Высадка с электронагревом может выполняться со свободной деформацией металла в штампе или с принудительным формообразованием.
Высадка с электронагревом при свободном деформировании металла
Процесс нагрева и высадки происходит по схеме (рис. 24). Конец заготовки, подлежащий высадке, зажимается между радиальными 1 и торцовым 2 контактами, подключенными ко вторичной обмотке понижающего трансформатора на напряжение 1,5-5 в переменного тока частотой 50 гц.
 |
Радиальные контакты зажимаются небольшим усилием Р1, допускающим скольжение заготовки. Для выполнения высадки на заготовку подается осевое давление P2, равное 10 кГ/мм2, и включается нагревающий ток. Участок заготовки между торцовым и радиальными контактами нагревается и получает осадку. При этом заготовка под действием осевого усилия Р2 скользит между радиальными контактами 1, и осадке подвергаются все новые участки заготовки. Рис.24. Схема процесса с электронагревом свободной деформации металла |
Для предотвращения подстуживания торца заготовки торцовый контакт выполняют из материала с низкой тепловой и электрической проводимостью, например из легированной хромомолибденовой стали Х12М, которая помимо указанных свойств обладает высокой прочностью и хорошо сопротивляется износу.
Рассматриваемым способом можно набрать значительный объем металла, существенно превышающий объем заготовки, заключенный между контактами. При осевом давлении 10 кГ/мм2 нагрев и деформация идут в среднем со скоростью 2-4 мм/сек. Когда заготовка осажена на заданную длину, операция прекращается. Однако таким образом получается лишь предварительная форма поковки, окончательная же форма придается ей штамповкой в ковочной машине, при этом дополнительный нагрев не требуется. Чтобы при осадке предотвратить искривление заготовки, расстояние между контактами не должно превышать 3-3,5 диаметра.
Высадка с электронагревом и деформированием в штампе
 |
Схема одного из вариантов процесса высадки с электронагревом в матрице приведена на рис. 25. Как и в предыдущем случае, нагрев конца заготовки, подвергающейся деформации, производится между двумя радиальными 1 и торцовым 2 контактами. Однако здесь степень деформации металла ограничивается матрицей 3. Электрически матрица изолирована от контактов и для уменьшения ее износа охлаждается водой. В процессе осадки деформируемый металл заполняет матрицу, образуя поковку необходимых размеров и формы. Рис. 25. Схема процесса высадки в матрице с электронагревом |
Примером установки, работающей по рассмотренной схеме, является агрегат для штамповки оси педали велосипеда (рис. 26). Механизм высадки состоит из пневматического цилиндра 1 высадки, матрицы 2, радиальных контактов 3 и торцового контакта 4. Величина осадки фиксируется концевым выключателем 5, который, срабатывая, прерывает цикл нагрева и высадки. Реле 6 давления воздуха обеспечивает включение нагревающего тока через некоторое время (1-2 сек).
 |
После включения цилиндра 1 высадки и достижения надежного контакта между торцом заготовки и торцовым контактом. Такая последовательность включения необходима для предотвращения образования в месте контакта электрической дуги. Пневматические цилиндры 7 и 8 управляют передвижением матрицы и радиального контакта, необходимым для извлечения отштампованной поковки из матрицы. Процесс нагрева и высадки совершается автоматически, и рабочий обычно обслуживает две установки. Рис. 26. Схема агрегата типа ЭВ-1 для высадки оси педали велосипеда |
Техническая характеристика установки
|
Мощность силового трансформатора в ква |
10 |
|
Напряжение трансформатора в в: |
|
|
Число ступеней регулирования |
10 |
|
Величина хода штока высадочного цилиндра в мм |
135 |
|
Максимальное давление на заготовку в кГ |
1000 |
|
Рабочее давление воздуха в am |
5 |
|
Расход воды для охлаждения в л/ч |
420 |
|
Производительность в шт/ч |
100 |
|
Вес в кГ |
900 |
|
Габариты в мм |
1300х800х1800 |
Точная высадка с электронагревом, не требующая последующей механической обработки, достигается дозировкой нагрева и выполнением его без окалины, а также применением предварительной точной дозировки объема заготовки.
Заготовка до высадки проходит механическую обработку, в результате чего она (получает строго определенный объем, затем нагревается в электровысадочном устройстве и штампуется.
Пример агрегата для высадки болта толкателя клапана.
 |
Эскиз болта толкателя приведен на рис. 27. Заготовки болтов нарезают из калиброванной стали 45 на токарных автоматах. Здесь же протачивается канавка, служащая для выхода резьбы при накатке. Перед высадкой торец заготовки шлифуют, чем достигаются хорошая поверхность головки болта после штамповки, а также точный объем заготовки. Рис. 27. Эскиз толкателя, изготовляемого точной высадкой с электронагревом |
Высадка производится на 15-тонном прессе, на котором смонтировано устройство для нагрева конца заготовки непосредственно в матрице (рис. 28).
 |
Заготовку 1 устанавливают в матрицу 2 и контактами 3 с помощью пневматических цилиндров 4 зажимают заготовку. После достижения в цилиндрах необходимого давления срабатывает пневматическое реле давления, включая электрический ток, который подается по гибким шинам 5 от понижающего трансформатора мощностью 2,5 ква со вторичным напряжением в 0,6-2,5 в при шести ступенях регулирования. По достижении заданной температуры (900-1000° С) фотореле 6 отключает нагрев и возвращает контакты 3 в исходное разомкнутое положение. При этом концевые выключатели 7 включают рабочий ход ползуна пресса и пуансон 8 производит штамповку головки болта. Рис. 28. Схема рабочих элементов агрегата для электронагрева и точной высадки болта толкателя Основным недостатком высадочного устройства рассмотренного выше типа является сравнительно низкая степень использования пресса: операция нагрева и высадки совершается на одном и том же рабочем месте, поэтому пресс в процессе нагрева заготовки простаивает. |
Этот недостаток устрняется, если нагрев и высадка выполняются в одном и том же агрегате, но на разных позициях. Примером такой установки является агрегат для высадки толкателя клапана (рис. 29).
 |
Пресс снабжен дисковым устройством, имеющим четыре рабочие позиции: загрузки 1, нагрева 2, штамповки 3 и выталкивания 4. Рис. 29. Схема устройства агрегата для электронагрева и высадки толкателя клапана Рабочий вручную вставляет заготовку в позицию загрузки. Диск посредством цилиндра 5 и храпового устройства 6 поворачивается на 90° и переносит заготовку в нагревательную позицию, где цилиндр 7 посредством рычагов 8 зажимает конец заготовки между контактами 9, подключенными посредством токоподводов 10 ко вторичной обмотке трансформатора 11. |
После этого включается ток и начинается нагрев, по окончании которого фотореле выключает ток, контакты 9 разжимаются и диск поворачивается на 90°, попадая в положение 3. Здесь срабатывает ползун 12 пресса и посредством пуансона 13 формирует головку толкателя в матрице. При очередном повороте диска отштампованный толкатель в позиции 4. выталкивается из матрицы.
Техническая характеристика агрегата
|
Мощность трансформатора в ква |
15 |
|
Напряжение трансформатора в в: |
|
|
Число ступеней регулирования вторичного напряжения 15 |
15 |
|
Производительность установки в шт/ч |
300-400 |
|
Усилие пресса в т |
50 |
