Заготовительные ручьи

№
по
пор.

Тип ручья и область его
применения или элемент ручья

Способ построения и основные формулы

Формовочный ручей З-I-1, а

1

Формовочный ручей для поковок
симметричных в плане при штам-
повке из заготовки на одну поковку

Построение профиля ручья. Способ построения заключается в нахождении такой фигуры, которая вписывается в контур поковки в плане. В местах набора металла, где по расчетной заготовке есть головка (d_э>d_cp) зазор между контуром поковки и контуром формовочного ручья необходим 1-2 мм. В местах, откуда металл частично вытесняется, т. е. где согласно эпюре диаметров d_эГоризонтальные участки по расчетной заготовке следует выполнять в формовочном ручье по наклонным плоскостям с углом наклона от линии раздела в направлении к местам набора в пределах 2 - 5° (поз. 1)
Несимметричный формовочный ручей (поз. 2) должен обеспечивать легкое удаление отформованной заготовки из ручья. Переходы по контуру необходимы плавные. Для этого допускается перекрытие контуром формовочного ручья контура поковки в тех местах, где это требуется для плавности переходов и легкости удаления заготовки из ручья (см. участок К на поз. 2)
В местах перехода от меньших сечений в большие надо делать желоб — поперечное углубление для получения более плавной формовки металла без образования засечек
При многоштучной штамповке (поз. 3) расстояния между отдельными частями формовочного ручья, из которых каждая соответствует контуру одной поковки, следует выполнять равными расстояниям между отдельными фигурами поковки, причем если расстояние с<8÷2 мм, то надо делать плавный переход от одной фигуры к другой, как показано на поз. 3, а
При с>12 мм следует между отдельными фигурами делать перемычку (поз. 3, б)
При штамповке с отделением поковки от прутка на ноже надо в конце профиля формовочного ручья делать специальную канавку (поз. 3), которая служит для размещения уса (заусенца), получающегося на конце прутка при отрубке поковки на ноже
Ширина формовочного ручья открытого типа

Принимаемое значение h_min должно удовлетворять неравенству

2

Формовочный ручей для поковок,
несимметричных в плане при
штамповке из заготовки на
одну поковку

3

Формовочный ручей при
многоштучной штамповке

Подкатной открытый ручей З-I-1, б

4

Подкатной открытый pучей для
набора металла и фиксации
требуемых расстояний
между наборами

Размеры профиля по высоте h определяют исходя из размеров d_э и d_cp расчетной заготовки или величины площадей поперечных сечений поковки с заусенцем S_э и в зависимости от диаметра D_зг исхоной круглой заготовки или D^зг_пр=1,13√S_зг приведенного диаметра заготовки квадратногосечения площадью S_зг по формуле

h= μd_э = 1,13μ√/S_э, (1)

где μ находят по следующей таблице:

На чертежах ручьев диаметр заготовки обозначен через D.
Горизонтальные участки контура стержня расчетной заготовки заменяют наклонными под углом к горизонтальной оси 2-5°, причем уклоны делают в обе стороны от линии раздела в направлении к головкам в случае сложной расчетной заготовки или в одну сторону в направлении к набору для элементарной расчетной заготовки. Переходы и закругления профиля ручья надо выполнять возможно более плавными, радиусами не меньшими, чем указано на чертеже ручья.
Расстояние l₁ определяют графически из условия плавного сопряжения.

4

Подкатной открытый ручей для
набора металла и фиксации
требуемых
расстояний между наборами

Размеры концевой канавки определяют по таблице, данной ниже для подкатного закрытого ручья, за исключением размера b, который принимается равным ширине ручья В.
Ширину ручья вычисляют по следующим формулам:

Вид заготовки	Формула
Подкатка исходной заготовки	(2) но в впределах B=(dэ max+10)÷1,5Dзг(или 1,7Азг)
Подкатка предварительного протянутой заготовки	(3) но в впределах B=(dэ max+10)÷1,5Dзг*(или 1,7Азг) и не менее

d_{э max} - наибольший диаметр расчетной заготовки: h_min - наименьший раствор ручья; h_к - раствор ручья в месте перехода стержня в головку, т. е. на линии d расчетной заготовки; S_c - средняя площадь сечения стержня расчетной заготовки; S_зг - площадь поперечного сечения и сходной заготовки; D_зг - диаметр круглой исходной заготовки или приведенный диаметр  D^пр_зг=1,13√S_зг заготовки квадратного сечения
* Имеется в виду ширина не менее и не более двух указанных предельных значений

Подкатной закрытый ручей З-I-1, в

5

Подкатной закрытый ручей, для
значительного набора металла и
фиксации требуемых расстояний
между наборами

Обозначения размеров см. чертеж п.4

Размеры профиля по высоте h определяют по формуле (1) (п. 4), где μ находят по следующей таблице:

6

Закрытый несимметричный,
применяется для набора металла
одностороннего его смещения
при условии

h'/h"≤1,5

Размеры концевой канавки определяют по следующей таблице:

Размеры в мм

7

Закрытый переменной ширины,
применяется, когда подкатку
производят после протяжки,
при условии, когда где В_к
и В_c - различные значения
ширины, полученные для разных
участков ручья по формуле (5)
настоящей таблицы

Ширину ручья определять по следующим формулам:

Вид заготовки	Формула
Подкатка исходной заготовки	но в впределах B=1,1dmax+10)÷1,7Dзг(или 1,9Азг)
Подкатка предварительного протянутой заготовки	но в впределах B=1,1dmax+10)÷1,7Dзг*(или 1,9Азг)

Применяют две формы поперечных сечений закрытого подкатного ручья: а) форма, построенная по дуге окружности (п. 5), проходящей через три точки, и б) форма, построенная по дуге и касательным, как показано в п. 9
При подкатке заготовки с диаметром D_зг<80 мм рекомендуется все поперечные сечения закрытого подкатного ручья выполнять по дуге, как показано в п. 5. При подкатке заготовок с диаметром D_зг>80 мм рекомендуется на участке, где D_згзгШирина закрытого ручья для обеих форм определяется по приведенным формулам (2) - (5)

8

Смешанного типа, применяется
при необходимости получить
наборы почти
цилиндрической формы и
гладкого стержня овальных
или круглых пперечных сечений

9

Закрытый ручей с поперечным
сечением, построенным по
дуге и касательным

Протяжной ручей 3-I-1, г

10

Протяжной ручей, открытый,
расположенный
параллельно оси штампа,
применяется, когда
совокупность других требуемых
ручьев позволяет осуществить
прямое расположение

При расчете элементов протяжного ручья исходят из размеров расчетной заготовки и исходной заготовки, причем S_зг - площадь сечения исходной заготовки; А_зг - толщина исходной квадратной заготовки или приведенный размер толщины заготовки круглого сечения.

S_c - средняя толщина стержня расчетной заготовки; l_пp - общая длина протягиваемой части; d_min - минимальный диаметр расчетной заготовки

Раствор протяжного ручья определяют по формулам:

11

Протяжной ручей открытый,
расположенный подуглом к
оси штампа, что обусловливается
требованиями удобного
расположения всех
необходимых ручьев штампа

12

Протяжной ручей закрытого типа;
применяется, когда отношение
протягиваемой длины к средней
толщине протягиваемого стержня

Длину протяжного порога С определяют по таблице

Глубина ручья е=2а. При отсутствии головки или выступа на конце протягиваемого стержня е=1,2dc, но не выступа толщиной d_б;

е₁=А_зг+10 мм (поз.11)

Угол поворота α=15÷30°. Радиусы R=0,25C; R₁=2,5С.
Ширина ручья

В=φА_зг+(10÷20) мм,

где φ находят по следующей таблице:

13

Площадка для протяжки;
применяется для грубой
ступенчатой протяжки, для
протяжки клещевого конца

Площадку для протяжки располагают на одном из передних углов штампа или на свободной площади между ручьями. При этом

В ≥1,4А_зг + 10 мм;
L₁=l_np+10 мм

Радиус округления определять по следующей таблице:

Пережимной ручей З-I-2, a

14

Пережимной ручей служит для
пережима и незначительного
набора металла, достигаемого
за одно обжатие заготовки
(стрелки N)

Размеры профиля по высоте h определяют по формуле (1), где μ - по следующей таблице:

Горизонтальные участки контура расчетной заготовки заменяют наклонными и все переходы плавно округляются, как показано на эскизе.

Ширина ручья

где S_зг — площадь поперечного сечения исходной заготовки

Площадка для расплющивания З-I-2, б

15

Площадка для раплющивания
применяется для обработки
исходной, а иногда
предварительно подкатанной или
протянутой заготовки, чем
предотвращаетются возможные
зажимы

Размеры определяют по чертежу и в соответствии с размерами расплющенной заготовки: ширины заготовки В₃, длины L₃ и высоты Н₃,

В₃ = В_п—(3+5) мм,
L₃ = B_п-(5-10) мм,

где В_п и L_п — максимальная ширина и длина поковки, мм;

где V_зг определяют с учетом того, что штамповка производится без клещевины. Длина площадки

L=L₃ +(40÷50) мм.

Ширина площадки

В = В₃+15 мм.

Размер от оси штамповочного ручья до края площадки

е = 0,5В_п+В₃+ (40÷50) мм.

Иногда углубления H₃/2 на плоскости разъема не делают. Тогда выполняют плавный переход от магазина заусенечной канавки к плоскости разъема

Высадочный ручей для удлиненных в плане поковок З-I-3, a

16

Высадочный ручей для
удлиненных в плане поковок
применяется для увеличения 
одного из сечений заготовки
(набора металла) за счет
уменьшения длины заготовки
для последующей
штамповки плашмя

Размеры определяют исходя из равенства объема полости высадочного ручья V_в.р объему заготовки V_зг учетом, что штамповка проводится без клещевины;

V _в.р=V_зг

Объем полостей V'₁, V'₂ и объем фланца высаженной заготовки V'ф должны быть равны объемам соответствующих частей поковки V₁, V₂ и V_ф с учетом заусенца и угара:

V'₁= V₁+ V_з.1+ V_уг.1;
V'₂= V₂+ V_з.2+ V_уг.2;
V'_ф= V_ф+ V_з.ф+ V_уг.ф;

h_1,2=l_1,2-(5÷15) мм;
h_ф=l_ф-(2÷3) мм;

r_1,2=r_1,2+(2÷4) мм;
R'_1,2=R_1,2+(5÷10) мм

Специальный протяжной ручей З-I-3, б

17

Специальный протяжной ручей
служит для протяжки на конус
концевого участка большей
длины при последующей
штамповке в высадочном ручье

Размеры определяют в соответствии с полостью V₁ высадочного ручья (см. п.16) и, следовательно, по размерам поковки:

l=h₁+5 мм=l₁-(0÷10) мм;
d_cp=d_cp.1-(5÷10) мм
R'=10÷25 мм

где 10 мм — принимать при D_зг=30 мм
25 мм — принимать при D_зг=100 мм
В=(1,25÷1,5) D_зг+20 мм, где
1,25 - принимать при D_зг>80,
1,5 - принимать при D_зг < 40

Гибочный ручей З-I-4,а

18

Профиль гибочного ручья,
построенный в местах резкого
перегиба

Удаление зажима в месте
резкого изгиба поковки за счет
перекрытия контура поковки
контуром гибочного ручья

Профиль гибочного ручья строят так, чтобы он вписывался в контур поковки в плане. Зазоры между контуром поковки и профилем гибочного ручья принимают в пределах 2 —10 мм, с тем чтобы обеспечить свободную укладку изогнутой заготовки в штамповочный ручей. Там, где необходимо заполнение сравнительно глубокой полости гибочного ручья (поз. 19), глубину ее h следует делать преувеличенной, давая более значительное перекрытие контура поковки контуром гибочного ручья
Особо важное значение получает перекрытие контура штамповочного ручья контуром гибочного в местах переходов поковки, требующих соответственно и резкой гибки (поз. 18). На противоположной стороне от резкого перехода (М на поз. 18) следует давать возможно больший радиус закругления, обеспечивающий, однако, заполнение полости штампа и образование хотя бы небольшого заусенца f.
Расположение гибочного ручья относительно плоскости разъема должно способствовать затеканию металла в труднозаполняемые места и удалению изогнутой заготовки из ручья, а также обеспечивать правильное положение исходной заготовки по отношению к выступам верхнего штампа (заготовка должна иметь примерно горизонтальное положение), с тем чтобы получить равномерную гибку, без перетяжки заготовки в одну сторону и без складок.
В соответствии с профилем гибочного ручья и его расположением относительно плоскости разъема следует располагать на плоскости разъема штамповочные ручьи, исходя из удобства укладывания изогнутой заготовки и удерживания ее в клещах во время штамповки
Кроме того, надо выбрать такое расположение гибочного ручья относительно плоскости разъема, при котором выступающие над плоскостью разъема части ручья были бы примерно равнопрочны как в верхнем, так и в нижнем штампах (см. выступы N на эскизе поз. 19), и чтобы размеры выступающих над плоскостью разъема частей были примерно одинаковыми в верхнем и нижнем штампах (z1= z2), чем достигается равномерная строжка обоих кубиков данного комплекта штампов.
Для укладки заготовки следует предусмотреть минимум две точки опоры в нижней части гибочного ручья (см. поз. 19 - 21)
Для центрирования заготовки на опорах нижнего штампа необходимо делать желобы (дугообразную поперечную впадину), особенно когда не исключена возможность сбивания заготовки в сторону при ее гибке (см. поз. 21). С этой же целью рекомендуется делать желоб на выступах верхнего штампа, особенно когда эти выступы имеют резкие очертания (см. поз. 19)
Глубину желоба определяют из соотношения

h_к=(0,1—0,2) h,

где h — раствор соответствующего места ручья

Точную укладку заготовки в гибочный ручей можно осуществить по переднему или заднему упорам. В качестве переднего упора (фиксатора) может иногда служить впадина на заготовке, получаемая при обработке ее в пережимном или подкатном ручьях.
Передний выступ гибочного ручья в этом случае нужно делать в нижнем штампе по форме впадины и фиксировать заготовку, укладывая ее впадиной на выступ.
При гибке гладкой или протянутой заготовки надо применить задний упор в виде выступа в крайней части гибочного ручья нижнего штампа (V на поз. 20). Во избежание защемления конца заготовки в верхнем штампе следует делать ручей длиннее (и на поз. 20), особенно, когда на конце заготовки имеется утолщение (выступ или бобышка) Когда вследствие наличия высоких выступов в нижнем штампе или коленчатой формы профиля гибочного ручья (см. поз. 21) нельзя применить передний или задний упоры, заготовку укладывают с ориентировкой по выступам гибочного ручья

19

Построение профиля гибочного
ручья и его поперечных сечений

20

Упор на нижнем выступе
гибочного ручья и выемка u в
верхней части гибочного ручья,
предотвращают защемление
заднего конца заготовки

21

Гибочный ручей, в котором
кроме гибки происходит
значительная вытяжка
заготовки и ее формовка

Ширину гибочного ручья рекомендуется определять по следующим формулам:
а) при гибке исходной заготовки, не подвергавшейся предварительной обработке в заготовительных ручьях:

б) при гибке заготовки, подвергавшейся предварительной обработке

но не менее чем

где ƒзmax—площадь сечения максимального утолщения на заготовке, если исходная заготовка подвергалась до гибки обработке в других заготовительных ручьях (протяжка, подкатка и пр.); ƒ₃ - площадь сечения заготовки, предварительно обработанной в заготовительных ручьях, в месте, соответствующем наименьшей высоте гибочного ручья h_min; h_min - наименьшая высота (раствор) гибочного ручья; h_с - высота гибочного ручья в месте, соответствующем ƒ_{3 max}
Зазор Δ между выступами N гибочного ручья и соответствующими боковыми стенками штампа (см. поз. 19) можно выбирать по следующей таблице:

При этом ширину ручья В надо выдержать на всех выступающих относительно плоскости разъема частях гибочного ручья, а места против выступов следует выполнить по ширине соответственно на Δ мм больше.
Размеры клещевой выемки такие же, как и для формовочного ручья (поз. 1)

Площадка для осадки 3-II-1-2,а

22

Площадка для осадки в штампе
замка

Площадка для осадки должна быть достаточной для размещения заготовки диаметром d после осадки. Для получения штампа минимальных размеров можно использовать часть его площади в зоне канавки для заусенца, предусматривая плавный переход от канавки на плоскость штампа

На фигуре: D - диаметр поковки по линии разъема при температуре штамповки; b+b₁ - общая ширина канавки для заусенца

23

Графическое определение
размеров площадки для
осадки и штампа
без замка

Ширина а, длина b, расстояния n и с от осевых линий до граней контрольного угла штампа без замка определяют графически
Если найденное этим способом расстояние от оси хвостовика до левой боковой стороны штампа е = а - (c+5) получается настолько большим, что штамп не размещается на данном молоте, т. е. когда размер е больше расстояния от оси бабы до левой направляющей молота (с учетом необходимого зазора), то рекомендуется увеличить размер штампа в направлении спереди назад (см. пунктирные линии на эскизе)
Определив а и b (или а1 при втором варианте), нужно подобрать по нормали ближайшие большие значения размеров штампового кубика

24

Площадка для осадки в
штампе с замком

Размеры штампа с замком и с площадкой для осадки определяют в следующей последовательности (см. эскиз):
1. Определяют допускаемую толщину стенки t в соответствии с указаниями, данными в разделе «Конструирование штампа»:
а) если (b+b₁+10)>t то следует применить конструкцию с подрезанным выступом замка, вариант А);
б) если же (b+b₁+10)В обоих случаях часть замка нижнего штампа вырезается в пределах ¼ для размещения площадки для осадки.
2. Радиус контура замка в случае А

,    (6)

в случае Б

  (7)

3. Расстояние от оси хвостовика до боковой грани контрольного угла

С=R₁+ H, (8)

где H - высота замкового выступа

4. Определение размеров е и n производят графически:
а) для конструкции, изображенной по варианту А, из центра штампа проводят окружность радиусом и касательную к ней от точки пересечения окружности радиуса R₁ с осевой линией штампа. Определив таким образом линию среза замкового выступа верхнего штампа и линию начала углубления (H—h) нижнего штампа, проводят из центра штампа перпендикуляр к направлению этой линии среза; радиусом d/2 проводят окружность из центра, лежащего на указанном перпендикуляре, касательно линии среза; так как эта окружность будет представлять собой контур осаженной заготовки, то на расстоянии 15 мм от ее крайних точек проводятся две взаимно перпендикулярные линии, которыми определяются размеры е и п, причем последний необходимо проверить по условию n>(R₁-H);
б) для конструкции, изображенной на фигуре, вариант Б, построение производят аналогичным образом с той разницей, что окружность радиусом d/2 проводят касательно окружности радиуса из центра, лежащего на прямой, проходящей под углом 45° к оси штампа
5. Габаритные размеры штампа в плане

   (9)

Определив таким образом значения длины и ширины штампа, надо выбрать по нормали ближайшие большие размеры так, чтобы они были больше пасчетных во всяком случае на величину возможного отрицательного отклонения

Высадочный ручей для круглых и квадратных в плане поковок З-II-3, a

25

Высадочный ручей для круглых
и квадратных в плане поковок,
применяется для высадки
фланца при последующей
штамповке осадкой в торец

Размеры полостей V₁ и V₂ высадочного ручья принимают равными размерам участков V₁ и V₂ поковки за исключением радиусов r₁, r₂, R'₁ и R'₂ которые выбирают по формулам:

r'_1,2=r_1,2+(4÷6) мм
R'_1,2=R_1,2+3 мм

Объем фланца заготовки V'_ф определяют по формуле

V'_ф=V_ф+V₃+V_уг

где V₃-объем заусенца и V_уг-объем угара;

Специальный протяжной ручей 3-11-3,6

26

См. п. 17

Размеры определяют в соответствии с полостью V₁ высадочного ручья (см. п. 25) или по размерам поковки

l=h₁ + 5 мм,
d_cp=d_cp.1-(5÷10) мм

Размеры R' и В определяют по формулам п. 17