Горизонтально ковочная машина

Штамповка на горизонтально ковочных машинах

Горизонтально ковочные машины (ГКМ) изготовляют с усилием по ползуну до 3150 т. Кинематическая схема этой машины изображена на рис. 161.

Горизонтально ковочная машина представляет собой горизонтальный кривошипный пресс, который дополняется боковым механизмом, получающим движение от кулачков 13.

 

Рис. 161. Кинематическая схема горизонтальноковочной машины.

Главный ползун 6 машины, несущий пуансон 7, приводится движение от кривошипного вала 4 через шатун 5. Движение подвижной щеки вместе с подвижной матрицей 10 осуществляется от бокового ползуна 12 системой рычагов 11. Сам боковой ползун приводится в движение с помощью кулачков 13, сидящих на кривошипном валу 4. Движение на привод передает мотор 1 через клиноременную передачу 2 и маховик 3.

Штампы горизонтальноковочных машин состоят не из двух частей, а из трех: неподвижной матрицы 9, подвижной 10 и пуансона 7, раскрывающихся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, что позволяет штамповать сложные поковки. Матрицы 9 и 10 имеют вертикальную плоскость разъема. Главный ползун 6 и боковой 12 горизонтальноковочной машины в отличие от кривошипных пресс осуществляют движение в горизонтальном направлении.

Схема процесса штамповки на горизонтальноковочной машине представлена на рис. 162. Нагретый до температуры горячей деформирования пруток 4 закладывают в неподвижную матрицу 3 (рис. 162, а и б). Положение конца нагретого прутка определяется упором 2. После включения машины на рабочий ход ползуны машины начинают движение. Подвижная щека вместе с подвижной матрицей 5 подходит к неподвижной матрице 3 до соприкосновения пуансона 1 с выступающим торцом прутка и зажимает пруток. На пути движения пуансона 1 находится упор 2, сблокированный с главным ползуном, к которому прикреплен пуансон 1. При подходе пуансона 1 упор 2 автоматически отходит. При дальнейшем движении ползуна пуансоном 1 происходит высадка прутка, выступающего за пределы зажимной части матрицы, при этом металл заполнит полость матрицы (рис. 162, в).

Рис. 162. Схема высадки на горизонтальноковочной машине.

Достигнув крайнего переднего сложения,  ползун двигается в обратном направлении, а пуансон из полости матриц выходит на некоторое расстояние, после чего матрицы раскрываются, а высаженную поковку вынимают или она выпадает из матрицы, после чего пуансон и матрица принимают исходное положение (рис. 162, г). В дальнейшем, смотря по технологическому процессу, можно использовать другую  заготовку, повторить на ней ту же операцию или же произвести следующий переход в другом ручье. Каждый  переход осуществляется за один рабочий ход.

Формующая полость может быть одновременно в матрице и в пуансоне (рис. 162, в) или только в одном пуансоне (см. рис. 166).

Исходным материалом для штамповки на горизонтальноковочных машинах служит круглый, реже квадратный или прямоугольный прокат повышенной точности. Диаметр круглой заготовки достигает 300 мм.

Работу на горизонтальноковочных машинах механизируют путем применения пневматических подъемников, с помощью которых осуществляют перенос полуфабриката из ручья в ручей (рис. 163); устройством монорельсов для подачи заготовки от печи к машине. Работа на этих машинах иногда автоматизируется, т. е. нагретая заготовка подается наклонным транспортером, захватывается механическими клещами и направляется в ручей машины, а затем автоматически передается в последующие ручьи. При такой подаче заготовок работа деформации осуществляется одновременно во всех ручьях штампа.

Рис. 163. Пневматический подъемник для горизонтальноковочной машины.

В настоящее время применяются горизонтальноковочные машины (небольших размеров) с горизонтальной плоскостью разъема (подвижная матрица вверху), этим облегчается возможность автоматизации технологического процесса.

Штамповка на горизонтальноковочных машинах характеризуется высокой производительностью, возможностью изготовлять поковки сложной конфигурации без напусков; малыми отходами металла точностью размеров и чистотой поверхности и удобством работы.

Конструкции поковок, штампуемых на горизонтальноковочных машинах, весьма разнообразны, однако наиболее удобными для штамповки являются поковки, имеющие форму простых или усложненных выступами или впадинами тел вращения (рис. 164). Изготовление таких деталей на ГКМ рентабельнее, чем на молоте.

Рис. 164. Типовые поковки для штамповки на ГКМ.

Основной операцией при изготовлении поковок на этой машине является высадка, часто сопровождающаяся прошивкой, но возможны и др.

При конструировании поковок, изготовляемых на ГКМ, необходимо соблюдать следующие правила:

  • Предусматривать штамповочные уклоны: а — на цилиндрических участках поковки (рис. 165, а), высаживаемых в полости, длиной более половины диаметра не менее 0,5° на сторону; б — на буртиках (рис. 165, б), формуемых в глубоких круговых впадинах матриц — 0,5 ÷ 1,5° на сторону; в — глубокие несквозные полости, прошиваемые пуансоном, когда металл необходимо направить на образование буртика, стенки должны иметь уклон 0,5 ÷ 3°, (рис. 165, в).
  • Переходы с одной поверхности на другую выполняются по радиусам величиной не менее 1,5 ÷ 2 мм.
  • Толщина стенок деталей со сквозными отверстиями или глубокими полостями принимается не меньше 0,15 наружного-диаметра (рис. 165, г).
  • При получении полостей в поковках необходимо избегать сужения их в продольном направлении для обеспечения свободного течения металла навстречу пуансону (рис. 165, д).
  • Избегать конической формы выемок (рис. 165, е) и хвостовиков.

 

Рис. 165. Конфигурации поковок, которые должны быть учтены при их изготовлении на горизонтальноковочных машинах.

Диаметр исходного прутка зависит от конфигурации поковки. Учитывая, что операция вытежки на ГКМ не производится, следует площадь поперечного сечения прутка брать не более минимальной площади поперечного сечения поковки.

Вне зависимости от формы полости инструмента высадить на любой диаметр за один переход выступающий из зажимной части матрицы конец прутка можно лишь в том случае, когда длина этого конца не превышает трех диаметров его. При большей длине возможен изгиб заготовки, а поэтому деформирование в этих случаях осуществляется в специальных наборных ручьях.

При наборе материала в матрицах диаметр полости не должен превышать 1,5 диаметра высаживаемого прутка. Набор материала в пуансоне (рис. 166, а) осуществляется чаще в конических полостях. Максимальный диаметр конуса D1 не должен превышать 1,5 диаметров исходного прутка d, если D1 = l,5d, то размер а' не должен превышать 2d, если D1<l,25d, то размер а' может быть увеличен до 3 d. При последующих высадках под диаметром d следует подразумевать средний диаметр конуса d1, полученного в предыдущем ручье (рис. 166, в), или диаметр прутка d1 (рис. 166, б), высаженного на предыдущем переходе.

Рис. 166. Ручьи штампа ГКМ с набором металла в пуансоне.

Максимальная длина выживаемой части прутка не должна превышать 12 ее диаметров.

Необходимое усилие Р для штамповки на ГКМ определяют по формуле

P = cFσпч,

где F — площадь проекции поковки на плоскость, перпендикулярную к направлению движения ползуна; σпч — предел прочности металла при температуре штамповки; с — коэффициент, зависящий от к фигурации поковки; для грубых расчетов его можно принять равным 4.

При работе одновременно во всех ручьях штампа значение F в формуле Р = cFσпч следует заменять ΣF — суммой площад проекции переходов поковки на плоскость, перпендикулярную направлению движения ползуна.

Понятие о конструкции штампов для этих машин и о ходе работы штампа дает рис. 167. Заготовкой является цилиндрический пруток, который после нагрева закладывается в ручей 1 штампа и, будучи зажатым матрицами, деформируется верхним пуансоном. Деформированию подвержена часть заготовки, которая выступает из зажимной части ручья. В первом ручье производят набор материала вследствие того, что длина высаживаемой части более трех ее диаметров, и получают усеченный конус А. Полученный в ручье 1 полуфабрикат переносится в ручей 2, после деформирования в котором поковка получает вид В; в этом ручье, в отличие от ручья 1, где набор металла происходит в полости матрицы, формующая полость находится и в матрице, и в пуансоне. В ручье 2 поковки оформлена по наружному контуру с наметкой отверстия. В ручье 3 происходит прошивка отверстия, диаметром  пуансона равным диаметру прутка, после чего получается готовая деталь С. Прошивка осуществляется нижним пуансоном с помощью прошивной вставки 4, закрепленной в матрице. Благодаря прошивки деталь отделяется от прутка.

Рис. 167. Штамп ГКМ для получения поковки с отверстием.

Правая матрица штампа крепится к станине машины, а левая матрица — к подвижной щеке машины при помощи накладок. Пуансоны прикрепляют к ползуну с помощью пуансонодержателей или переходных державок.



 
 
Добавить предприятие
 


 
 
 
 
 
 
 
Тел.: (8552) 39-71-29
промышленные предприятия Условия использования материалов сайта Политика конфиденциальности
 
Создание сайта Вебцентр