Специализированные процессы кузнечно-штамповочного производства.

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 13Следующая ⇒

Штамповку на горизонтально-гибочных машинах применяют для получения заготовок из сортового или полосового материала больших габаритов. Она может осуществляться как в горячем, так и в холодном состоянии. Как правило, изделия, получаемые гибкой, не подвергаются механической обработке, поэтому при конструировании деталей в чертеже следует предусмотреть все необходимые требования для обеспечения точности формы и размеров детали.

Вальцовка представляет собой разновидность процесса прокатки, когда деформирование штучной заготовки производится в секторных штампах ковочных вальцов. Рисунок

1- подающий схват; 2, 3 – секторные штампы

Ковочные вальцы относительно просты по конструкции, просты в эксплуатации и высокопроизводительны. Из мерных заготовок круглого, квадратного или прямоугольного проката вальцовкой изготавливают фасонные заготовки удлиненной формы, переменного сечения и, как правило, с прямолинейной осью. Вальцовку применяют для изготовления: заготовок под дальнейшую штамповку на прессах или молотах, а также для получения готовых поковок и как отделочную операцию.

Штамповку вальцовкой применяют при массовом и крупносерийном производствах для получения мелких и средних поковок переменного сечения и различной формы (например, гаечных ключей, плоскогубцев, звеньев транспортеров и т.п.). Поковки получают в ленте по несколько штук, расположенных в длину и соединенных между собой заусенцем. Параметр шероховатости поверхности таких поковок Rа = 80-12, 5 мкм, производительность процесса оценивают тысячами штук в смену.

Отделочную вальцовку применяют для получения профильных заготовок, например турбинных лопаток с припуском на рабочую поверхность до 0, 2 — 0, 15 мм, параметром шероховатости поверхности до Rа = 6, 3-1, 6 мкм. Обычно такую вальцовку проводят в холодном состоянии, причем получаемые заготовки имеют окончательные размеры по толщине и профилю. Отделочная вальцовка дает значительный эффект: снижаются расход металла в среднем на 35 %, трудоемкость на 20 %, себестоимость на 35 %.

Штамповку на раднально-обжимных и ротацнонно-ковочных машинах осуществляют как в горячем, так и в холодном состоянии, обрабатывая симметричные детали с вытянутой осью.

Ротационное деформирование как метод точной обработки изделий получило применение в производстве сравнительно недавно, чему способствовало появление специализированных машин с программным управлением. Изделия, изготовляемые на этом оборудовании, имеют широкий диапазон размеров диаметра: от 0, 15 мм (для прутка) до 600 мм (для трубной заготовки).

На радиально-обжимных и ротационно-ковочных машинах можно изготавливать ступенчатые и удлиненные поковки и изделия из жаропрочных и малопластичных сталей и сплавов, сплавов на основе алюминия, а также из металлокерамики, получать отверстия малых диаметров на значительной длине, производить сборочные операции.

В процессе ротационного обжатия улучшается структура металла, повышаются его механические свойства. Повышение прочности изделий после обжатия предопределяет применение этого вида обработки в тех случаях, когда затруднено выполнение термической обработки.

Сущность процесса состоит в следующем: прутковая заготовка подвергается обжатию бойками, движущимися навстречу друг другу, движение бойков у разных конструкций машин осуществляется по-разному; число бойков также может быть различным: два, три, четыре. Число обжатий у различных машин колеблется от нескольких сот до нескольких тысяч в минуту.

Основным преимуществом данного вида обработки является получение поковок высокой точности с высокой чистотой поверхности. Дальнейшая механическая обработка, за исключением шлифования (в целях достижения необходимой точности) и последующих доводочных операций, является в большинстве случаев излишней.

Можно получить параметр шероховатости: Ra = 1, 6 – 0, 4 мкм при холодной (6-8 квалитет), Ra = 6, 3 – 2, 0 мкм при горячей обработке (11-13 квалитет).

Процесс раскатки кольцевых заготовок получил значительное распространение в промышленности для получения заготовок колец сложного профиля, с поднутрениями, буртами, выточками и т.д.

Раскатка не является самостоятельным процессом обработки металлов давлением, так как исходные заготовки для раскатки обычно получают штамповкой, ковкой, литьем или из труб. Раскатку осуществляют как в горячем, так и в холодном состоянии.

В соответствии с габаритными размерами применяемого оборудования раскатке подвергают заготовки с наружным диаметром от 40 до 2000 мм при высоте обрабатываемого обода до 180мм.

Основные преимущества процесса раскатки следующие:

возможность получить более сложный профиль и более точные размеры, чем при штамповке; обеспечить в заготовке тангенциальное расположение волокон металла, что значительно увеличивает надежность изделий; обеспечить значительную экономию металла, повышение коэффициента весовой точности до 0, 7 — 0, 75, сравнительно высокую производительность процесса, снижение трудоемкости механической обработки на 20 —30 %.

Допуск на наружный диаметр кольца принимают +0, 01 D, на внутренний – 0, 022d, на не более 6 мм. Шероховатость Ra = 3, 2 – 1, 6 мкм.

Накатка. Недостаточная производительность (в ряде случаев и точность) шлицефрезерования обусловила возникновение новых методов образования шпицев, в частности пластическим деформированием – накаткой, т.е. превращением гладкой поверхности заготовки в ребристую определенного профиля. Этот процесс комбинированный, заготовки под накатку получают либо штамповкой, либо ковкой, в некоторых случаях заготовкой может служить пруток. Диаметр заготовки под накатку определяют опытным путем. Основным оборудованием являются специальные станы, действующие по принципу поперечной прокатки, с принудительным вращением заготовки и пары накатных валков. Такой способ накатки в основном используют для горячей накатки зубьев колес, шлицев на валах и крупной резьбы. Мелкую резьбу накатывают в механических цехах плоскими плашками или роликами на резьбонакатных станках.

Предварительная механическая обработка перед накаткой заключается в обработке посадочного отверстия, торцов и наружного диаметра.

Точность размеров 8 квалитета, параметр шероховатости поверхности Ra = 6, 3 – 0, 8 мкм.

Штучная накатка зубчатых колес универсальна и при использовании соответствующей оснастки позволяет изготовлять цилиндрические и конические колеса с зубьями прямыми и спиральными.

Применение пластического деформирования (накатки) вместо механической обработки дает значительное снижение трудоемкости изготовления зубчатых колес, так как производительность накатки выше зубонарезания в 40—50 раз.

КАЛИБРОВКА

Калибровка относится к отделочным операциям. Цель калибровки – повышение точности размеров всей поковки или отдельных ее участков. При калибровке достигается улучшение поверхности и снижение колебаний массы поковки. Калибровку целесообразно применять в массовом и крупносерийном производстве для снижения объема механической обработки. Калибровка бывает:

1. Плоскостная (чеканка) служит для получения точных вертикальных размеров на одном или нескольких участках поковки. Производится в холодном состоянии на специальных чеканочных кривошипно-коленных прессах. По точности получаемых размеров различают калибровку: грубую с допуском + 0, 1-0, 25 мм, повышенной точности - +0, 05-0, 1мм, высокой точности - + 0, 025мм. Ra = 6, 3 – 1, 6 мкм

2. Объемная калибровка служит для уточнения размеров поковки в разных направлениях, а при выдавливании некоторого излишка материала в заусенец – и для получения точной массы. Точность объемной калибровки ниже плоскостной.

Схемы калибровки: Рисунок

3. Комбинированная – сочетание объемной и плоскостной. В начале после объемной калибровки поверхность становится гладкая, а потом отдельные участки подвергают плоскостной калибровке.

Листовая штамповка.

Преимущества листовой штамповки:

-Возможность изготовления прочных, легких и жестких тонкостенных деталей или изделий простой и сложной формы, получить которые другими способами невозможно,

-Высокая производительность и экономное расходование металла,

*Широкие возможности автоматизации технологических процессов,

-Взаимозаменяемость деталей и высокая чистота поверхностей.

Металл для листовой штамповки выпускается в виде лент, полос и листов. Применяют следующие металлы и сплавы: низкоуглеродистые и легированные стали, медь, латунь, алюминиевые сплавы, медные сплавы, титан и др. Листовой штамповкой получают плоские и пространственные детали из листовых неметаллических материалов, таких как кожа, целлулоид, оргстекло, фетр, текстолит и др.

Операцией листовой штамповки называют процесс пластической деформации, обеспечивающий характерное изменение формы определенного участка заготовки. Различают формоизменяющие операции, в которых заготовка не разрушается в процессе деформирования, и разделительные операции, где происходит разрушение металла.

Операции листовой штамповки:

Отрезка – отделение части заготовки по незамкнутому контуру на специальных машинах-ножницах и в штампах, применяют как заготовительную операцию.

Основные типы ножниц: ножницы с поступательным движением режущих кромок ножа (гильотинные) и с вращательным движением (дисковые). Для обеспечения захвата и подачи заготовки диаметр ножей должен быть больше толщины заготовки в 30-70 раз, зазор между режущими кромками – 0, 03-0, 05 толщины листа. Ножи наклонены друг к другу под углом 1-5*.

Вырубкой оформляют наружный контур детали, а пробивкой – внутренний контур отверстия. Вырубку и пробивку осуществляют металлическими пуансоном и матрицей. Пуансон выдавливает часть заготовки в отверстие матрицы. Качество поверхности среза улучшают зачисткой (срезают стружку небольшой глубины).

Гибка – операция, изменяющая кривизну заготовки без изменения ее линейных размеров. В процессе гибки пластическая деформация сосредотачивается на узком участке, контактирующем с пуансоном, а участки, образующие полки детали упруго деформируются. В зоне пластической деформации наружные слои растягиваются, а внутренние сжимаются.

Вытяжка без утонения стенок – превращает плоскую заготовку в полое пространственное изделие при уменьшении периметра вытягиваемой заготовки. Исходную вырубленную заготовку укладывают на плоскость матрицы. Пуансон надавливает на центральную часть заготовки и смещает ее в отверстие матрицы, периферийная часть смещаясь образует стенки изделия.

Вытяжка с утонением стенки – увеличивает длину полой заготовки за счет уменьшения толщины стенок исходной заготовки. При вытяжке с утонением стенки зазор между пуансоном и матрицей должен быть меньше толщины стенки, которая утоняется и одновременно удлиняется. Применяют для получения деталей, у которых толщина донышка больше толщины стенок. За один переход можно уменьшить толщину в 1, 5-2 раза.

Отбортовка – получение бортов путем выдавливания пуансоном центральной части заготовки с предварительно пробитым отверстием в матрицу.

Обжим – операция, при которой уменьшается диаметр краевой части полой заготовки в результате заталкивания ее в сужающуюся полость матрицы. Обжимаемая заготовка получает форму рабочей полости матрицы ( производство бутылок).

Формовка – операция, при которой изменяется форма заготовки в результате растяжения ее отдельных участков. Толщина заготовки этих участков уменьшается. Формовкой получают ребра жесткости, местные выступы и т.п. Деформирование осуществляется пуансоном и матрицами.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8 91011 12 13 Следующая ⇒