Отделочные операции после штамповки

Образующийся при штамповке в открытых штампах на поковке в плоскости разъема заусенец удаляют при помощи обрезного штампа, устанавливаемого на обрезных кривошипных прессах. Мелкие поковки из мало- и среднеуглеродистой сталей обрезаются в холодном состоянии. В горячем состоянии обычно обрезают поковки, отштампованные на молотах с весом падающих частей свыше 1,5 т. Обрезные прессы в этом случае входят в агрегат с молотом или прессом. Производительность обрезки зависит от производительности штамповки.

Обрезной штамп (рис. 174) состоит из обрезной матрицы 1, закрепляемой на башмаке при помощи клина или болтов, и обрезного пуансона 2, закрепляемого в пуансонодержателе. Режущим элементом в штампе является матрица.

Частным случаем заусенца является перемычка, образующаяся при наметке отверстия в поковке. Для получения сквозного отверстия перемычку удаляют прошивным пуансоном. Контур обрезной матрицы следует точнее подгонять по отношению контура поковки, так как всякая неточность при обрезке вызывает дополнительную зачистку на наждачных станках.

Рис. 174. Штамп для обрезки заусенца.

Операции обрезки наружного заусенца и прошивки внутреннего могут быть осуществлены за один ход пресса в комбинированном штампе.

Радиальный заусенец, получающийся при штамповке на ГКМ, обрезают обычно в обрезном ручье на самой машине.

Усилие пресса, необходимое для обрезки заусенца, определяют по формуле

P=1,3 τ_ср δS,

где Р — усилие пресса; τ_ср — сопротивление срезу при температуре обрезки; δ — толщина заусенца; S — периметр заусенца по плоскости среза; 1,3 — коэффициент, учитывающий затупление матрицы и пуансона.

При обрезке заусенца часто отштампованные поковки получают искривление осей и искажение поперечных сечений. Поэтому значительное количество поковок, особенно сложной конфигурации, требует последующей правки.

Крупные и средние поковки правят в горячем состоянии, мелкие поковки можно править в холодном состоянии. Правку осуществляют на штамповочных молотах, в специальном правочном штампе или в окончательном ручье штампа, или на обрезных кривошипных прессах в правочном штампе.

Чеканка подразделяется на плоскостную, объемную и комбинированную. Она осуществляется как в холодном, так и горячем состоянии.

Холодная чеканка обеспечивает максимальную точность размеров и высокое качество поверхности. Горячая чеканка применяется для поковок больших габаритов и дает меньшую точность.

На рис. 175, а показана плоскостная чеканка, а на рис. 175, б — объемная. Плоскостную чеканку применяют для получения точных размеров обычно между отдельными параллельными плоскостями поковки и для придания им надлежащего качества.

Рис. 175. Схемы кривошипно-коленного чеканочного пресса: а — плоскостной чеканки; б — объемной чеканки.

Точность размеров поковки при плоскостной чеканке характеризуется полем допуска, равным 0,16 мм для площади 260 мм2, при площади 2500 — 4000 мм² — полем допуска, равным 0,50 мм.

При горячей плоскостной чеканке поле допуска увеличивают до 50%. Поковки, поступающие на чеканку, должны иметь соответствующие припуски.

Объемная чеканка, точность которой на 30 ÷ 40 % ниже плоскостной, одновременно с повышением точности всех размеров поковки обеспечивает высокое качество всей поверхности поковки. При образовании заусенца последний удаляется.

Объемная чеканка, выполненная в нагретом состоянии, снижает точность размеров и ухудшает качество поверхности поковки. Однако она может быть применена для поковок с большими габаритами, так как в этом случае потребное усилие пресса резко снижается.

Комбинированная чеканка заключается в последовательном применении сначала объемной, а затем плоскостной чеканки, т. е. чеканок, точность которых идет в возрастающей степени.

Основной машиной, специально предназначенной для чеканки, является кривошипно-коленный пресс, схема которого приведена на рис. 175, а. Механизм его обеспечивает получение больших усилий по ползуну 5 при сравнительно малом крутящем моменте на валу кривошипа 4.

Усилие чеканочного пресса находят по формуле

P = KF,

где Р — усилие в Т; F — площадь проекции поверхности, подвергающейся чеканке, на горизонтальную плоскость в см2; К — удельное давление в Т/см2.

При плоскостной чеканке поковок из углеродистой стали К = 13—16 Т/см², для легированной стали К = 16—20 Т/см², для медных и алюминиевых сплавов около 12 Т/см². При объемной чеканке указанные удельные давления удваиваются.

Перед чеканкой поковки очищаются от поверхностной окалины, а поковки из углеродистой стали с содержанием углерода более 0,4% и из легированной стали подвергают предварительному отжигу или нормализации.

Очистку поковок от окалины можно осуществить следующими тремя способами:

• В барабанах. Размеры барабанов бывают по диаметру до 1,5 м и длиной до 3 м. Барабану придают вращательное движение со скоростью 20—60 об/мин. Очистка происходит из-за ударов одной поковки о другую. Для лучшей очистки в барабан с поковками загружают стальные звездочки или шарики диаметром 15 ÷ 20 мм. Барабанная очистка вызывает большой шум и искривление длинных поковок.
• В дробеметных аппаратах очищаются поковки весом до 10 кг. Загрузка и выгрузка поковок механизированы. Поковки помещаются на пластинчатый транспортер, на котором они поворачиваются. При движении поковки обдуваются дробью диаметром 0,8—1,5 мм. Более крупные поковки на подвесных транспортерах очищаются (дробью в дробеметных камерах.
• Травлением в серной кислоте концентрацией 18—20% при 55 °С. Иногда в ванну с раствором серной кислоты добавляют соляную кислоту, такой раствор сильнее реагирует с самой окалиной.

Ввиду вредности кислотного раствора у ванн устанавливают мощные бортовые отсосы, а воздух в кислотных помещениях подвергается 5 — 7-кратному обмену в час. Травление вытесняется очисткой дробью. Протравленные поковки промываются в воде при температуре до 70°. Иногда в воду добавляют щелочь.