Штамповка осаживанием в открытых штампах

Для поковок класса А (табл. 1), штампуемых в открытых штампах, выбор линии разъема, составление эпюры диаметров и сечений, определение размеров расчетной и исходной заготовки, составление чертежа поковки, определение напусков, проектирование ручьев, выбор радиусов закруглений, соотношения размеров предварительного и окончательного ручьев, конструирование замков, литниковых канавок и выемок под клещевину, составление карты технологического процесса производятся так же, как и при штамповке на молотах. Припуски на механическую обработку и допуски на размер, штамповочные уклоны и профиль канавки для заусенца, основные размеры ручьев отличаются от принятых при штамповке на молотах.

Технологические элементы поковок. На поковки и на их элементы, получаемые осаживанием в открытых штампах при штамповке выдавливанием, припуски и допуски назначают по ГОСТу 7505—55 по 1-й и 2-й группам точности.

Наличие толкателей в прессе, облегчающих удаление поковки из ручья штампа, позволяет уменьшить штамповочные уклоны. У поковок высотой до 25 мм изменение штамповочного уклона на 2—5° существенно не влияет на экономию металла. Поэтому уменьшать их следует в первую очередь для более крупных поковок с высокими бобышками,  втулками, стенками.

Допускаемые значения уклонов при зтамповке с выдавливанием привезены в табл. 2.

Таблица 2. Штамповочные уклоны

Радиусы закруглений для поковок, штампуемых на КГШП, устанавливают так же, как и для поковок, штампуемых на молотах.

Допуск на чистоту поверхности (зарубины, вмятины от окалины, царапины, забои) не выше половины припуска.

Расчет заготовки и выбор переходов. Для штамповки поковок гр. I при расчете заготовок следует пользоваться правилами и формулами (см. здесь).

Объем заготовки подсчитывают так же, как и при штамповке на молотах V_зг = V_п + V_з + V_уг. Однако, если при штамповке на молотах V_з, определяют по площади канавки для заусенца, умноженной на коэффициент заполнения, то при штамповке на прессах из-за отсутствия в прессовом штампе магазина нормированной ширины объем заусенца определяют по формуле

V_з = У_мост + V_{з лен} = р (lh_з + h₂B),

где р — периметр поковки в мм; h₃ — толщина мостика в мм; l — ширина мостика в мм; В — ширина заусенца в мм; h₂ — толщина заусенца по магазину. Величины h₃ и b определяют по табл. 10, h₂ берется равной 2h₃, для поковок весом до 0,5 кг принимают В = 10 мм, до 2 кг — 15 мм и свыше, при весе 2 кг — 20 мм. Если поковки сложной формы и заусенец получается в предварительном штамповочном ручье, величину В удваивают.

Вычерчивание эпюры диаметров и сечений обязательно, так как она позволяет определить, к какой подгруппе отнести поковку, и выявить условия подготовки заготовки к штамповке. Для спаренных и многоштуч ных поковок вычерчивают общую это ру для определения профиля заготовки, подготовляемой на других агрегатах (стане периодического проката, ковочных вальцах, ГКМ, молотах и др.).

В штампах КГШП для поковок класса А применяют ручьи: осадочные, пережимные, гибочные, штамповочные заготовительно-предварительные, предварительные и окончательные, калибровочные, правочные, в отдельных случаях — обрезные и прошивные.

При выборе ручьев и определении расположения поковки в ручье необходимо учитывать следующее:

1. при взаимной замене верхнего и нижнего штампов характер заполнения ручьев практически не изменяется. Однако, учитывая потерю тепла при контакте заготовки с поверхностью ручья нижнего штампа, целесообразней выступающие элементы поковки проектировать в верхнем штампе;
2. металл с большой интенсивностью течет в направлении к плоскости разъема штампов. Для предотвращения образования складок (рис. 6) на стыке течения металла необходимо: в плоскости перехода от стенки ручья к перемычке увеличивать радиус перехода, а также следить за тем, чтобы поверхность металла была чистой, без окалины и температура нагрева заготовки была  высокой;
3. металл перемещается в вертикальном направлении сравнительно легко, поэтому, если необходимо получить хорошее заполнение выступов, в предварительном ручье рекомендуется осуществить набор металла одновременно с противоположной стороны выступов, чтобы в окончательном ручье за счет перемещения металла снизу вверх получить окончательное заполнение верхней полости (рис. 7);
4. при наличии плавных переходов в поковке металл настолько хорошо заполняет псе полости ручья, что фигуру поковки можно получить при первой штамповке; окончательный ручей в этом случае служит главным образом только для отработки формы;
5. перемещение металла по внутренних полостях происходит также без особых затруднений при наличии свободной полости для заполнения (магазина), если такой возможности нет, течение металла, вытесняемого при окончательной штамповке в заусенец, крайне затруднено. Поэтому магазины для свободного выхода металла во внутренних полостях ручья штампа обязательны.

При осадке продолговатой заготовки между плоскими бойками заготовка принимает в плане бочкообразный вид. Отсюда следует:

1. для получения бобышки, расположенной в центральной части поковки, потребуется заготовка меньшего диаметра, чем для штамповки поковок С бобышками, расположенными по концам;
2. при штамповке двух поковок с бобышками на концах, их надо располагать в ручьях так, чтобы большие бобышки находились в центре;
3. если форма поковки неблагоприятна для штамповки с малыми отходами металла, необходимо проверить, нет ли возможности получить хорошее использование металла при одновременной штамповке двух или нескольких  поковок;
4. при штамповке цепочкой поковок типа барашков, их следует располагать на концах, как показано на рис. 3;
5. штамповку поковок подгр. 1 (с небольшой разницей в сечениях) при несложном профиле, отсутствии резко выступающих элементов (ребер, бобышек и др.) можно производить в одном окончательном ручье, а при наличии выступов, ребер и ушков — в предварительном и окончательном штамповочных ручьях. Для сбивки окалины и удобства укладки заготопкн вводится осадочный ручей.

Поковки г p. I и подгр. 1 штампуют по следующим вариантам:

• предварительный и окончательный штамповочные ручьи;
• пережимной или осадочный, предварительный и окончательный штамповочные ручьи.
  Если и при спаривании поковок эпюра диаметров показывает неравномерность распределения сечений в поковке, целесообразней отказаться от спаривания. Если же штамповка спаренной поковки будет принята, тогда осуществляется вариант 3;
• подготовка на другом оборудовании, главным образом на ковочных вальцах, предварительный и окончательный штамповочные ручьи.

При штамповке поковок с изогнутой осью г p. I подгр. 2 в соответствии с эпюрой диаметров процесс штамповки намечают по следующим вариантам:

1. гибочный и окончательный штамповочные ручьи;
2. гибочный, предварительный и окончательный  штамповочные  ручьи;
3. предварительная заготовка на другом оборудовании, гибочный, предварительный и окончательный штамповочные ручьи.

Если необходимо уменьшить сечение в местах изгиба, гибочный ручей выполняется с пережимом.

При штамповке поковок с развилинами гp. I подгр. 3 и 4 соответственно возможны варианты:

1. предварительно-заготовительный ручей или предварительный   ручей с рассекателем и окончательный штамповочный  ручьи;
2. заготовка на другом оборудовании, предварительно-заготовительный ручей или предварительный с рассекателем и окончательный штамповочные ручьи.

При изготовлении поковек сложной формы под гр. 5 и с меняющимися объемами в отдельных элементах, как правило, применяют заготовку, подготовленную на другом оборудовании, которую штампуют в предварительном или в предварительно-заготовительном и в окончательном штамповочных ручьях. При штамповке поковок сложной формы, особенно при наличии значительных по сечению выступов, ребер, ушков, бобышек, резких переходов сечений, уже в предварительном ручье вводят канавку для заусенца, причем ее можно выполнять различной по ширине и толщине мостика в различных сечениях. Общая толщина мостика берется на 0,5 мм, а ширина на 1—2 мм больше, чем у мостика окончательного ручья.

Для поковок гр. II  выбор диаметра заготовки определяется удобством укладки ее в штамповочный ручей, удобством резки и обеспечением наилучших условий течения металла.

Для удобства резки желателен возможно меньший диаметр заготовки. Однако наилучшее заполнение ручья штампа происходит при диаметре заготовки, близком к наружному диаметру поковки.

При штамповке поковок гp. II рекомендуют следующие переходы:

1. поковки простои формы с плавным переходом, небольшой разницей в диаметрах заготовки и поковки, без выступающих ребер и бобышек и нагреве заготовки с минимальной окалиной — штамповка в одном окончательном ручье (рис. 11);
2. поковки несложной формы при диаметре заготовки, значительно меньшем диаметра поковки, — осадка и окончательная штамповка (рис. 12);
3. поковки сложной формы при незначительной разнице в диаметрах заготовки и поковки — предварительная и окончательная штамповка (рис. 13);
4. поковки сложной формы при значительной разнице в диаметрах заготовки и поковки — осадка, предварительная и окончательная штамповка (рис. 14);
5. очень сложные поковки, особенно с глубокими полостями — осадка, фасонирование, предварительная и окончательная штамповка (рис. 15).