<<
>>

Паровоздушные штамповочные молоты (ПШМ)

  ПШМ (рис. 3.11, а) конструктивно несколько отличаются от ковочных паровоздушных молотов. При штамповке металл, преодолевая сильное сопротивление, вытекает из штампа, заполняя облойную канавку.
Удары молота в этот момент намного жестче, чем при ковке. Поэтому для обеспечения повышенной точности поковок шабот 2 ПШМ и фундамент 1 гораздо массивнее, чем у ковочных молотов, стойки 4 установлены непосредственно на шаботе и связаны подпружиненными болтами во избежание разрыва болтов при жестких ударах. ПШМ имеют регулируемые направляющие 3 бабы 5 для установки необходимого зазора. Парораспределительным золотником 7 посредством педали 9 управляет сам штамповщик (а не подручный, как при ковке). При ненажатой педали криволинейный рычаг 8, воздействуя на парораспределитель, заставляет бабу качаться в верхнем положении, т. к. пар попеременно поступает в поршневую и штоковую полости рабочего цилиндра 6. ПШМ — машины динамического действия и их главной энергетической характеристикой является энергия удара или масса падающих частей. Изготавливают ПШМ с массой падающих частей от 0,63 до 25 т.

Рис. 3.11. Паровоздушный штамповочный молот и нижний штамп к нему

Заготовительные ручьи штампов предназначены для получения из заготовки постоянного поперечного сечения (чаще всего — проката) заготовки, по форме в идеале соответствующей расчетной. Кроме того, гибочный ручей служит для искривления оси заготовки.

Рассмотрим назначение основных заготовительных ручьев. Эскизы ручьев здесь и далее изображены при сомкнутых штампах.

Протяжной ручей (рис. 3.12) служит для уменьшения поперечного сечения и увеличения длины части 1 заготовки 2. Коэффициент подкатки теоретически не ограничен, а практически не превышает 4.

При штамповке удлиненных поковок поперек оси заготовки этот ручей позволяет добиваться самой большой разницы в площадях поперечных сечений заготовки.

В протяжном ручье по заготовке наносится ряд ударов с кантовкой К и подачей П. Кантовка — поворот заготовки вокруг продольной оси. Подача — перемещение заготовки вдоль ее оси. Высота протяжного порога:Открытый

протяжной ручей имеет линейчатые образующие.

Если длина протяжки велика              то применяется закрытый протяжной ру

чей, поперечные сечения которого — овалы или ромбы. В этом случае боковые составляющие Б полных сил штамповки С сдерживают уширение и тем самым увеличивают вытяжку.

Подкатной ручей (рис. 3.13) может быть открытымили закрытым

Служит для увеличения площади одних поперечных сечений заготовки за счет уменьшения других, т. е. для перемещения металла в направлении оси заготовки, а также для фиксации расстояния между двумя утолщениями (наборами). Профиль ручья похож на эпюру расчетной заготовки. Высота профиля ручья в любом сечении h = р • dV3. На участках набора (где сечение заготовки увеличивается) р gt; 1, а на участках обжатия (где сечение заготовки уменьшается) р lt; 1.

В подкатном ручье наносится от 4 до 8 ударов с кантовкой после каждого удара, но без подачи.

У открытого подкатного ручья (О) образующие линейчатые, у закрытого (З) — овальные. П — заготовка после подкатки. Этот ручей может быть комбинированным: на участках набора — открытый, а на участках обжатия — закрытый. Характерный пример использования подкатки — участки поковки c конусностью

Высадочный ручей (рис. 3.14, а) служит для уменьшения длины части заготовки и увеличения ее поперечного сечения осадкой в торец. Здесь важно соблюдать усло-

вие устойчивости: свободная длина LCB lt; 3d., (диаметр заготовки), нарушение которого приведет к потере устойчивости и продольному изгибу заготовки с образованием зажима (рис. 3.15). Если для поковок с массивным фланцем Ф выбрать заготовку диаметром близким к dmn, то условие устойчивости не выполняется, поэтому диаметр заготовки D берет больше dmm (рис. 3.14, б), а перед высадкой конец заготовки протягивают на конус К в специальном протяжном ручье (рис. 3.14, в), тогда в высадочном ручье заготовка устойчива (LCBlt; 3D).

Рис. 3.14. Высадочный ручей (а), высадка после протяжки (б), специальный протяжной (в)

Формовочный ручей (Кпlt; 1,2) придает поковке вид, который она имеет в плоскости разъема штампа. В этом ручье (рис. 3.16) по заготовке 1 наносят один удар, после чего заготовка приобретает форму 2, и с кантовкой на 90° переносят в штамповочный ручей. Профиль формовочного ручья строится так, чтобы заготовка после него легко устанавливалась в штамповочном ручье и в каждом сечении была бы устойчива (h lt; 3b).

Пережгшной ручей (Ки lt; 1,2) служит для создания местного уширения; профиль (рис. 3.17) определяется поковкой. В нем по поковке производят один удар, после чего заготовку П без кантовки помещают в штамповочный ручей.

Гибочный ручей (рис. 3.18, а) служит для искривления оси заготовки (Киlt; 1,05); Отрубной ручей (нож) отделяет готовую поковку от прутка (рис. 3.18, б)

Штамповочные ручьи придают поковке окончательный вид. Перераспределение металла в них по сечениям поковки минимально. Здесь также образуются наметки отверстий и углублений.

Чистовой (окончательный) ручей {К„ lt; 1,05) имеет размеры горячей поковки, по чертежу которой он и изготавливается. Этот чертеж помещается в правом верхнем углу чертежа штампа. При штамповке из штучной заготовки чистовой ручей — последний. При штамповке от прутка за ним следует отрубной ручей (нож). Чистовой ручей окружен облойной канавкой. В нем наносят от одного до трех ударов без кантовки и без подачи.

Черновой, он же предварительный (К„ lt; 1,1), имеется в штампах только для сложных поковок группы Б (несимметричные, с высокими тонкими ребрами, при неплоском разъеме штампа и др.). В нем наносят один удар с недобоем. Профиль его строится по дополнительным указаниям на чертеже горячей поковки (рис. 3.19).

Заготовительно-предварительный ручей применяется вместо чернового для поковок сложной формы: с раз- рис. 3.19. ПоС-гроение вилинами, бобышками (местными выступами), высо- профипя чернового ручья кими тонкими ребрами.

Штамповочные ручьи располагаются в центре штампа, над и под опорными поверхностями хвостовиков.

Оценивая достоинства и недостатки штамповки на П111М, можно сказать следующее. ПШМ позволяют получать поковки с большой разницей площадей поперечных сечений по длине без привлечения другого оборудования. Из-за отсутствия выталкивателей в штампах ПШМ уклоны на поковках значительны. Современные ПШМ (например, МА2140) имеют выталкиватели в нижнем штампе. Перемычки отверстий в поковках необходимо удалять на обрезных прессах. Для работы ПШМ

необходима котельная для производства пара или подогрева сжатого воздуха, получаемого в компрессорной; остальное штамповочное оборудование имеет электрический (в наше время — универсальный) привод. Штамповка на ПШМ требует хорошей подготовки рабочего. Резкие удары ПШМ могут сильно мешать работе соседнего оборудования, сотрясая его, поэтому ПШМ часто устанавливают на амортизаторы-виброгасители. При штамповке на ПШМ в закрытых штампах не нужны специальные компенсаторы, т. к. баба молота может остановиться в любой точке своей траектории после израсходования энергии на деформирование. Ударный характер работы увеличивает опасность для работающих, требует от них большего внимания и ведет к повышенной утомляемости, однако делает ПШМ предпочтительными для получения поковок с относительно высокими ребрами.

Штампы ПШМ при работе подвергаются резким, жестким ударам, поэтому состоят (рис. 3.20) из монолитных половин (нижней — 1 и верхней — 2). Их изготавливают из инструментальных штамповых сталей 5XHB, 5XHM, 5XГM и др. Для того чтобы при повышенной прочности штамп обладал высокой вязкостью и мог успешно противостоять ударам, термическая обработка заключается в закалке с отпуском на тро- стосорбит (между средним и высоким отпуском), обеспечивающим высокую вязкость материалу штампов. Верхние и нижние штампы крепятся соответственно к бабе молота и к подштамповой плите за хвостовики 3 в форме ласточкиных хвостов с помощью клиньев, препятствующих сдвигу штампа вправо-влево и закладных (в гнезда 5) шпонок, устраняющих сдвиг вперед-назад (на штамповщика и от него).

Штамповочные ручьи (на рис. 3.20 чистовой — 7) располагаются в центре штампа над опорной поверхностью 4 хвостовика штампа, т. к. удары при штамповке в них особенно мощные и жесткие, поскольку деформация заготовок происходит с ограничением течения металла стенками штампа. Особенно сильны удары при вытеснении металла в облой. При таком расположении ручьев материал штампа работает на сжатие и прочность материала наибольшая. В заготовительных ручьях (в данном случае площадка для осадки 13) удары по заготовке гораздо слабее, поэтому их располагают на краях штампа, на весу; материал работает на изгиб, при котором часть сечения действует на растяжение.

Первый ручей должен располагаться со стороны нагревательного устройства. Нормируются опорная площадь хвостовика 4 и зеркало 11 (соударяющиеся поверхности штампов). Чистовые ручьи обрабатывают по 11-му квалите- ту; черновые — по 12-му. Один из углов (6 — на рис. 3.20) кованого штампового кубика обрабатывают на высоту 50-100 мм от разъема.

Он называется контрольным и служит базой для обработки ручьев и настройки совпаде-

ния профилей ручьев верхнего и нижнего штампов. Обозначения на рис. 3.20: 8 — исходная заготовка, полученная резкой проката на кривошипных ножницах; 9 — после осадки; 10 — после чистового ручья; 12 — выемка для клещей, извлекающих поковку за облой, 13 — площадка для осадки, 7 — чистовой ручей. Быстроизнашивающиеся элементы штампа иногда (чтобы после износа можно было их заменить) изготавливают в виде вставок 1 (рис. 3.21, а), запрессованных с большим натягом. Вставки используются и в групповых штампах (рис. 3.21, б), применяемых в серийном производстве, когда при частых переходах от одной поковки к другой меняют не весь штамп, а только вставку 2, закрепляемую клином 3 или запрессованную.

Рис. 3.21. Штамповые вставки

При неплоском разъеме штампа (рис. 3.22, а), а также несимметричном течении металла в штампе образуются боковые силы т, стремящиеся сдвинуть верхний штамп (ВШ) относительно нижнего (Н111).

Для борьбы со сдвигающими усилиями проводится: спаривание — для мелких поковок (рис. 3.22, б); наклон ручья штампа на угол до 7° (величина максимального наружного уклона, рис. 3.22, в); устройство замков (рис. 3.22, г).

В результате боковые составляющие сил штамповки т уравновешиваются в пределах каждого из штампов (верхнего и нижнего).

Рис. 3.22. Разъемы штампа

Стойкость штампов исчисляют до возобновления и общую (до полного износа) числом полученных за указанный период поковок. Стойкость (табл. 3.1) зависит от вида штамповочной машины (молот, пресс, горизонтально-ковочная машина и т. д.), ее мощности, материала штампа, конфигурации поковки (простая, сложная) и др.

Таблица 3.1. Приближенная стойкость штампов до возобновления для поковок наибольшим размером до 100 мм, тыс. шт.

Конфигурация поковки

ПШМ

КГШП

Круглые (крышки, колеса, фланцы)

9

13,5

С головками и двутавровым стержнем (шатуны)

6,5

28,7

С вытянутой осью и фасонной головкой (вилки)

11

18,8

С головками и стержнями (рычаги)

9

13,5

<< | >>
Источник: В. А. Салтыков, В. П. Семенов, В. Г. Семин, В. К. Федюкин. Машины и оборудование машиностроительных предприятий. 2012

Еще по теме Паровоздушные штамповочные молоты (ПШМ):

  1. Паровоздушные штамповочные молоты (ПШМ)