого между частями штампов остаётся небольшой зазор, из-за чего масса изготовленной поковки превышает номинальную. Для объёмной штамповки на молотах применяют катанные или кованные заготовки. Катанную заготовку штампуют в многоручьевом штампе, у которого промежуточные ручьи расположены по краям. Штамповку в этом случае проводят с одного нагрева. Такой способ наиболее распространён из-за высокой производительности. Недостатками такой штамповки являются высокая сложность и стоимость штампов, а также эксцентричность нагрузки в заготовительных ручьях. При штамповке кованных заготовок применяют штамп с одним окончательным ручьём, что позволяет делать штамп относительно простым и дешёвым. В этом случае заготовку предварительно обрабатывают ковкой на отдельных пневматических молотах, а после этого без подогрева проводят окончательную штамповку поковки. Так как согласовать работу штамповочных и ковочных молотов очень сложно, то производительность снижается. Кроме того, возникает необходимость в дополнительном персонале для ковочных молотов. Наиболее производительным способом является расчленённая штамповка. В этом случае на рядом стоящие молоты устанавливают простые штампы, которые соответствуют переходам штамповки. Поковку изготавливают с одного нагрева за счёт последовательно передачи заготовки с одного штампа на другой. Однако такой способ применяют только в стабильном массовом производстве. При штамповке на молоте деформация происходит за несколько ударов с перерывами на время, когда баба молота поднимается вверх. При этом в начале удара скорость может превышать 6 м/с, а время самого удара обычно не превышает 0,01 с. В этом случае деформации начинаются на контактных поверхностях и за короткое время удара не успевают проникнуть во внутренние слои. Именно этим принято объяснять возникновение благоприятных условий для заполнения полости. Кроме того, при штамповке на молотах после каждого удара происходит отделение окалины от поверхности заготовки и её удаление из штампового ручья, что благоприятно сказывается условиях контакта. Классификация молотовых поковок Молотовые штампованные поковки разделяют на группы и подгруппы по следующим признакам: • По способу штамповки. • По форме поковки и соотношению её основных размеров, влияющих на выбор тех или иных заготовительных ручьёв или предварительных ручьёв. • По форме поперечных сечений поковки, обуславливающей характер формоизменения при заполнении полостей штамповочного ручья и необходимость применения предварительных ручьёв. • По формам главной оси поковки и линии разъёма, предопределяющих применение особых заготовительных ручьёв или необходимости уравновешивании сдвигающих сил. Для каждой поковки определяют группу, подгруппу и тип, по которым присваивают индекс. 1-я группа Поковки, штампуемые перпендикулярно оси заготовки (штамповка плашмя) Подгруппа 1 с прямой осью разъёма и прямолинейной удлинённой осью; отношение длины к ширине поковки в плане более 2,5. Тип А С простыми поперечными сечениями, получаемыми при незначительном выдавливании металла (круглые, трапецеидальные и т.д.) Тип Б Со сложными поперечными сечениями, получаемыми при значительном выдавливании металла (ребристые, двутавровые и т.д.) Подгруппа 2 с прямой осью разъёма и прямой главной осью при отношении длины к средней ширине поковки. Тип А С простыми поперечными сечениями, получаемыми при незначительном выдавливании металла (трапецеидальные и т.д.) Тип Б Со сложными поперечными сечениями, получаемыми при значительном выдавливании металла (ребристые, двутавровые и т.д.) Подгруппа 3 удлинённые в плане с прямой осью, имеющие фланец ил бурт с небольшой разницей в площадях поперечных сечений. Тип А С фланцем относительно небольшого объёма. Тип Б С фланцем большого объёма Подгруппа 4 С изогнутой осью; Главная ось или линия разъёма представляют собой кривую (ломанную линию) Тип А С кривой главной осью и простой или сложной формой поперечного сечения Тип Б С кривой линией разъёма и с простой или сложной формой поперечного сечения Подгруппа 5 Удлинённые с отростками и развилинами Тип А С вытянутой осью и отростком Тип Б С разветвлением формы Подгруппа 6 Удлинённые, комбинированной формы, изготавливаемые с расчленением процесса и комбинированием агрегатов в соответствии со спецификой отдельных участков. После штамповке намолоте штампуют на другом оборудовании Тип А Изготавливаемые с применением молота и специальных машин Тип Б Изготавливаемые с применением молота и горизонтально-ковочных машин Группа 2 Поковки, штампуемые вдоль оси заготовки (штамповка с осадкой в торец) Подгруппа 1 Круглые и квадратные в плане Тип А Круглые, штампуемые с преобладанием осаживания и выдавливания металла или осаживания и прошивки Тип Б Квадратные, штампуемые с преобладанием осаживания и выдавливания металла или осаживания и прошивки Подгруппа 2 Поковки типа крестовин, круглые или квадратные в плане с отростками Тип А Крестовины с четырьмя симметричными отростками одинаковой длины и вертикальными выступами. Тип Б С тремя различно расположенными отростками одинаковой или разной длины Подгруппа 3 Типа стержня с фланцем и цилиндрическим или коническим или коническим стержнем без впадин. Тип А С относительно небольшим объёмом фланца Тип Б С относительно большим объёмом фланца. Молотовые штампы Молотовые штампы помимо стандартного разделения на открытые и закрытые разделяют на закреплённые и подкладные. При этом как те, так и другие могут быть одно или многоручьевыми, но имеют разную область применения. Закреплённые открытые штампы применяют для изготовления поковок обеих групп на штамповочных молотах в условиях массового и крупносерийного производства. Закреплённые закрытые штампы применяют для изготовления на штамповочных молотах поковок типа тел вращения 2-й группы и 1-й группы с вертикальными стенками по периметру в условиях массового и крупносерийного производства. Подкладные открытые штампы применяют для штамповки на ковочных молотах в условиях средне- и мелкосерийного производства поковок относительно простой формы в одном окончательном ручье или более сложной формы из предварительно кованной заготовки. Закрытые подкладные штампы применяют когда это обусловлено формой поковки. В закреплённых открытых штампах предусматривают от одного до шести ручьёв, в закреплённых закрытых – от одного до трёх ручьёв, а в подкладных, как правило только один. Ручьи молотовых штампов Применяемые ручьи имеют различное назначение и вид, и разделяются на три группы. К первой группе относятся штамповочные ручьи – окончательный и предварительный. Полость окончательного ручья в точности соответствует форме поковки. Для излишков металла предусмотрена облойная канавка. Предварительный ручей так же в основном соответствует форме и размерам поковки. Но облойная канавка отсутствует и металл вытесняется в промежуток между частями штампа. Назначение штамповочных ручьёв – окончательное формоизменение и изготовление поковки. Вторую группу составляют заготовительные ручьи. Их применяют для предварительной грубой деформации исходной заготовки, получения благоприятной формы для штамповки в штамповочных ручьях с минимальным отходом металла. При этом в зависимости от способа окончательной штамповки выделяют подгруппы: -для штамповки вдоль оси заготовки (осадка в торец); Формовочный Подкатной (открытый и закрытый) Протяжной (открытый и закрытый) Пережимной Площадка для расплющивания Площадка для протяжки Гибочный -для штамповки поперёк оси заготовки (плашмя) Площадка для осадки Специальный формовочный ручей Отдельно выделяют ещё два ручья для высадки и специальной протяжки. Их применяют для обеих подгрупп. К третьей группе относят отрубные ручьи – передний и задний ножи. Эти ручьи применяют для отделения поковки от прутка или кратной заготовки. Если поковки имеют небольшие размеры, то одновременно можно проводить штамповку нескольких изделий (многоштучная штамповка). При этом стараются выбирать такое расположение, при котором отходы металла и количество заготовительных ручьёв будут минимальны, а сдвигающие силы будут уравновешены. Общая длина фигуры в этом случае не должна быть больше 350…400 мм, а количество одновременно штампуемых поковок 6…8. Штамповочные ручьи молотовых штампов При изготовлении штампа полость ручья выполняется по чертежу поковки или горячей поковки. Так как поковка после штамповки остывает и подвергается усадки, то для получения требуемых размеров необходимо, чтобы размеры полости окончательного ручья были больше расчётных размеров поковки на величину предполагаемой усадки. Для сталей величину усадки выбирают примерно равной 1,5% и в соответствии с этим увеличивают все расчётные размеры, получая чертёж горячей поковки. Кроме полости необходимо сконструировать и облойную канавку. В открытых штампах применяют четыре вида канавок. Рисунок – Типы облойных канавок Канавки 1-го типа обеспечивают большую стойкость выступа (мостика). Магазин обойной канавки высотой h можно выполнить в нижней части штампа. Такой вариант целесообразен, если обрезка облоя происходит с поворотом поковки, так как укладка поковок на матрицу предпочтительна именно плоской стороной, а также в случае, когда поковка полностью размещена в нижней части штампа. В тех случаях, когда поковку нельзя отштамповать с нормальным облоем, рекомендуют применять канавки 2-го типа. Это происходит, если в имеющихся условиях производства нельзя осуществить точную отрезку заготовки, то есть её объём сильно колеблется. Такой тип канавки позволяет увеличить объём магазина, что применяют при штамповке поковок сложной формы. Такой тип канавки также применяют в случаях, когда заготовительные ручьи не обеспечивают удаление избытков металла. В этом случае канавку 2-го типа выполняют только на отдельных участках контура, а остальной контур снабжают канавкой 1-го типа. Канавки третьего типа применяют, когда необходимо резко повысить сопротивление течению металла с целью заполнения глубоких и сложных полостей на некоторых участках окончательного ручья. В этом случае на некоторые участки заготовки предусматривают дополнительный избыток металла. Канавки 4-го типа обычно применяют для штамповки круглых в плане поковок (малоотходной штамповки). Такие канавки не имеют магазина для облоя, а тормозящий мостик имеет наклон. Толщину облоя на мостике рекомендуется определять в зависимости от формы поковки в плане: -Для поковок произвольной формы (по площади проекции) ; - Для квадратных поковок ; - Для круглых поковок . Результат расчёта округляют до ближайшего табличного значения, выбирают номер канавки и другие её размеры канавки по соответствующей таблице. Принятые в таблице размеры соответствуют канавкам 1-го типа. Принятую таблицу так же используют для выбора размеров канавок других типов. Каждому номеру канавки в зависимости от характера формоизменения при штамповке соответствуют свои размеры ширины мостика и магазина. Здесь выделяют три группы процессов: -штамповка осаживанием или осаживанием с элементами выдавливания; -штамповка выдавливанием поковок несложной формы; -штамповка поковок сложной формы с труднозаполняемыми глубокими полостями. Если более сложный элемент преобладает в форме поковки, то рекомендуют применять облойную канавку одинаковой ширины соответствии с формой поперечного сечения этого сложного элемента вдоль всего периметра. Если же сложный элемент составляет относительно небольшую часть поковки, то для него можно устанавливать большую ширину канавки, чем на остальном периметре поковки. Если, полученный в результате таких действий, контур канавки является многоступенчатым и относительно сложным, то в целях его упрощения рекомендуют принятую по таблице общую ширину выдерживать лишь на некоторых участках контура, а на остальных делать её больше. При этом упрощать контур облойной канавки следует только за счёт изменения ширины магазина, не меняя ширину мостика на всех участках окончательного ручья. При расчёте высоты облоя для поковок типа вилок или поковок, содержащих развилину или плёнку как элемент общей формы. Их относят к телу поковки и уже с учётом этого определяют площадь проекции. Следует так же отметить, что мости канавки выполняется, как правило на верхней части штампа. Это связано с тем, что на верхней части он меньше подвержен нагреву, и , следовательно, его износ меньше. Объём облоя можно определить как произведение площади поперечного сечения канавки на периметр поковки по длине линии разъёма. Для поковок массой менее 3 кг вместо периметра по линии разъёма используют периметр облоя, находящийся на расстоянии (b+b1)/2 от крайней точки контура поковки. В этом случае среднюю площадь поперечного сечения облоя определяют как: Где ξ – коэффициент, учитывающий степень заполнения облойной канавки. коэффициент ξ зависит от формы поковки или её элемента и сложности сечений. Расчётное значение объёма облоя для тяжёлых поковок можно увеличить до 20%. Кроме облойной канавки в штампе предусматривают выемку для клещевины - специальная полость в передней части штампа у штамповочного ручья. Эта полость слудит для размещения части прутка или клещей, которыми удерживают заготовки, а также для облегчения извлечения поковки из ручья штампа. Необходимость этой полости объясняется тем, что для повышения прочности штампа, полость ручья располагают на некотором расстоянии от граней штампа. Ширину выемки выбирают в зависимости от диаметра прутка или размера клещей. Выемку также используют для контроля размеров полости ручья штампа. Для этого полость заливают материалами, имеющими малую усадку (сплав свинца с оловом, полиэтилен, парафин и др.), и по полученной отливке контролируют размеры. В случаях когда выемка требуется только для контроля, её размеры изменяют. При штамповке сложны поковок с глубокими полостями применяют предварительный ручей. В этом случае при штамповке только в окончательном ручье его стойкость резко снижается, а полости штампа могут заполняться не полностью, то есть возникает недоштамповка. Кроме того, может произойти залипание поковки в полости, что усложнит её удаление из полости, а также приведёт к быстрому перегреву штампа. предварительный ручей используют для снятия основных нагрузок с окончательного ручья и повышения его стойкости. Предварительный ручей имеет несколько упрощённую форму, по сравнению с окончательным, поэтому его заполнение проходит легче, а извлечение поковки проще. В этом случае в окончательном ручье происходит только осадка заготовки с незначительным течением материала в полость. Благодаря этому полость легко заполняется, а залипание поковки исключается. Следует помнить, что предварительный (черновой) ручей является штамповочным ручьём. По форме и размерам полость предварительного ручья мало чем отличается от окончательного. Штамповочные уклоны делают такими же, и отличаются только на глубоких полостях (больше на 2°). Радиусы скругления также делают больше, а к местах резких переходов закругляют кромки. Рисунок – Сечение предварительного и окончательного ручья штампа В предварительных ручьях облойная канавка отсутствует, а облой вытекает в зазор между частями штампа. В результате этого поковка в предварительном ручье получается недоштампованной на высоту облоя. То есть деформация в окончательном ручье идёт за счёт предварительной поковки. Глубокие полости в предварительном ручье, так же как и в окончательном делают в верхней части штампа. В случае если поковка имеет симметрично расположенные глубокие полости, то при окончательной штамповке поковку кантуют на 180°. Заготовительные ручьи Как уже отмечалось ранее, заготовительные ручьи разделяются на две группы. Ручьи первой группы применяют для штамповки плашмя, а второй для штамповки осадкой в торец. Заготовительные ручьи, применяемые при штамповке плашмя Формовочный ручей Предназначен для придания заготовке формы, приближающейся к форме поковки в плане, с тем чтобы заготовку можно было уложить в окончательный ручей. Это позволяет уменьшить облой и сделать процесс штамповки легче. В формовочном ручье по заготовке наносят 1 или 2 удара, после чего передают в окончательный ручей с кантовкой на 90°. В формовочном ручье значительного перераспределения металла по длине не происходит, поэтому если поковка имеет сложную форму с большой разницей площади сечений отдельных участков, то перед формовкой заготовку предварительно обрабатывают в подкатном или протяжном ручье. Ширину ручья выбирают исходя из ширины участка заготовки с наибольшим обжатием. При этом исходят из условия свободного расположения заготовки, то есть стараются не допускать выхода материала заготовки за пределы ручья. Контуры формовочного ручья должны быть плавными и обеспечивать течение металла без каких-либо затруднений. Рисунок – Схема формовочного ручья (1 – заготовка; 2 – формовочный ручей;3 – заготовка в окончательном ручье; 4 – вытеснение материала заготовки из формовочного ручья) Подкатной ручей Предназначен для увеличения пощади поперечных сечений одних частей заготовки и уменьшения площади других, то есть реализации операции подкатка. При обработке в подкатном ручье после каждого удара производят кантовку заготовки на 90°. По форме сечения подкатные ручьи бывают открытыми и закрытыми. соответственно деформирование в закрытых ручьях требует больших силовых затрат, но обеспечивает более интенсивное течение металла. а) б) Рисунок – Схема подкатного ручья (а – открытого; б - закрытого) После подкатки заготовка может поступать как в штамповочные, так и в гибочные или формовочные ручьи. Профиль ручьёв строят исходя из расчётной заготовки, они могут иметь нессиметричную форму на верхней и нижней частях штампа или разную ширину по длине. Протяжной ручей Предназначены для выполнения операции протяжка. Как и подкатные ручьи, бывают открытыми и закрытыми. Обработка заготовки в открытом ручье аналогична протяжки на плоских бойках. А к закрытых – в вырезных бойках. После первого удара заготовку кантуют на 90°, а после второго производят подачу. Как и при обычной ковке протяжка в вырезных бойках идёт более интенсивно. Протяжной ручей можно выполнить наклонным и расположить под углом к боковой грани штампа. Это существенно уменьшит занимаемую ручьём площадь, но сделает контроль длины заготовки сложнее. Рисунок – Схема протяжного ручья Пережимной ручей Применяют для уширения заготовки в некоторых сечениях и для небольшого перераспределения металла по длине. Такие ручьи применяют для относительно широких поковок. Значительного перераспределения металла в пережимном ручье получить нельзя, поэтому их применяют для поковок с небольшой разницей поперечных сечений. В отличии от ранее приведенных ручьёв, заготовку в пережимном ручье не кантуют, а просто наносят по ней 1 или 2 удара и передают в штамповочный ручей. Заготовка после обработки в пережимном ручье должна укладываться в штамповочный ручей с небольшими зазорами, поэтому его ширину выбирают исходя из ширины поковки. Рисунок - Схема пережимного ручья (1 – контур заготовки после обработки в ручье; 2 – пережимной ручей; 3 – исходная заготовка; 4 – увеличение сечения; 5 – уменьшение сечения; 6 – фасонное сечение ручья; 7 – минимальное сечение) Площадка для расплющивания Применяют для поковок, у которых форма в плане близка к прямоугольнику, а поперечные сечения или равны, или имеют незначительные отличия. Кроме исходной заготовки обработке на площадке могут подвергаться предварительно протянутуе или подкатанные заготовки. По форме площадка представляет собой специальное углубление на плоскости разъёма, в которое укладывается заготовка. Деформирование происходит за 1 или 2 удара. От площадки к облойной канавке окончательного ручья делают плавный переход с целью предотвращения резкой деформации заготовки в случае её попадания в области канавки. Рисунок – Схема площадки для расплющивания Гибочный ручей Применяют для гибки и небольшой формовки заготовок в соответствии с формой окончательного ручья. Такие поковки в окончательном ручье располагают с изогнутой осью в плане, то есть заготовку перемещают в окончательный ручей с кантовкой на 90°. Сам гибочный ручей обычно располагают с правой стороны штампа. Заготовку деформируют за 1 или 2 удара. Гибки могут подвергаться как исходные заготовки, так и заготовки после протяжки или прокатки. Продольное сечение ручья строят подобно формовочному, вписывая его в окончательный ручей. Для укладки заготовки в нижней части штампа предусматривают две опоры, в начале и в конце ручья. Также предусматривают выемки на выступах частей штампа. Всё это делают для того. Чтобы исключить выворачивание заготовки удар заготовки по клещам. Для предотвращения зажима заготовки у опорных выступов на верхней части штампа предусматривают более длинную выемку. Так как впадины и выступы могут быть большими, то для исключения их соударения при сдвиге частей штампа между ними предусматривают зазор. Если гибка проводится в нескольких местах одновременно, то она приводит к растяжению и защемлению и называется гибкой с защемлением. Рисунок – Схема гибочного ручья Заготовительные ручьи, применяемые при штамповке осадкой в торец Площадка для осадки Применяют для штамповки поковок типа шестерён и квадратных в плане. По заготовке наносят 1 или 2 удара и получают осаженную заготовку. Применение осадки необходимо , так как резка относительно коротких заготовок нерациональна из-за сложности реализации и низкого качества торца. Поэтому при отрезке стараются получать заготовки с относительной высотой 1,25…1,5. Кроме того, при осадке сбивается окалина, что повышает стойкость ручья штампа и качество поковки, а также снимается значительная часть работы с окончательного ручья и он меньше разогревается. После осадки заготовка хорошо центрируется в окончательном ручье, достигается перераспределение металла, которое способствует заполнению полости окончательного ручья с минимальным отходом. Расположение волокон после осадки особенно благоприятно для деталей типа шестерён. Площадку для осадки располагают непосредственно на зеркале штампа в переднем левом углу. Это связано с тем, что печь обычно располагается слева от молота, а значит путь переноса будет кротчайшим. Для размещения площадки штамп делают шире в левую сторону. Размеры площадки рассчитывают исходя из свободного расположения заготовки, а переход между площадкой и облойной канавкой делают плавным. Рисунок – Схема площадки для осадки. Специальный формовочный ручей Используют при штамповке поковок с отростками, например, крестовин. Сначала заготовку подвергают осадке, а затем кантовке на 90° и помещают специальный ручей, где укладывается на ребро. При ударе материала заготовки заполняет полости ручья в верхней и нижней части штампа. Полученную заготовку с отростками кантуют на 90° и укладывают в полость окончательного ручья. Рисунок – Схема штампа со специальным ручьём для штамповки крестовин Заготовительные ручьи, применяемые при штамповке плашмя и при осадке в торец Высадочный ручей Служит для увеличения одного из сечений заготовки за счёт уменьшения длины. Заготовка в штампе устанавливается вертикально. По заготовке наносят от 1-го до 3-х ударов. При этом первый удар является центрирующим, а остальные – рабочими. Таким способом сечение может быть увеличено более чем в 3 раза. Количество ударо зависит от размеров и формы ручья и заготовки. Объём частей высадочного ручья равен объёму соответствующих частей заготовки, при этом фланец должен располагаться свободно (не иметь ограничений на поперечное течение). Более высокую и узкую полость делают в верхней части штампа. Располагают ручей у края штампа, не увеличивая штамп. Диаметр заготовки выбирают по диаметру меньшего основания конической полости и определяют высоту исходя из объёма заготовки. При отсутствии возможности высадки без поперечного изгиба увеличивают диаметр исходной заготовки и предусматривают специальный протяжной ручей. При высадке допускается недоштамповка или эксцентричность, так как в окончательном ручье всё равно происходит перераспределение металла. Рисунок – Схема высадочного ручья Специальный протяжной ручей Предназначен для протяжки на конус концевых участков большой длины. При обработке по заготовке наносят 2..4 и более ударов с промежуточной кантовкой вокруг оси и подачей. Ручей применяют как сочетании с высадочным ручьём, так и отдельно. Рисунок – Схема специального протяжного ручья Отрубные ручьи Такие ручьи служат для отделения поковок от прутка при кратной штамповке или штамповке от прутка. Поковку укладывают перемычкой на лезвие ножа и за один удар отсекают её от заготовки. Отрубной ручей располагают в углу штампа на передней или задней части. Передний нож располагают в плане под углом к боковой поверхности штампа. Полости ручья должна полностью вмещать поковку с облоем, поэтому для уменьшения его ширины поковку устанавливают вертикально. То есть высота полости ручья должна соответствовать ширине поковки, включая заусенцы. Передний нож более производителен и с ним удобнее работать, но он может занимать место, которое требуется для второго заготовительного ручья. Кроме того полость переднего ножа может оказаться очень глубокой. В этом случае применяют задний нож. Задний нож, как и передний расположен под углом к боковой грани. В этом случае поковку с облоем помещают сзади штампа, а в сам ручей помещают пруток. Диаметр прутка меньше ширины поковки, поэтому высота полости ручья меньше, чем у переднего ножа. Но задним ножом неудобно пользоваться и он снижает производительность. Рисунок – Схема переднего и заднего ножа Выбор переходов штамповки и определение размеров заготовки При выборе ручьёв молотовых штампов рекомендуют сначала изучить, как штампуют поковки с распределением металл, аналогичным данной поковке, и такой же массой, а уже после этого переходить к выбору ручьёв. Далее необходимо наметить расположение всех ручьёв в одном штампе. Если все заготовительные и штамповочные ручьи не получается разместить в одном штампе, то их распределяют на два штампа. Разделение ручьёв на два штампа применяют также в случае, когда поковка имеет сложную форму. Выбор того или иного ручья штампа определяет форма поковки. При выборе ручьёв применяют так называемую расчётную заготовку, эпюру сечений расчётной заготовки и коэффициент подкатки. Поковки 1-й группы Первая подгруппа Построение расчётной заготовки и эпюры сечений Расчётная заготовка – это заготовка с круглыми поперечными сечениями, площадь которых равна суммарной площади соответствующего сечения поковки и облоя. где FЭ – площадь поперечного сечения расчётной заготовки в произвольном месте; FП – площадь поперечного сечения поковки в произвольном месте; FО – площадь сечения облоя. Далее определяют диаметр расчётной заготовки dЭ. Рассчитав ряд значений dЭ для характерных поперечных сечений поковки, откладывают отрезки полученных диаметров по линиям плоскостей этих сечений, распределив их симметрично по отношению к оси и соединив последовательно по участкам прямыми и плавными кривыми линиями характерные точки, получают чертёж расчётной заготовки или эпюру приведённых диаметров. Изображать расчётную заготовку рекомендуют в масштабе 1:1. Эпюру поперечных сечений расчётной поковки строят, откладывая от оси ординат отрезки соответствующие площадям выбранных поперечных сечений. Если по ординатам отложить в масштабе величины площадей характерных сечений в виде отрезков, то соединив вершины этих отрезков получим эпюру поперечных сечений расчётной заготовки. В этом случае объём расчётной заготовки можно определить как сумму площадей элементов эпюры умноженную на принятый масштаб. Рисунок – Схема построения расчётной заготовки и эпюры её сечений Приняв, что длина расчётной заготовки соответствует длине детали, можно определить средний диаметр расчётной заготовки и площадь её поперечного сечения. Часть расчётной заготовки, в которой dЭ>dср называется головкой, а часть в которой dЭ0,1, приведение к элементарным заготовкам может быть осуществлено по рекомендациям п.3. Коэффициент подкатки В соответствии с полученными размерами расчётной заготовки можно определить общий коэффициент подкатки: Коэффициент подкатки для конкретных ручьёв составляет: • Формовочный – Кп= 1,2; • Подкатной открытый – Кп= 1,3; • Подкатной закрытый – Кп= 1,6; • Предварительный – Кп=1,1; • Окончательный – Кп= 1,05. Выбор заготовительных ручьёв при штамповке При штамповке поковок 1-й подгруппы применяют заготовительные ручьи: • Формовочный • Подкатной закрытый • Подкатной закрытый • Протяжной Комбинацию ручьёв выбирают таким образом, чтобы где Кпр – произведение значений Кп выбранных ручьёв. Если Кпо больше, чем Кпр , то необходимо применить протяжной ручей. Рекомендации: 1. Если расчётная заготовка является элементарной, то заготовительные ручьи выбирают непосредственно по расчёту Кпо. При наличии выступов с отношением диаметров к минимальному более 1,2 или головки сложной формы рекомендуют кроме протяжного ручья (если он требуется по расчёту). Применять также формовочный и подкатной открытый ручей. 2. Если расчётная заготовка является сложной, но расчетное среднее сечение заготовки общее, то после определения ручьёв, необходимых для штамповки элементарных частей, выбирают наиболее трудоёмкий процесс. Например, если для одной части расчётной заготовки требуется применить протяжной и подкатной открытый ручей, а для другой протяжной и подкатной закрытый, то выбирают именно второй вариант. 3. При сложной расчётной заготовке с различными средними сечениями по участкам заготовительные ручьи определяют для каждой элементарной заготовки исходя из отношения максимального диаметра к среднему, и выбирают наиболее трудоемкий процесс. В случае если отношение dmax/dср> 1,2 применяют протяжной ручей. 4. Если для изготовления поковки необходим только протяжной ручей и ведётся с клещевиной, то при dср> 30 мм применяют ещё и подкатной ручей для получения перешейка между клещевиной и поковкой. 5. Если из-за условий производства применяют заготовку, сечение которой больше расчётного, то применение протяжного ручья становится обязательным. 6. Площадку для протяжки следует применять вместо протяжного ручья если необходима оттяжка: -конца под клещевину; -короткого конца, длина которого меньше толщины исходной заготовки; -равномерного по толщине или ступенчатого конца (глубокая оттяжка). 7. Если заготовка после подкатного или протяжного ручья резко выходит за контуры штамповочного ручья в плане, то применяют дополнительно формовочный ручей. 8. Необходимо увязывать выбор заготовительных ручьёв с применяемой комбинацией штамповочных ручьёв: -применение заготовительно-предварительного ручья упрощает обработку заготовки в заготовительных ручьях; -при отмене предварительного ручья часто бывает необходима боле тщательная обработка исходной заготовки в заготовительных ручьях. 9. Применение заготовок, высаженных на горизонтально-ковочных машинах или вальцованных заготовок, а также периодического проката существенно упрощает штамповку и часто позволяет обходиться без заготовительных ручьёв. Выбор штамповочных ручьёв и вариантов штамповки Для поковок 1-й подгруппы типа А применяют в основном только окончательный ручей, а для поковок Б – предварительный и окончательный. В некоторых случаях применяют предварительно заготовительный и окончательный ручьи в зависимости от формы и соотношения размеров поперечного сечения поковки. Вторая подгруппа Для изготовления поковок этой подгруппы применяют: • Пережимной ручей; • Площадку для расплющивания Выбор ручьёв проводят также как и для поковок 1-й подгруппы с построением эпюры сечений и расчётной заготовки. Коэффициент подкадки определяют по расчётной заготовке. Для пережимного ручья КП= 1,2. Для площадки расплющивания КП= 1. Из приведённых значений КП видно, что максимальное значение Кпр составляет примерно 1,4. Если КОП> 1,4, то поковку следует относить к 1-й подгруппе. При этом не исключается возможность применения пережимного ручья. Выбор окончательных ручьёв осуществляется по тем же принципам, что и для поковок 1-й подгруппы. Третья подгруппа При штамповке поковок типа А применяют высадочный ручей, а типа В - специальный протяжной и высадочный ручьи. Эти ручьи используют при наличии одного фланца или бурта, для которого КОП= Fmax/Fср= 1,8, и сравнительно коротком стержне. Если КОП< 1,8 или стержень имеет большую длину, то поковку относят к 1-й подгруппе типу А. Для поковок 3-й подгруппы, как правило применяют только окончательный ручей. Если есть необходимость уменьшить износ окончательного ручья и прилипание заготовки, то применяют ещё и предварительный. Четвёртая подгруппа Поковки 4-й подгруппы требуют проведения операции гибки, которая осуществляется либо с помощью соответствующего ручья у поковок типа А, либо в штамповочном ручье у поковок типа Б. Для поковок типа А применяют такие же заготовительные ручьи как и для поковок 1-й подгруппы. Для поковок типа Б, имеющих развилины, при отношении длины развилины к средней ширине lразв/bср> 2,5, применяют заготовительные ручьи соответствующие поковкам 1-й подгруппы, а при отношении lразв/bср< 2,5 – поковкам 2-й подгруппы. Выбор ручьёв осуществляют по расчётной заготовке и эпюре сечений с учётом коэффициента подкатки. Форма поковки и степень формоизменения заготовки при гибки обуславливают построение расчётной поковки. 1. Для поковок с плавной формой, требующих гибки без значительного удлинения заготовки, построение расчётной заготовки выполняют по развёртке. Развёртку строят по линии, которая находится на расстоянии 1/3 толщины от внутреннего контура. Последующее построение расчётной заготовки проводят как для заготовки с прямой осью. Рисунок – Построение расчётной заготовки по развёртке (1 – поковка; 2 – развёртка; 3 – расчётная заготовка; 4 – эпюра сечений) 2. Посторенние расчётной заготовки по элементам применяют для поковок с резкими перегибами, требующими гибки со значительной вытяжкой заготовки на соответствующих участках. Рисунок – Построение расчётной заготовки 4-й подгруппы по элементам (а –поковка; б – расчётная заготовка) Сначала выделяют участки, которые почти не подвергаются вытяжке при гибки. Это осуществляют за счёт проведение соответствующих лучей из центра дуги перегиба, которые перпендикулярны осям соответствующих элементов. Для определение длины элемента подвергаемого гибки определяют главную ось поковки на участке перегиба. Для этого из центра дуги проводят ряд сечений и определяют положение их центров тяжести. Затем по проекциям центров тяжести строят кривую. Длина полученной кривой и будет являться длиной соответствующего элемента. Далее определяют площадь выбранных поперечных сечений с облоем и строят элемент расчётной заготовки. 3. Построение расчётной заготовки непосредственно по сечениям используют для поковок с такой линией разъёма или главной осью, которые требуют применения гибки, протекающей за счёт небольшого удлинения заготовки. При этом построение расчётной поковки производят непосредственно по сечениям, как для поковок с прямолинейной осью. Рисунок – Построение расчётной заготовки непосредственно по сечениям для поковок с ломанной линией разъёма (1 – поковка; 2 – расчётная заготовка) По размерам расчётной заготовки определяют общий необходимый коэффициент подкатки. Коэффициент подкатки гибочного ручья КП= 1,2. При выборе заготовительных ручьёв следует пользоваться имеющимися рекомендациями. При этом следует иметь ввиду, что гибочный ручей заменяет формовочный. Для поковок 4-й группы типа А применяют окончательный или предварительный и окончательный ручей в зависимости от формы поковки. Для поковок типа Б окончательный и также в зависимости от формы предварительный и окончательный или предварительно-заготовительный и окончательный ручьи. Пятая подгруппа Для поковок 5-й подгруппы требуются такие же заготовительные ручьи, как для поковок 1-й подгруппы, так как поковки имеют удлинённую форму, поэтому выбор ручьёв происходит аналогично. Для поковок типа А выбирают заготовительно-предварительный ручей с упрощённой формой полости для отростка и окончательный ручей. Для поковок типа Б применяют предварительно-заготовительный ручей с рассекателем и окончательный ручей. Рассекатель необходим для разделения заготовки по полостям развилин. Шестая подгруппа Выбор заготовительных ручьёв для поковок этой группы зависит от того, к какой подгруппе из первых пяти можно привести поковку. Поковки приводятся с изменением формы для рациональной штамповки на молоте и последующей штамповки на другом оборудовании. Заготовительные ручьи выбирают по последовательности той подгруппы, под которую была приведена поковка. При выборе заготовки также следует иметь ввиду рациональность выбора в ряде случаев заготовок, высаженных на горизонтально ковочной машине, периодического проката или заготовки, полученной на ковочных вальцах. Поковки 2-й группы Выбор ручьёв осуществляют аналогично поковкам 1-й группы Первая подгруппа При штамповке применяют только один заготовительный ручей – площадку для осадки. Иногда вместе с осадкой в заготовке делают неглубокую намётку или выступ. Если диаметр исходной заготовки близок к диаметру поковки, то площадку для осадки не применяют, а при большом диаметре поковки (D> 300 мм) вместо площадки для осадки выполняют осадку на отдельных плоских бойках. Для поковок типа А применяют , в основном, только окончательный ручей. Но при необходимости повышения стойкости также вводят и предварительный. Для поковок типа Б применяют как предварительный так и окончательный ручей. При этом если в поковках прошивается отверстие, то желательно применение предварительного ручья. Вторая подгруппа Для поковок типа А с относительно короткими отростками применяют площадку для осадке, а для квадратных в плане поковок или близких к ним со стороной более 300 мм – осадку заготовки на отдельных плоских бойках. После этого заготовку подвергают осадке в направлении диаметра, получая заготовку, близкую в плане к квадратной. Для поковок типа А назначают один окончательный ручей или добавляют предварительный для повышения стойкости. Для типа Б при относительно коротких отростках выбирают окончательный ручей и иногда предварительный и окончательный. При длинных отростках следует применять предварительный ручей с плавными переходами от отростков к внутренней части фигуры. Сложные поковки рекомендуют штамповать на двух разных штампах. Третья подгруппа Для поковок применяют два заготовительных ручья – высадочный и специальный протяжной. Для поковок типа А применяют высадочный ручей, а для поковок типа Б - специальный протяжной и высадочный ручей. При простой форме поковок типа Б можно применять только специальный протяжной ручей. Для поковок этой группы применяют один окончательный ручей. Предварительный добавляют в случае, если поковка имеет сложный фланец, заполняемый выдавливанием. Особенности выбора переходов и определения размеров исходной заготовки при штамповке в закрытых штампах Штамповку в закрытых штампах применяют для изготовления поковок второй группы 1-й и 3-й подгрупп и. в ряде случаев, 2-й подгруппы. Штамповку в закрытых штампах поковок первой группы проводят очень редко, при этом штампуют только поковки 1-й и 2-й подгруппы. Необходимые переходы для штамповки можно определить с помощью метода построения расчётной заготовки и расчёта коэффициентов подкатки. Диаметр расчётной заготовки при закрытой штамповке определяют по зависимости: Где F`П – площадь поперечного сечения поковки в произвольном месте с учётом угара; Где δ – угар металла при нагреве, %. Соответствующую площадь поковки FП подсчитывают по номинальным горизонтальным размерам (номинальный минус нижнее отклонение допуска) и максимальным вертикальным размерам (номинальный плюс верхнее отклонение допуска). В закрытом штампе получают поковки из штучных заготовок, объём которых равен: Где VП – объём поковки, рассчитанный по минимальным горизонтальным и максимальным вертикальным размерам. При проектировании технологических процессов закрытой штамповки для поковок второй группы следует определить прежде всего объём исходной заготовки, её диаметр и высоту. При выборе переходов поковок второй группы учитывают размеры основных конструктивных элементов (ступицы, диска и обода), а также соотношение размеров этих элементов и размеров исходной заготовки. Если штампуют поковку типа ступицы с диском, то при небольшом значении hС/hД в штампе предусматривают площадку для осадки и окончательный ручей. При большом значении этого соотношения полости для намёток, по которым заготовку центрируют в окончательном ручье, выполняют на площадке для осадки. Для поковок, состоящих из всех трёх основных конструктивных элементов, в зависимости от соотношения их размеров возможны три варианта штамповки с применением: 1. Площадки для осадки и окончательного ручья; 2. Заготовительно-осадочного ручья с намёточными полостями под ступицу и окончательного ручья; 3. Специального заготовительно-предварительного ручья и окончательного ручья. Рисунок – Штамп для поковки типа ступицы с диском Для поковок типа стакан с глубокой полостью рекомендуют применять заготовительный ручей, в котором заготовке придают требуемую форму и размеры, и окончательный ручей. При этом штамповочные уклоны в предварительном и окончательном ручье остаются без изменений. Размеры исходной заготовки определяют из условия сохранения объёма с учётом, что меньший диаметр заготовки dзаг= dШ+(6…10)мм. Рисунок – Поковки типа стакан с глубокой полостью Поковки с относительно длинными стержневыми элементами перед штамповкой в закрытом ручье протягивают и подвергают подкатке конец исходной заготовки. Для таких поковок рекомендуют применять штамп с выталкивателем с приводным движением. Определение параметров штамповочного молота С точки зрения возможности изготовления штампованной поковки определённой формы точность выбора необходимого по энергии удара молота не имеет существенного значения. Это объясняется тем, что штамповка на молотах осуществляется за несколько ударов. Соответственно, чем меньше энергия удара, тем больше ударов необходимо нанести для изготовления поковки и наоборот. При этом как в первом, так и во втором случае задача будет выполнена. Однако, если рассмотреть этот вопрос с точки зрения производительности труда, стойкости штампа, точности изготовления, расхода металла и энергозатрат, то есть определенные требования к рациональному выбору оборудования. Существует два основных способа определения массы падающих частей молота: • По справочным номограммам; • Расчёт по зависимостям. Для определения массы падающих частей по номограмме необходимы такие исходные данные как предел текучести материала поковки при принятой температуре нагрева, ширина мостика облойной канавки, диаметр поковки или её приведённый диаметр. В случае применения расчётных зависимостей есть два основных случая. При штамповке круглых в плане поковок в открытых штампах необходимую массу падающих частей паровоздушного молота определяют как: Где DП – диаметр поковки, мм; σ – предел текучести материала поковки при данной температуре, МПа; b – ширина мостика облойной канавки, мм; h0 – толщина мостика облойной канавки, мм. При штамповке не круглых в плане поковок необходимую массу падающих частей молота находят по выражению: Где DПР – приведённый диаметр поковки, мм; FП – площадь проекции поковки в плане, мм; lП – длина поковки в плане, мм2; bср – средняя ширина поковки в плане, мм. , Массу падающих частей молота простого действия Gп.м. определяют по ранее озвученным способам с учётом переводного коэффициента: Полученные по формулам значения используют при расчёте молотов для крупносерийного и массового производства поковок. При мелкосерийном производстве можно применять молоты с меньшей массой падающих частей, но с большим количеством ударов при штамповке. Формулы пригодны в тех случаях когда толщина поковки превышает толщину мостика облойной канавки в 4…5 раз. В других случаях следует учитывать повышенную неравномерность распределения деформации и температуры, увеличивая полученное значение массы на 20…25%. Элементы Конструирования молотовых штампов Уравновешивание сдвигающих сил и направляющие молотовых штампов. При штамповке поковок с изогнутой осью или такой формы, при корой давление распределяется неравномерно, возникают горизонтальные силы, смещающие части штампа относительно друг друга. Сдвигающие силы компенсируют тремя способами: 1. Штамповка сдвоенных поковок; 2. Соответствующим выбором поверхности разъёма (поворот поковки); 3. Устройством в штампе специальных направляющих Штамповку сдвоенных поковок применяют для мелких поковок, изготовление которых не требует применения молотов с большой массой падающих частей. Рисунок – Схема штамповки сдвоенных поковок Поворот поковки осуществляют на угол δ, при этом крайние точки фигуры располагают в одной горизонтальной плоскости, в результате чего сдвигающие силы уравновешиваются, а равнодействующая сил направлена вертикально. При повороте поковки в отдельных её местах необходимо увеличивать штамповочный уклон на угол δ, что необходимо для нормального заполнения полости и извлечения поковки. Поворачивать поковку на угол более 7° не рекомендуют. Если для уравновешивания сдвигающих сил поворота на 7° недостаточно, то применяют замки. При этом поковку можно либо повернуть на угол δ≤7° или не поворачивать вовсе. Рисунок – Поворот поковки относительно поверхности разъёма Направляющие (замки) используют для предотвращения сдвига частей штампа и уравновешивания сил. Возможность появления значительных сдвигающих сил объясняет требования по высокой прочности направляющих. В зависимости от формы в плане направляющие подразделяют на: • Упорный зуб; • Кольцевые или круглые направляющие. Упорный зуб применяют для предохранения от сдвига в одном направлении и располагают в задней части штампа. Высота замка h зависит от формы поковки, а ширина зуба b ≥ 1,5h. Рабочие поверхности замка имеют уклон β, значение которого определяют из условия, что зазор образованный этим уклоном, должен быть больше максимально возможного смещения частей штампа при первых ударах в начале штамповки, пока зуб не вступил в силу. Зазор, как правило, не превышает 2 мм, поэтому угол β = 1…7°. При h> 100 мм β= 1°, а При h= 20 мм β= 7°. Зазор Δ= 0,2…0,4 мм. Внутренний радиус закругления замка r= 5…6 мм, а наружный R= 8…10 мм. Замки с высотой менее 15 м не применяют. Если требуется высота зуба больше 100 мм, то для её уменьшения применяют поворот поковки. При применении зуба центр ручья следует размещать не в центре штампа, а точке, смещённой на (0,2…0,4)h в противоположную от замка сторону. Рисунок – Схема упорного зуба Кольцевые или круглые направляющие применяют при возможности смещения штампа в любую сторону. Кольцевые замки применяют в следующих случаях: • Если конфигурация поковки такова, что нецентральное расположение заготовки и одностороннее течение металла может вызвать значительное смещение верхней части штампа; • При штамповке поковок, конструкция которых не позволяет контролировать сдвиг по внешнему виду поковки; • В случае, когда к поковке предъявляют повышенные требования по сдвигу. Рисунок – Схема кольцевых направляющих Кроме того применяют также крестовые, боковые и угловые направляющие, форма и размеры которых такие же, как и для упорного зуба. Рисунок – Виды направляющих Направление частей штампа также можно осуществлять с помощью колонок, которые запрессовывают в нижнюю часть штампа. В верней части предусматривают отверстия для входа колонок. Как правило. Применяют две колонки с задним расположением. Рисунок – Схема колонки (1 – верхняя часть штампа; 2 – зазор на диаметр; 3 – горячая посадка; 4 – нижняя часть штампа) Расположение ручьёв в молотовых штампах Ручьи на поверхности разъёма штампов координируют относительно центра штампа. Штамповочные ручьи размещают ближе к центру штампа, а заготовительные на краях. Центры штамповочных ручьёв как правило располагают на определённом расстоянии от центра штампа. Центром ручья штампа называют точку приложения равнодействующей сил сопротивления деформированию поковки и облоя. Если поковка симметрична, то центр ручья лежит на оси симметрии поковки. При несимметричной форме поковки предполагают, что давление в полости ручья штампа распределено равномерно. Тогда за центр ручья штампа принимают центр тяжести проекции поковки и мостика облойной канавки в плане. При этом центр тяжести иногда смещают в сторону более сложной или тонкой части ручья. Если в штампе один штамповочный (окончательный) ручей, то центр ручья совмещают с центром штампа. глубокие полости поковки располагают в верхней части штампа, а при штамповке с клещевиной ближе к клещевине, чтобы поковка легче извлекалась из полости ручья штампа. При многоштучной штамповке поковки размещают цепочкой таким образом. чтобы глубокие полости были ближе к клещевине. за исключением ручья, который расположен рядом с клещевиной. Если кроме окончательного ручья используют ещё и предварительный, то штамповочные ручьи располагают по обе стороны от центра штампа. при этом центр окончательного ручья расположен на расстоянии в 2 два раза меньшем, чем центр предварительного ручья. между полостями штамповочных ручьёв оставляют расстояние Smin, которое рассчитывают из условия прочности. Тогда, если принять, что с учётом толщины Smin расстояние между центрами предварительного и окончательного ручья равно a, то расстояние от центра штампа до центра окончательного ручья будет равно 1/3a, а между центром штампа и центром предварительного ручья 2/3a. Рисунок – Расположение штамповочных ручьёв относительно центра штампа (1 – предварительный ручей; 2 – окончательный ручей) При выборе расположения штамповочных ручьёв уменьшают расстояние между их центрами, чтобы ручьи располагались ближе к центру штампа. Из-за этого ручьи могут располагаться на разном расстоянии от края штампа. а выступы проекции в плане одного ручья будут входить в выемки другого ручья. Заготовительные ручьи располагают по краям штампа. при этом учитывают расстановку оборудования на рабочем месте, то есть место расположения печи относительно молота и место крепления сопла для обдувки штампа. первый заготовительный ручей должен находиться со стороны, на которой расположена печь. а сопло обдувки устанавливают с противоположной стороны. остальные ручьи располагают в такой последовательности. которая обеспечивает кратчайший путь транспортирования между ними. Если в штампе есть гибочные ручьи. то их располагают так. чтобы заготовку после штамповки в этом ручье можно было передать в штамповочный ручей простой кантовкой на 90º. Рисунок - Расположение заготовительных ручьёв в штампе (1 – задний нож; 2 – окончательный ручей; 3 – предварительный ручей; 4 – подкатной ручей; 5 – сопло обдува; 6 – печь; 7 – протяжной ручей) Правильное расположение ручьёв в штампе во многом зависит от конкретных условий на рабочем месте. Определение толщины стенок молотового штампа и выбор заготовки для штампа Стенки между полостями ручьёв и боковыми гранями штампа, а также между ручьями должны обладать достаточной прочностью. Толщина стенок штампа зависит от глубины полости ручьёв, угла уклона прилегающих стенок ручьёв и радиуса перехода от стенки ко дну полости. Чем глубже полости и меньше уклон и радиус, тем толще должна быть стенка. На толщину стенки влияет также и форма полости ручья в плане. Расстояние между ручьями определяют с помощью вспомогательной величины Т, которая также зависит от глубины полости, уклона и радиуса скругления. Значения величины Т определяют эмпирическим путём по номограмме. Величина Т определяет влияние параметров менее глубокой смежной полости, со стороны которой возможно разрушение, поэтому при её определении используют значения глубины, уклона и радиуса смежной полости меньшей глубины. Рисунок – Размеры, влияющие на толщину стенок После определения величины Т по номограмме толщины стенок определяют как: -Между ручьём и гранью штампа s1= Т; -между двумя полостями s= Т*cos(α2). Где α2 – уклон более глубокой полости. При расчёте s значение величины Т определяют по радиусу скругления и уклону полости меньшей глубины. Толщина стенки штампа при многоштучной штамповке определяют как: Расстояние от фигуры до выемки под клещевину: Где αкл – угол наклона клещевины. Во всех случаях толщину стенки а плане определяют для сечения, в котором расстояние между полостями ручьёв минимальна. Определённое значение толщины стенки иногда целесообразно скорректировать. Например, если полость ручья находиться вблизи боковой поверхности штампа и имеет большую длину, а толщина стенки постоянна, то полученное по формуле значение толщину стенки целесообразно увеличить для повышения прочности. Заготовки для штампа Обычно штампы изготавливают из кубиков, размеры которых в плане зависят от количества и размеров ручьёв, толщин стенок между ручьями и расстояния между ручьями и гранями штампа. С учётом толщины стенок определяют длину lн и ширину bн заготовки в плане, а также координаты её геометрического центра (в плане). В общем случае центр штампа не совпадает с геометрическим центром заготовки (штамповочного кубика). Расстояния между этими центрами составляют Δlн по длине и Δbн по ширине. Чем меньше эти значения, тем лучше уравновешена масса падающих частей молота относительно его оси. Допустимое значение разницы расстояния между центром заготовки и штампа не превышает 10% для длины и ширины. Если размеры заготовки не удовлетворяют этим требования, то их увеличивают так, чтобы уменьшить эту разницу. При проектировании штампа важным является площадь соударения его частей, которая не должна быть меньше допустимой. Площадь соударения зависит от массы падающих частей молота и массы штампа. Малые штампы выдерживают удельные нагрузки и большей величины, поэтому площадь соударения у них может быть меньше. Средние штампы, рассчитанные на молоты с массой падающих частей 2…4 тонны, закаливают до меньшей твёрдости, чем мелкие штампы. Из-за этого площадь соударения у них должна быть больше. Соответственно для крупных штампов относительная площадь соударения ещё больше. В соответствии с массой падающих частей молота предусматривают площадь соударения исходя и того, что она составляет: -Fc≥150 см2 на 1 т массы падающих частей для малых штампов; -Fc ≥300 см2 на 1 т массы падающих частей для средних штампов; -Fc ≥450 см2 на 1 т массы падающих частей для крупных штампов. Эти значения являются приближёнными и верны только для штампов, изготовленных из стали стандартных штамповочных марок и подвергнутых обычной термической обработке. Одним из требований к площади соударения является её равномерно распределение относительно центра штампа. Если центр штампа провести прямую, которая будет разделять площадь соударения на две неравные части, то меньшая из них должна быть Fc`≥ 0,5Fc. Прямая в этом случае проходит через центр штампа и является касательной к контуру штамповочного ручья (например окончательного). Ели соотношение не выполняется, то размеры заготовки надо увеличить. При этом может быть целесообразно располагать ручьи дальше друг от друга. Рисунок – Определение размеров штампа в плане (1 – центр штампа; 2 – центр штамповочного куба; 3 – прямая отсекающая меньшую площадь соударения) Высоту заготовки определяют с учётом требований прочности штампа и необходимости его ремонта. В первом приближении высоту заготовки можно определить в зависимости от максимальной глубины полости штампа: -при hmax= 10…25 мм высота заготовки Hmin= (6…10)hmax; -при hmax= 50…100 мм высота заготовки Hmin= (3…4)hmax. При этом чем больше глубина полости, тем меньше значение коэффициента. Используя рассчитанные значения размеров выбирают штампованную заготовку с размерами L×B×H. При этом L – максимальный размер заготовки, а H – минимальный. Длину заготовки согласуют с заказчиком. Размеры B×H изменяются в пределах (40×50)…(600×1200) мм. Целесообразно так же указывать массу заготовки. При выборе размеров заготовки следует помнить, что для изготовления полостей ручьёв может быть выбрана любая поверхность, кроме B×H, перпендикулярная к направлению ориентации волокон в заготовке. Если выполнять ручей на поверхности B×H, то направление волокон будет совпадать с направлением действия силы при ударе. Тогда, возникающие в ручьях удельные нагрузки приведут расколу штампа. В связи с этим поверхность B×H выделяют, ставя на ней клеймо. При расположении ручьёв вдоль волокон их износ уменьшается, а при расположении поперёк волокон износ штампа будет выше, но так как опасные силы (сдвигающие нагрузки) будут действовать вдоль волокон прочность штампа будет выше. Рисунок – Расположение ручьёв штампа относительно волокон (а – продольное; б – поперечное) В качестве заготовок для штампов применяют как призматические, так и цилиндрические заготовки. Выбрав размеры заготовки, проверяют, разместиться ли она между стойками молота, достаточна ли высота, соответствие массы верхней части штампа массе падающих частей молота. Заготовка должна располагаться между стойками молота, чтобы штамп было легко устанавливать и снимать. Закрытая высота штампа (суммарная высота верхней и нижней частей) должна быть больше закрытой высоты штампового пространства в 1,25 раза, что необходимо для возобновления работы после ремонта. Наибольшая масса верхней части штампа составляет 35% от номинальной массы падающих частей паровоздушного молота и 25 % от массы падающих частей фрикционных молотов. Отделочные операции После проведения штамповки для изготовления окончательной поковки следует провести ряд отделочных операций: • обрезка облоя и пробивка перемычек; • термическая обработка; • очистка поковок от окалины (травление); • правка поковок; • калибровка поковок. Обрезка облоя и пробивка перемычек Обрезку облоя и пробивку перемычек поковок осуществляют в основном на специальных кривошипных прессах, в отдельных случаях на гидравлических прессах. Обрезку облоя и пробивку перемычек осуществляют как в горячем состоянии, так и в холодном. При горячей обрезке пресс устанавливают рядом с оборудованием для штамповки, а обрезку производят сразу после штамповки, при этом их производительность должна быть равной. При холодной обрезке производительность пресса обрезки не связана с производительностью пресса штамповки, поэтому их устанавливают на отдельном участке цеха или выносят в другое помещение. Холодная обрезка требует меньше оборудования, так как облегчает автоматизацию и механизацию процесса, что существенно повышает производительность. Кроме того, холодная обрезка вызывает меньшие коробления поковок, позволяет получать более точные размеры с гладкой поверхностью, а также повышает стойкость штампов. Кроме того при холодной обработке легче осуществить подгонку матриц и пуансонов, а также наладку штампов. Однако, при холодной обрезке сопротивление срезу в 3…6 раз выше, чем при горячей, поэтому для поковок с большой площадью среза требуются пресса большой мощности, а при обрезке поковок из легированных сталей могут возникать трещины. В связи с этим, обрезку облоя и пробивку перемычек в холодном состоянии реализуют для мелких и средних поковок из углеродистой стали с содержанием углерода до 0,4%, а также поковок из низколегированной стали. Холодную обрезку применяют только в тех случаях, когда после обрезки поковки не требуют дальнейшей обработки в горячем состоянии. Горячую обрезку и пробивку осуществляют для средних и крупных по массе поковок из высоколегированных и высокоуглеродистых сталей. Такие материалы в холодном состоянии имеют малую пластичность и относительно большую толщину облоя. После горячей обрезке заготовку могут подвергать правке, гибке или калибровки. Холодную обрезку облоя и удаление перемычек у мелких поковок следует осуществлять по отдельности либо на двух разных штампах, либо на разных позициях одного штампа. Рисунок – Схема обрезки облоя(а) и пробивки(б) отверстия: 1 – матрица обрезки; 2 – поковка; 3 – пуансон обрезки; 4 – пуансон обрезки; 5 – матрица пробивки При обрезке облоя поковку укладывают на матрицу, которая имеет режущие кромки, а пуансон служит только для проталкивания заготовки. При пробивке режущие кромки имеет уже пуансон, а матрица служит для центрирования и фиксации поковки. Для осуществления обрезки и пробивки применяют штампы простого, последовательного и совмещённого действия. В случае если необходо провести обрезку, пробивку нескольких отверстий и другие операции, например правку, гибку или калибровку, то следует применять штампы простого действия, размещённые на разных штампах. Штампы последовательного действия применяют, если после обрезки необходимо провести правку, гибку, калибровку или другие операции, или пробивку нескольких отверстий. Штампы совмещённого действия применяют в основном для проведения обрезки и пробивки одного отверстия. Штампы для горячей и холодной обрезки и пробивки можно различать по конструкции нижней плиты (башмака). У штампов для холодной обработки толщина плиты меньше. Определение силы обрезки и выбор оборудования Необходимая сила обрезки иди пробивки может быть определена по формуле: Где S – действительная толщина среза облоя или перемычек; L – периметр среза. При одновременной обрезке и пробивке общую силу определяют как сумму. толщина среза облоя: А для перемычек: . Где z – величина определяемая по номинальному значению толщины облоя и радиусов скругления; n – возможная недоштамповка (принимают равной половине положительного допуска); u – износ выступа под намётку в штампе (2…5 мм). Рисунок – Действительная толщина среза При обрезке облоя в матрицах со скошенными режущими кромками сила ниже, чем на матрицах с плоской режущей кромкой и составляет 40…60% от неё. Обрезные штампы закрепляют за штамповочными молотами или КГШП исходя из того. Что сила обрезного пресса должна быть 0,7…1,0 от массы падающих частей молота или 0,07…0,1 от номинальной силы КГШП. Размер зазора между пуансоном и матрицей зависит от формы и размеров сечений поковки в плоскости, перпендикулярной к разъёму. Зазор оказывает большое влияние на качество и точность поверхности среза, износ и стойкость штампа, величину требуемой силы и работы обрезки. При большом зазоре происходит изгиб и втягивание облоя между матрицей и пуансоном с последующим его обрывом. При этом на поковке образуются рваные и загнутые вверх заусенцы, которые необходимо зачищать. В то же время при малом зазоре происходит быстрый износ режущих кромок инструмента. Зазор превышающий 1,5 мм не применяют, так как при этом трудно установить равенство зазора по периметру на глаз и произвести наладку штампа. Термическая обработка поковок Термическая обработка является важной операцией технологического цикла изготовления поковок, которая обеспечивает получение механических свойств, заданных ТУ. В качестве термической обработки поковок применяют отжиг, нормализацию и закалку с последующим отпуском. Отжиг снижает твёрдость поковок, что облегчает обработку резанием, устраняет структурную неоднородность, служит подготовкой для дальнейшей термической обработки и снимает остаточные напряжения. Отжиг в основном применяется для поковок из металлов с высоким содержанием углерода и легирующих элементов. Если материалом поковки является отожжённая сталь, а температура нагрева не превышает температуры структурных превращений, то отжиг проводить необязательно. Нормализацию поковок применяют для устранения крупнозернистой структуры, появившейся из-за продолжительного нагрева до высокой температуры и окончания штамповки при высокой температуры. При нормализации поковку нагревают до температуры, превышающей точку Ас3 на 50…60°С, проводят непродолжительную вытяжку после чего охлаждают на воздухе. Нормализацию проводят для поковок из сталей с содержанием углерода до 0,4%. Важным результатом нормализации является повышение обрабатываемости резанием. В некоторых случаях, когда нагрев ведут токами высокой частоты, нормализацию проводить необязательно. Закалку применяют, когда другие виды термической обработки не могут обеспечить необходимый уровень механических свойств, в частности твёрдости. В случае если температура закалки совпадает с температурой окончания штамповки, они проводятся с одного нагрева. Отпуск применяют для снятия внутренних напряжений и обеспечения высокой пластичности и прочности стальных поковок. Применяют три вида отпуска: высокий, средний и низкий. Режим термической обработки поковок зависит от применяемой стали и требований ТУ. При крупносерийном и массовом производстве поковок применяют электрические или газовые печи конвейерного или толкательного типа. Печи, применяемые для закалки, можно использовать и для нормализации. Очистка поковок При нагреве поковок до высокой температуры в окисленной среде, происходит образование окалины на поверхности поковки. Окалина бывает металлургическая (образовавшаяся при прокатке металла), кузнечная (получившаяся при нагреве заготовок перед штамповкой), термическая (вызванная термической обработкой). Чем выше температура и продолжительнее нагрев, тем больше окисляется поверхность поковки. Для получения поковок с высоким качеством поверхности и минимальным объёмом обработки резанием требует очистки заготовок от поверхностных дефектов, окалины, ржавчины и других загрязнений, так как стойкость режущего инструмента резко снижается при механической поковок с окалиной. Операции очистки осуществляют как механическими, так и химическими способами. Из механических способов очистки чаще всего применяют галтовку в барабонах и очистку дробью. Принцип галтовки заключается в том, что поковки помещаются в барабан с абразивным материалом. При вращении поковки перекатываются, ударяясь друг друга и абразивный материал. Галтовку можно проводить в сухом виде или с добавлением мыльной или содовой воды. Сухую галтовку применяют для удаления с поверхности поковок окалины. Ржавчины, мазута, заусенцев после обрезки облоя или пробивки перемычек. Для связывания масла, измельчённой ржавчины и окалины, а также учкорения процесса очистки вместе с поковками в барабан загружают сухие древесные опилки. Шероховатость поверхности после сухой галтовки достигает Rz32…Rz40. В процессе мокрой галтовки вместе с поковками в барабан загружают различные абразивные материалы (кварцевый песок, гранит, фарфор, чугунные звёздочки, стальные шарики) с добавлением мыльной или содовой воды. Этот способ применяют не только для очистки поверхности поковок но также и для удаления микронеровностей на поверхности основного материала поковки. Такая очистка в ряде случаев может заменить шлифование. После мокрой галтовки шероховатость поверхности получают от Rz 20 до Ra 0,63. Галтовочные барабаны в зависимости от объёмов производства могут различаться по конструкции и типу работы. При массовом и крупносерийном производстве применяют барабаны непрерывного действия. В торцевых частях таких барабанов располагают отверстия для загрузки и выгрузки поковок. Галтовочные барабаны применяют для очистки поковок весом до 40 кг простой конфигурации без тонких рёбер, полотен и мелких отверстий. Недостатком способа является однообразный шум при работе. А также невозможность очистки внутренних полостей. Широко распространены способы дробеструйной и дробемётной очистки. Их главным преимуществом является возможность обработки поковок сложной формы. При дробеструйной очистке поковок дробь разгоняют сжатым воздехом далением 0,5…0,6 МПа до скорости 20…30 м/с. Оптимальное расстояние от сопла до поверхности очищаемой поковки 200…300 мм, так как при меньшем расстоянии эффективность очистки падает. Химическим методом очистки поверхности поковок являтся травление, которое применяют для поковок, прошедших предварительную и окончательную термообработку перед обработкой резанием или консервацией. Этим способом можно очищать даже особо крупные поковки любой конфигурации. При этом выявляются все поверхностные дефекты. Травление заключается в воздействии кислот на металл. Для очистки стальных поковок применяют 20%-ый раствор серной кислоты при температуре 60…90°С, реже 15%-ый раствор соляной кислоты, а также их смесь. Травление стальных поковок применяют редко. Так как оно является дорогостоящим и вредным для персонала и экологии процессом. Правка Поковки в процессе штамповки подвергаются искривлению, а в некоторых случаях происходит смятие выступающих частей. Поковки могут искривляться в процессе обрезки облоя и пробивки перемычек в результате неполного прилегания опорной поверхности пуансона к поверхности поковки. У круглых в плане поковок искривление увеличивается с ростом отношения наружного диаметра поковки к её средней высоте (Dпок/hср), а также с ростом отношения диаметра к толщине перемычки (d0/hпрм). У поковок с вытянутой осью стрела прогиба увеличивается с ростом отношения длинны поковки к её средней высоте (Lп/hср; hср= (h1+h2)/2). Рисунок – Виды искривлений поковок при обрезке и пробивке Большое влияние на величину искривления оказывают состояние режущих кромок матрицы и пуансона, а также величина зазора между ними. С увеличением зазора увеличивается и плечо между деформирующей и срезающей силой, что приводит к увеличению изгибающего момента. Поэтому с уменьшением штамповочных уклонов и радиусов скругления степень искривления поковки уменьшается. Искривление поковок, также происходит при застревании и принудительном удалении, передаче между операциями, транспортировании и галтовке. Искривление также может происходить в результате коробления из-за нарушения режима охлаждения и термической обработки. Для исправления искривлений поковок проводят правку. Правку необходимо применять в тех случаях, когда величина искривления превышает допуск на размеры поковки. Операцию осуществляют как в горячем, так и в холодном состоянии. Правку в горячем состоянии осуществляют на обрезном прессе в штампе совмещённого или последовательного действия или на оборудовании. Предназначенном только для правки (молоте или прессе) и включённом в линию штамповочного агрегата. Горячую правку можно осуществлять и в окончательном ручье после обрезки облоя, но это снижает производительность и стойкость окончательного ручья. Горячую правку применяют для крупных поковок несложной формы из высоколегированных и высокоуглеродистых сталей. однако. Применение горячей правки не всегда исключает последующую повторную правку в холодном состоянии после термической обработки. Холодную правку применяют в основном для мелких и средних поковок всех форм. Её, как правило, осуществляют после термической обработки и очистки поковок. Для правки поковок с удлинённой осью используют гидравлический правильный пресс, а саму правку производят не в штампе, а на призмах. Ручей штампа для правки изготавливают по чертежу холодной или горячей поковки, в зависимости от способа реализации. При изготовлении правочного штампа необходимо выполнять следующие требования: 1. горизонтальные размеры должны быть больше вертикальных на величину Δ, равную половине верхнего допуска на габаритные размеры. 2. Наружные радиусы закруглений следует выполнять на 2 мм больше, чем на поковке. 3. Радиусы перехода стенки к плоскости разъёма должны быть Rпер≈ 0,05Hр+2 мм, а для круглых сечений Rпер≈ 0,5Dпок. 4. У штампа, который устанавливают на молот или фрикционный пресс, следует предусмотреть возможность соударения верхней и нижней частей штампа, для чего глубину ручья принимают по номинальным размерам поковки. При установке на кривошипный пресс между частями штамап должен быть зазор (не менее 0,5…1,0 мм), исключающий возможность соударения. Суммарная глубина ручьёв при этом получается меньше соответствующих вертикальных размеров поковки на величину зазора. Рисунок – Сечения ручьёв для правки Для упрощения правочного ручья рекомендуют: • Упрощать контур ручья при сложном контуре в плоскости разъёма; • Не обжимать небольшие выступы на поковке, предусмотрев для них зазор; • Для удобства укладки и извлечения поковки делать ручей открытым с торцов, а сами штампы одноручьевыми. При конструировании штампов для правки на молотах или прессах сделует руководствоваться правилами конструирования для соответствующих штампов. В некоторых случаях применяют двух ручьевые штампы, например, при правке поковки в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Калибровка поковок Калибровка - … В конце процесса изготовления поковка может быть подвергнута калибровке. Операцию проводят либо с нагревом, либо без него. Различают плоскостную, объёмную и комбинированную калибровку. Плоскостную применяют для получения точных вертикальных размеров поковки на одном или нескольких её участков, лежащих в различных по высоте параллельных плоскостях. При плоскостной калибровке деформируют металл только отдельных частей поковки. Течение металла в поперечных сечениях неограниченно из-за чего размеры в этих направлениях увеличиваются. Чтобы ограничить увеличение размеров поковки по ширине, необходимо при штамповке уменьшать эти размеры. Рисунок – Схема плоскостной калибровки При объёмной калибровке деформации подвергают всю поковку. Свободное течение металла ограничено, поэтому избыток металла вытесняется в облой, который затем обрезается. Образование облоя приводит к образованию больших напряжений в металле, чем при плоскостной калибровке, что увеличивает необходимую силу. Из-за этого упругая деформация пресса увеличивается, что снижает итоговую точность. Объёмную калибровку обычно проводят в горячем состоянии. Облой после калибровки обрезают в холодном состоянии. Рисунок – Схема объёмной калибровки Применяют также комбинированную калибровку, которая, по сути, является последовательностью объёмной и плоскостной калибровок. Ио точности получаемых размеров поковок различают калиброку обычной точности (допуск от ±0,1 до ±0,25 мм) и калибровку повышенной точности (допуск от ±0,05 до ±0,15 мм). При многократной калибровке можно получить особо точнее размеры с допуском ±0,025 мм. На точность размеров поковки после калибровки влияют следующие параметры: • Точность размеров поковки перед калибровкой; • Форма и размеры поковки; • Сопротивление деформированию металла поковки; • Контактное трение между поковкой и штампом; • Жёсткость конструкции штампа; • Степень деформации; • Технологическая сила пресса и его конструкция. Точность калибровки можно повысить путём снижения допусков на штамповку. При плоскостной калибровке неравномерность распределения напряжений, которые являются основной причиной образования выпуклостей, ожжет быть снижена путём тщательной полировки рабочих поверхностей калибрующих плиток и применения смазки. Кроме того, для плиток следует применять материал с большим модулем упругости и уменьшать площадь калибровку за счёт намёток. Для большей точности калибровки поковки сортируют по группам, которые отличаются по высоте на 0,2…0,3 мм, и настраивают пресс на каждую группу в отдельности. Шероховатость калиброванных поверхностей зависит в основном от исходной шероховатости поковки, степени деформации, шероховатости рабочих элементов штампа и смазочного материала. С увеличение обжатия шероховатость снижается, но это уменьшает точность размеров. Степень деформации при плоскостной калибровке должна составлять1…5% и не превышать 10%. Шероховатость после калибровке составляет от Ra1,25 до Ra0,63, то есть в большинстве случаев калибровка может заменить шлифование. Перед калибровкой поковки необходимо тщательно очистить от окалины и грязи, а также проверить на наличии наружных дефектов. Раковины и вмятины от окалины допускаются глубиной до 0,2 мм, при точной калибровке – до 0,1 мм. Поковки из легированных и углеродистых сталей с содержанием углерода более 0,2% подвергают предварительной термической обработке (отжиг, нормализация). Поковки из низколегированных сталей с содержанием углерода менее 0,2%, а также алюминиевых сплавов калибруют без предварительно термической обработки. Чертёж поковки, подлежащей объёмной калибровке, составляют с учётом удобства укладки отштампованной поковки в ручей калибровочного штампа, для чего её размеры по горизонтали уменьшаются на 0,5…0,8 мм. Для сохранения равенства объёмов у отштампованной поковки увеличивают вертикальные размеры. Необходимое для плоскостной калибровки усилие определяют исходя из предположения, что она представляет собой осадку с небольшой степенью деформации и невысоким коэффициентом трения. Изготовление поковок на КГШП Особенности штамповки на ГКШП КГШП широко применяют для ГОШ, так как они имеют следующие преимущества по сравнению со штамповкой на молотах: 1. Поковки, изготавливаемые на КГШП, отличаются боле высокой точностью размеров. Это объясняется постоянством хода пресса и фиксированным нижним положением ползуна, что позволяет уменьшить отклонения размеров поковки по высоте. Поковки не контролируют на сдвиг, так как в конструкции пресса и штампа предусмотрено надёжное направление ползуна в направляющих станины, а для точного совпадения верхней и нижней частей штамп оснащён направляющими колонками и втулками. 2. Процесс штамповки характеризуется более высоким коэффициентом использования металла вследствие более совершенной конструкции штампов, имеющих верхние и нижние выталкиватели, что позволяет уменьшить штамповочные уклоны, припуски, напуски и допуски и тем самым приводит к экономии металла и уменьшению трудоёмкости поковок резанием. 3. Улучшаются условия труда в следствие снижения уровня шума, вибраций и сотрясения почвы, безударного характера работы, что позволяет устанавливать КГШП в зданиях облегчённой конструкции. 4. Штамповка на КГШП хорошо поддаётся автоматизации. 5. Благодаря тому, что деформация на прессе в каждом ручье происходит за один ход пресса, а на молоте – за несколько ударов, то переход на штамповку на КГШП сопровождается повышением производительности на 40…100%. 6. Коэффициент полезного действия пресса, приведённый к энергии топлива, в 2..4 раза выше, чем у молота. 7. Себестоимость продукции, полученной на КГШП, ниже, чем на молоте, благодаря снижению расхода металла и эксплуатационных затрат. К недостаткам штамповки на КГШП, по сравнению с молотовой штамповкой следует отнести: 1. Высокая стоимость КГШП (в 3…4 раза) по сравнению с молотами сопоставимой мощности. 2. Возможность заклинивания и поломки прессов в крайнем нижнем положении ползуна, на вывод из которого затрачивается много времени. 3. Малая универсальность в производимых операциях. Из-за жёсткого хода ползуна не применяют протяжку и подкатку заготовок. 4. Необходимость очистки заготовок от окалины перед штамповкой, из-за того, что деформация проходит за один ход пресса при плавном безударном нагружении, в следствие чего окалина может быть заштампована в поверхность поковки. 5. Необходимость применения большего числа ручьёв при изготовлении поковок сложной формы из-за худшего заполнения глубоких полостей. 6. Более сложные конструкции штампов, их настройка и регулирования. Особенностью кинематической схемы КГШП, обеспечивающей жёсткую связь между приводом и ползуном, является то, что при подходе шатуна к нижнему положению (нижней мертвой точке кривошипного механизма) при одном и том же моменте на кривошипном валу сила на ползуне теоретически может расти до бесконечности. Рост силы ведёт к увеличению деформации деталей пресса. При значительной перегрузке, например из-за резкого охлаждения тонкого облоя, ползун КГШП может не дойти до нижнего положения, остановиться и произойдёт заклинивание пресса. Проектирование штампа для молота выполняют с учётом теоретически возможного контакта бабы и шабота или закреплённых в них частей штампа, а также доштамповки облоя до минимальной толщины. При проектировании штампа КГШП необходимо учитывать, что даже при беззазорной настройке штампа в его крайнем нижнем положении во время работы пресса за счёт упругой деформации деталей пресса и штампа между частями штампа появиться зазор, равный суммарной упругой деформации, достигающей 1…2 мм. Учитывая необходимость предотвращения заклинивания пресса, которое может, например, возникать при холодной беззазорной настройке штампа вследствие расширения его деталей от разогрева при соприкосновении с горячим металлом, предусматривать работу штампа “в распор” нельзя, соударение частей штампа считается опасным и не допускается. Поэтому при штамповке на КГШП предусматривают облой, толщина которого больше, чем толщина облоя при штамповке на молоте. Наличие более толстого и более горячего облоя приводит у уменьшению подпора в полости штампа, большему вытеканию металла из полости и худшему заполнению её глубоких выемок. В Результате при одинаковой суммарной деформации и сложной форме поковок штампа на КГШП выполняется с использованием большего числа ручьёв, чем при штамповке на молоте. Более интенсивное течение металла в стороны при штамповке на КГШП по сравнению со штамповкой на молотах связано с меньшими скоростями деформации на КГШП. Удар молота длится 0,005…0,01 с, а продолжительность обжатия в ручье на прессе составляет 0,03…0,08 с. При штамповке на молотах деформация в основном должна протекать вблизи контакта металла и инструмента, так как скорость распространения пластических деформаций не превосходит скорости движения бойка молота, что способствует лучшему заполнению верхних полостей штампа. Кроме того, в этом случае нижняя часть заготовки контактирует со штампом больше времени, что приводит к её более интенсивному охлаждению, из-за чего верхняя часть заготовки деформируется легче и на большую степень. В тоже время, при штамповке на КГШП значительной разницы заполнения полостей в верхней и нижней части не наблюдается, что необходимо учитывать при разработке технологических процессов. Наиболее простой способ предотвращения образования большого облоя при штамповке на КГШП состоит в увеличении числа ручьёв для постепенного приближения формы заготовки к форме поковки. При этом уменьшается степень деформации за каждый ход пресса, а условия деформации приближаются к штамповке на молотах. Поковки, штампуемые на молоте за один переход, рекомендуют штамповать за два и более переходов. В тоже время, применение нескольких ручьёв позволяет удалять окалину с поверхности заготовки. Ещё один способ предотвращения образования большого облоя заключается в ограничении течения металла в канавку. С этой целью можно применять облойные канавки III типа или другие изменения конструкции канавок. При этом целесообразно задержать момент начала образования облоя подбором заготовки соответствующей формы (заготовки с вогнутой поверхностью). При выборе размеров заготовки следует отдавать предпочтение варианту, при котором отношение высоты заготовки к её диаметру будет составлять 2…2,5. Также эффективным является выбор поверхности разъёма штампа в зоне наименьших поперечных деформаций. Для обеспечения минимальных отклонений размеров поковок по высоте необходимо, чтобы минимальными были колебания объёмов заготовок и температуры штамповки. Поддержание уровня температуры окончания штамповки важно, так как от этого зависят колебания размеров и допуски в плоскости, совпадающей с поверхность разъёма. Эти показатели связаны, так как от температуры зависит смещение верхней половины штампа и неравномерной усадки поковок. Наличие выталкивателей в обеих частях штампа позволяет уменьшить делать штамповочные уклоны меньше, штамповать без клещевины и осуществлять штамповку выдавливанием. При штамповке на КГШП, как правило, выполняют следующие операции: осадка; пережим; гибка; предварительная и окончательная штамповка в открытом или закрытом штампе; штамповка выдавливанием; калибровка; отрезка. Операции подкатки и протяжки не проводят из-за опасности заклинивания Разделение заготовок применяют относительно редко, так как для штамповки на КГШП в основном применяют мерные заготовки. В случае штамповки от прутка на кривошипных прессах во избежание заклинивания поковку отделяют не отрубкой, как на молотах, а отрезкой, по схеме схожей с пресс-ножницами, когда ножи двигаются относительно друг друга. Для предотвращения заштамповки в тело поковки окалины и получения чистой поверхности необходимо применять наиболее совершенные виды нагрева заготовок (безокисленный пламенный, газовый скоростной, электронагрев, в том числе индукционный) или очистку поковок от окалины. Очистку проводят и непосредственно при штамповке с помощью обдувки воздухом или паром. Современные КГШП имеют повышенное число ходов, что позволяет сократить время деформации заготовки, снизить разогрев штампов и увеличить их стойкость. Для обеспечения и ускорения расклинивания штампа столы КГШП оборудуют клиновыми подштамповыми плитами, которые служат также для регулирования закрытой высоты пресса. С учётом возможной необходимости расклинивания пресса не рекомендуют работать при максимальной закрытой высоте. Классификация поковок Поковки, штампуемые на КГШП, по сравнению с молотовыми поковками, отличаются меньшим разнообразием форм, а их классификацию осуществляют в зависимости от: • характера формоизменения и течения металла; • конфигурации и сложности изготовления (учитывают при выделении групп поковок). По характеру формоизменения выделяют два класса: 1. поковки, изготавливаемые с преобладанием процесса осадки, 2. поковки, изготавливаемы с преобладанием процесса выдавливания. При классификации поковок выделяют пять групп: I группа. Осесимметричные поковки, изготавливаемые осадкой в торец или осадкой с одновременным выдавливанием, то есть поковки круглые п плане или близкие к этой форме (в том числе квадратные), а также поковки с отростками. Поковки 1-й подгруппы штампуют за один переход, а 2-й и 3-й подгрупп – соответственно за два и три перехода с применением площадки для осадки и предварительного ручья. Штамповку осуществляют в открытых и закрытых штампах. Рисунок – Классификация поковок, штампуемых на КГШП II группа. Поковки удлинённой формы, имеющие небольшую разницу в площадях поперечных сечений. Штамповку, в основном осуществляют без предварительной подготовки заготовок. поковки 1-й подгруппы штампуют за один переход, а 2-й подгруппы за два перехода. В поковках 3-й подгруппы незначительную разницу поперечных сечений получают за счёт изготовления парных поковок, а штамповку осуществляют за три перехода. III группа. Поковки удлинённой формы, имеющие значительную разницу в площадях поперечных сечений, для изготовления которых требуется предварительная обработка. Для 1-й подгруппы заготовки обрабатывают высадкой на ГКМ или выдавливанием. Для 2-й подгруппы на ковочных вальцах, вальцах поперечно-винтовой прокатки или другом аналогичном оборудовании. Для 3-й подгруппы заготовки обрабатывают комбинированными процессами. Металл для отростков поковки может быть набран при местном выдавливании в предварительном ручье. При штамповке поковок с развилинами в предварительном ручье применяют рассекатель. IV группа. Поковки с изогнутой осью. При изготовлении поковок 1-й подгруппы применяют штампы с замком; 2-й подгруппы – гибочные ручьи; 3-й подгруппы – штампы с замком и гибочными ручьями. При штамповке особо сложных поковок с изогнутой осью заготовки предварительно обрабатывают на отдельном оборудовании, а в штампах помимо гибочных используют все виды ручьёв, в том числе и с рассекателем. V группа. Поковки изготавливаемые выдавливанием. У поковок типа стержня с утолщением (1-я подгруппа) стержневые элементы образуют выдавливанием металла в направлении оси поковки (прямым выдавливанием), а отдельные выступы – обратным выдавливанием. У поковок с утолщениями или отростками (2-я подгруппа) выдавливание металла происходит в направлениях, перпендикулярных к оси поковки, причём выдавливание может быть и комбинированным (поперечное с продольным). У поковок со сквозной или глухой полостью (3-я подгруппа) полые элементы образуют выдавливанием металла в замкнутую кольцевую полость. При изготовлении поковок с полостями или выступами с двух сторон применяют разъёмные матрицы и двухсторонне движение пуансонов. Некоторые поковки в зависимости от варианта штамповки можно отнести к различным группам. Например, если при штамповке поковок по одной штуке (сателлит), то их относят к I группе 1-й подгруппе. В тоже время если такие же поковки штамповать по несколько штук из длинной заготовки, то их следует отнести ко II группе 1-й подгруппе. Рисунок – Способы штамповки поковки сателлита (а – по одной штуке; б – нескольких в ряд) Виды исходных заготовок При штамповке на КГШП в качестве заготовок применяют: • сортовой прокат – для всех типов поковок; • профилированные заготовки – для поковок III группы; • калиброванные заготовки – для отдельных случаев штамповки в закрытых штампах; • трубный прокат – для поковок V группы 3-й подгруппы. Заготовки, изготавливаемые из сортового проката отрезкой для штамповки осадкой в торец, должны иметь торец высокого качества без заусенца, наличие которого не допускается. Для этого поверхность торцов должна подвергаться зачистке. Профилированные заготовки изготавливают на станах продольной прокатки металлургических заводов, станах поперечной или поперечно-винтовой прокатки. Изготовить такие заготовки также можно подготовкой на ковочных вальцах, высадкой на ГКМ, подготовкой заготовок на ковочных или штамповочных молотах или машинах другого типа. Профилированные заготовки целесообразно изготавливать на прокатных станах, если экономия металла превышает расходы по прокатке заготовок. Наиболее эффективным является организация профилирования заготовок на ковочных вальцах или станах прокатки при их установке в одну линию с прессом, так как это позволяет осуществлять штамповку с одного нагрева. В этом случае температура нагрева должна быть максимальной, для того чтобы заготовка поступала в штамп пресса с требуемой для штамповки температурой. Преимуществом предварительной прокатки заготовок является удаление окалины с поверхности заготовок, что позволяет избежать её вдавливания поверхность поковок, снизить износ штампа и повысить качество поверхности изготавливаемых поковок. В связи с этим всё более широкое применение находят методы поперечной, поперечно-винтовой прокатки, так как они позволяют изготавливать точные по массе заготовки, что особенно важно при штамповке в закрытых штампах, в том числе при малооблойной и безоблойной штамповке. Правильный выбор и расчёт профилированных заготовок ведёт к снижению количества переходов и уменьшению отходов металла, то есть повышению коэффициента использования металла. Общие правила разработки чертежей Чертёж поковки, штампуемой на КГШП, составляют по тем же правилам, что и молотовые поковки. Припуски и допуски назначают в соответствии с ГОСТ 7505-89. При штамповке выдавливанием припуски обычно устанавливают только для шлифования. Для поковок с высокими ребрами, толстыми фланцами, при наличии в штампах выталкивателей целесообразно задавать небольшие значения штамповочных уклонов: • 3…5° на внешних поверхностях; • до 7° на внутренних поверхностях. В результате этого можно значительно снизить массу поковки. Однако, у поковок небольших размеров, для которых уменьшение штамповочного угла не оказывает существенного влияния, принимают уклоны больших значений (5…7°). Допустимые значения уклонов при штамповке с выдавливанием: Hш/bш Уклоны Уклоны Наружные Внутренние До 1 1,0 1,5 1…3 2,0 3,0 3…5 3,0 5,0 где hш – глубина полости ручья в штампе, bш – ширина полости ручья штампа. Радиусы закруглений для поковок, намёток отверстий и перемычек под прошивку устанавливают в соответствии с ГОСТ 7505-89. При штамповке на КГШП получают поковки, более близкие по форме к готовой детали и более точные по размерам, чем молотовые поковки. При этом линия разъёма может быть упрощена, что позволит упростить и конструкцию обрезного штампа. Определение силы штамповки на КГШП Расчёт силы штамповки на КГШП необходимо выполнять с максимально возможной точностью, так как при использовании пресса с недостаточной номинальной силой может произойти его помолка, а при выборе пресса с завышенной номинальной силой его использование будет экономически нецелесообразно. Силу при штамповке осаживанием в открытых штампах для круглых и квадратных в плане поковок, а также поковок, приближающихся к ним по форме, можно определить по зависимости: Для поковок удлинённой формы, а также поковок, имеющих в плане форму прямоугольника или близкую к ней, для определения силы пресса применяют зависимость: где σm – предел текучести металла при температуре штамповки, Па; μ0 – коэффициент внешнего трения (на мостике облоя; в расчётах принимают 0,5); b, h0 – ширина и толщина мостика облоя, мм; F0 – площадь проекции мостика облоя, мм2; Dn, Bn – диаметр и размер поковки по ширине, мм; Fn – площадь проекции поковки на плоскость разъёма, мм2. Предел текучести металла принимают приблизительно равным временному сопротивлению разрыву при соответствующим температуре и скорости деформации. Для поковок, близких по форме к круглым и квадратным в плане а также среднюю ширину удлинённых поковок определяют как: где Ln – максимальный габаритный размер поковки в плане, мм. Приведённые зависимости действительны при значении отношении ширины Bn или диаметра Dn к высоте облойной канаки в интервале 15…65. При штамповке в закрытых штампах: где rn – радиус закругления поковки около пуансона, мм; rм – естественный радиус закругления угла матрицы, мм; Hпок – высота поковки, мм; Dn – диаметр поковки, мм.