3.11. Холодная объемная штамповка

Холодная объемная штамповка представляет собой один из способов точной штамповки. Чаще холодная штамповка применяется как завершающая операция при получении деформированных заготовок.

3.11.1. Отделочные операции поковок / из Шестакова, с 35/… После горячей объемной штамповки поковки подвергают завершающим и отделочным операциям: обрезке облоя и пробивке отверстий, термической обработке, очистке от окалины, а иногда правке и калибровке.

Обрезку облоя и пробивку выполняют в штампах в холодном или горячем состоянии. Поковки, штампуемые на молотах с массой падающих частей 1,5 т и выше, обрезают только в горячем состоянии.

Поэтому при горячей обрезке обрезной пресс находится рядом с основной штамповочной машиной и работает с ней в одном агрегате. Холодную обрезку производят в обрезном отделении, в котором находится несколько обрезных прессов.

3.11.2. Штампы для обрезки, правки и калибровки. Холодную обрезку облоя и пробивку перемычек (пленок) с целью образования отверстий производят в обрезных штампах. Штамп для обрезки облоя показана на рис. 3.46. При обрезке облоя режущим инструментом является матрица а при пробивке отверстия — пуансон. Простой обрезной штамп (рис. 3.46) состоит из матрицы 2 и пуансона 3. Матрицу крепят клином 13 к башмаку 1, а пуансон — клином 8 к державке 5 штампа, которую, в свою очередь, клином 6 (или винтом) крепят к ползуну пресса 7. Башмак болтами или болтами с прижимными планками устанавливают на плиту 11, закрепленную на столе 12 пресса. Штамп имеет жесткий съемник 4, обеспечивающий снятие облоя 9 с пуансона после обрезки поковки 10.

Аналогично устроен и штамп для пробивки. Горячую обрезку облоя и пробивку пленок выполняют также в штампе последовательного действия, в котором обрезной и пробивной инструменты устанавливаются рядом, или комбинированном, в котором обрезка облоя совмещается с пробивкой (рис. 3.47).

Д

Рис. 3. 47 Последовательность работы комбиниро­ванного штампа для горячей обрезки облоя и пробивки перемычки:

I - начало обрезки, II -окончание обрезки и про­бивки; 1 - поковка, 2 -облой, 3 - перемычка, 4, 6 — обрезной и пробивной пуансоны, 5 - обрезная матрица

ля поковок простой формы матрицы делают цельными, а для сложной — составными из двух и более секций. Для правильной работы обрезных штампов между матрицей и пуансоном должен быть зазор δ=0,3… 1,5 мм в зависимости от размера поковки Для многократного восстановления режущей кромки на матрице делают поясок высотой 5 …8 мм

На рис. 3.48 показана схема обрезного и пробивного штампов, несколько отличающиеся от приведенных на рис. 3.44и 3.45.

Рис. 3. 48 Схемы обрезного (а) и пробивного (б) штампов /Шест-в, с36/:

1 — нижняя плита, 2 — съемник, 3 — заусенец (облой) при обрезке или перемычка (внутренний облой) при пробивке, 4 — пуансон, 5 — поковка,

6 — матрица

Обрезной штамп (рис. 3,48, а) состоит из обрезной матрицы 6, пуансона 4, нижней плиты 1, съемника 2. Кроме того, штамп может иметь пуансанодержатель, крепежные и регулировочные болты и другие части. Поковку 5 укладывают на матрицу и движением пуансона проталкивают через нее. При этом срезают заусенец (облой) 3. Здесь режущим инструментом является матрица 6, а проталкивающим—пуансон 4. При обрезке облой может остаться на пуансоне. Для его снятия в этом штампе предназначен жесткий съемник 2.

Схема пробивки перемычки для образования отверстия в штампованной поковке показана на рис. 3.48, б. Поскольку тол­щина перемычки значительно больше толщины облоя, пробивку чаще всего осуществляют в горячем состоянии. Для повышения производительности используют штампы для обрезки облоя, совмещенной с пробивкой перемычки (см. рис. 3.47).

После обрезки облоя и пробивки перемычки поковки подвергают термической обработке, в результате которой устраняется неоднородность структуры металла, снижаются остаточные напряжения, улучшается обрабатываемость резанием и обеспечиваются требуемые эксплуатационные свойства деталей.

3.11.3. Отделочные операции. Очистка от окалины сводится к удалению последней с поверхности поковок. Для этой цели существуют несколько способов, нашедших широкое распространение в промышленности.

Травлением в подогретых до определенной температуры растворах кислот (серной, реже соляной) очищают от окалины крупногабаритные поковки сложных форм. При этом кислота проходит через трещины в слое окалины и вступает в реакцию с металлом, образуя рыхлую пленку железного купороса между металлом и окалиной. Эта пленка распирает окалину, которая растрескивается и удаляется с поковки. Затем поковки промывают горячей водой, нейтрализуют щелочным раствором и вновь промывают водой при температуре 70…80 °С. Травление—дорогой, но высококачественный способ очистки поковок от ока­лины.

Галтовкой очищают от окалины простые по форме поковки без отверстий небольшой и средней массы. В барабан, вращающийся вокруг своей горизонтальной или наклонной оси, загружают поковки вместе с шариками, чугунными литыми звездочками и сухими опилками. При вращении поковки шарики и звездочки ударяются о поковку и окалина отскакивает.

Недостаток галтовки — большой шум, который ее сопровождает. Производительность одного барабана—до 4…6 т/ч.

Дробеметной очисткой удаляют окалину с мелких и среднегабаритных поковок сложных форм. Очистка заключается в пневматической или механической подаче потока чугунной дроби (иногда проволочной сечки) на очищаемые поверхности поковок.

Часто при пробивки отверстия в поковках и обрезки облоя, а также при термической обработке происходит изменение геометрической формы и искажение размеров поковки (коробление). Для устранения этих искажений производят правку и калибровку поковок. Правка—устранение искаженной формы поковки пластическим деформированием. С по­мощью правки исправляют искривление (коробление) поковок. Правят поковки в горячем и холодном состояниях.

Калибровка используется для улучшения качества поверхности и повышения точности форм и размеров поковок. Калибровка проводится в калибровочныех штампах. При этом за счет пластической деформации поверхности поковки повышается точность размеров поковки, а также снижение шероховатости поверхности. В отдельных случаях калибровка может заменить обработку резанием. Широкое распространение калибровка получила в массовом и крупносерийном производстве стальных поковок. Различают калибровку плоскостную (рис. 3.49 а) и объёмную (рис. 3.49 б).

Рис. 3.49 Схемы плоскостной (а) и объёмной (б) калибровки /Шес-в, с.37/

Для объемной калибровки ручьи в штампе имеют размеры поковки без облоя Такие штампы имеют точные направляющие колонки и втулки во избежание смещения верхней половины штампа относительно нижней. Штамп для плоскостной калибровки (рис 3.50) имеет верхнюю и нижнюю плиты / и переходники 2, на которых монтируют калибровочные плитки 3.

Рис. 3.50. Штамп для плос-костной калибровки

Правочные штампы предназначены для исправления искривлений и коробления поковок, возникших при штамповке, обрезке облоя, термической обработке и т п Правочный ручей без облоиной канавки для холодной правки изготовляют по номинальным размерам поковки для горячей " по чертежу горячей поковки с несколько меньшей усадкой. Со стороны поверхностей поковки, не подвергающихся обжатию, ручей делают открытым, что облегчает его изготовление и удаление поковки

Для улучшения качества поверхности и повышения точности размеров поковок используют калибровочные штампы Для объемной калибровки ручьи в штампе имеют размеры поковки без облоя. Такие штампы имеют точные направляющие колонки и втулки во избежание смешения верхней половины штампа относительно нижней. Штамп для плоскостной калибровки (рис 3.50) имеет верхнюю и нижнюю плиты 1 и переходники 2, на которых монтируют калибровочные плитки 3.