Процесс штамповки на винтовых фрикционных прессах

Переходы штамповки и размеры исходной заготовки для поковок I группы (табл. 1) рекомендуется определять по той же методике, что и для соответствующих молотовых поковок, но с учетом особенностей технологической характеристики фрикционных прессов.

1. Производят построение расчетной заготовки и эпюры сечений с учетом многоштучной штамповки, если таковая применяется.
2. Исходя из соотношения размеров элементов эпюры, определяют необходимые заготовительные переходы. Следует учесть, что на фрикционных прессах нецелесообразно производить протяжку и подкатку заготовки. Если по расчету такие операции необходимы, то приходится изготовлять требуемую заготовку переменного сечения на другой машине (ковочных вальцах, горизонтально-ковочной машине, молоте); форму и размеры промежуточной заготовки определяют на основании расчетной заготовки (эпюры диаметров), как и в случае молотовой поковки Рекомендации по выбору объема заусенца см. далее. Следует, по возможности, заготовки переменного сечения штамповать выдавливанием (см. табл. 2, поз. 4) на том же фрикционном или на отдельном прессе (фрикционном или кривошипном). Применение многоштучной штамповки в окончательном ручье значительно упрощает процесс по заготовительным переходам и повышает производительность штамповки. При невозможности изготовлять промежуточную заготовку на отдельном агрегате или выдавливай, ее на фрикционном прессе необходимо упростить процесс по заготовительным переходам, заменив протяжку или подкатку более простыми переходами — пережимом или формовкой.
   Получающееся при этом менее совершенное распределение металла приводит к увеличению расхода его на заусенец при последующей штамповке и необходимости увеличения сечения канавки для заусенца на тех участках.
   где в заготовке получаются преувеличенные площади поперечных сечений. В этом случае на участках контура окончательного ручья, где предполагается избыток металла в заготовке, необходимо предусмотреть для заусенца канавку с двусторонним магазином или специальные карманы.
3. Размеры и профиль сечения и сходной заготовки (площадь поперечного сечения S_зг) рекомендуется устанавливать, исходя из расчетной заготовки и принятого процесса по заготовительным переходам, пользуясь соответствующими указаниями для молотовых поковок.

На фрикционных прессах штамповка производится, как правило, из штучной заготовки или из заготовки па две поковки с поворотом. Этими соображениями и следует руководствоваться при определении длины исходной заготовки:

где V_зг — объем заготовки с учетом количества получаемых с одной заготовки поковок; S_зг — площадь поперечного сечения заготовки.

Выбор переходов штамповки и определение размеров исходной заготовки для поковок круглых и квадратных в плане или близкой к ним формы рекомендуется производить в указываемой ниже последовательности.

Определять объем заготовки V_зг как сумму объемов поковки, отхода на заусенец и угар (см. здесь).

Для поковок 1-й подгруппы стержневого типа (табл. 1. поковки II-1) диаметр исходной заготовки d выбирают равным диаметру стержня поковки. В зависимости от технических условий применяют прокат повышенной точности или калиброванный металл.

Общая длина заготовки

Длина штампуемой (высаживаемой) части заготовки

где S_зг — площадь поперечного сечения заготовки; V_ф — объем утолщенной части поковки (например, головки болта) с учетом отхода на заусенец и угар.

Исходя из относительной длины осаживаемой части прутка l_в/d и пользуясь правилами высадки, определяют количество переходов и их размеры.

На фрикционных прессах обычно штампуют поковки стержневого типа, не требующие более одного наборного перехода, с тем чтобы весь процесс штамповки завершить не более чем в два перехода. При двухоперационном процессе следует применять или двухручьевой штамп, или штамп специальной конструкции с одним центральным ручьем в матрице и двумя переставными пуансонами, а также штамп с переставным толкателем.

Для поковок 2-й подгруппы (табл. 1. поковки II-2) размеры исходной заготовки определяют, исходя из объема заготовки V_зг и допускаемой величины отношения высоты (длины) заготовки к ее диаметру  m=l_зг/d_зг, пользуясь указаниями по аналогичным молотовым поковкам.

При относительно неглубокой полости в поковке ее можно изготовить за один-два перехода. При более глубокой полости, требующей соответственно и более глубокой прошивки l_пр/d_пр> 3, применяют обычно три перехода: 1) осадка заготовки и получение переднего центрирующего бурта; 2) предварительная прошивка — формовка; 3) окончательная штамповка.

Когда требуется два или три перехода, применяют либо трехручьевой штамп, либо штамп с одним центральным ручьем в матрице и с передвижными или накладными пуансонами.

Поковки 3-й подгруппы (табл. 1. поковки II-3) штампуют воднн или два перехода как в открытых, так и закрытых штампах. Определение переходов штамповки и размеров исходной заготовки производят так же, как и при штамповке аналогичных поковок па молотах. Необходимо только учесть замечания, приведенные далее, относительно высоты мостика заусенца h_з.

Технологический процесс для поковок промежуточной формы (табл. 1. поковки III-1) определяется принятым способом штамповки: при штамповке в открытых и закрытых штампах можно пользоваться теми же указаниями, что и для поковок I группы; при штамповке в закрытых штампах.

Для определения размеров заготовки и выбора переходов штамповки для поковок смешанной формы (табл. 1. поковки III-2) следует пользоваться общей методикой с учетом формы и специфики составляющих элементов (отростки, развалины и т. д.) поковки.

Для поковок 3-й подгруппы (табл. 1. поковки III-3) при штамповке в закрытых штампах применяют один окончательный ручей (соответственно один переход), располагаемый в разъемных матрицах (см. табл. 2, поз. 3). Диаметр заготовки в данном случае подбирают с таким расчетом, чтобы при сомкнутом положении матриц заготовка размещалась в направляющей части ручья с небольшим зазором.

Размеры заготовки определяют следующим образом. Объем заготовки

V_зг= (1,02÷1,05) V_п.

где V_п — объем поковки.

Диаметр заготовки

d_зг = d_p — (0,5÷1,5) мм.

Длина заготовки

Канавку для заусенца рекомендуется конструировать, пользуясь теми же данными, что и при штамповке на молотах. Необходимо, однако, учесть, что при штамповке на фрикционных прессах толщина заусенца должна быть несколько больше, и поэтому высоту мостика канавки определяют по формуле

h₃ = 0,02 √F_п,

где F_п — площадь проекции поковки в плане в мм; для поковок типа вилок в Fn входит также и площадь перемычки, расположенной между развилинами.

Округлив результат до ближайшего значения, окончательно устанавливают размеры h_з, h₁ и R.

Потребное усилие пресса рекомендуется определять по формуле

где a=3 — при штамповке в закрытых штампах поковок, без значительного выдавливания металла (табл. 2, поз. 2); а = 4 — при штамповке в открытых штампах (табл. 2, поз. 1); а = 5 — при штамповке выдавливанием в закрытом штампе (табл. 2, поз. 3 и 4); F_п — площадь в мм2 проекции поковки на плоскость, перпендикулярную к направлению движения ползуна пресса; V_п — объем поковки в мм3; σ_в — временное сопротивление на разрыв материала поковки при температуре конца штамповки в кг/мм2 (значение см. здесь).