Штампы для штамповки в вальцах

Раздел калибра. В простых поковках раздел калибра при штамповке в вальцах большей частью предопределен геометрической формой сечения. В поковках, имеющих симметричный профиль поперечного сечения (рис. 54, а), раздел калибра необходимо устанавливать посередине профиля, а в поковках с несимметричным профилем поперечного сечения - по линии, делящей фигуру на две части, равновеликие по площади (рис. 54, б), т. е. F_в = F_н.

Радиусы закруглений. Зависимость величины радиусов закруглений ручья штампа от величины обжатия выражается уравнениями

(71) где h0 и h1 - высота заготовки до и после прохождения данного ручья в мм; rк - радиус закругления у вершины ручья в мм; R - радиус скругления кромки (края) ручья в мм. Рис. 54. Определение положения раздела ручья

Минимальный радиус скругления кромок ручья штампа, который можно выполиять на штампах ковочных вальцов, равен 1,5 мм, но обычно берут R = 3 мм.

Углы наклона. При глубине полости штампа до 10 мм угол наклона боковых и задней стенок полости штампа рекомендуется принимать до 3°, а при глубине 10-35 мм 3-10°.

Угол наклона β передней (набегающей) стенки полости (рис. 55) зависит также от размера валков, опережения металла и вычисляется приближенно по формуле                 (72) где r = D/2 - начальный радиус штампа в мм; γ - центральный угол в град.; cos γ = r-h/r; h - глубина полости штампа в мм; А = 1 + S/100; S - опережение металла в %. Рис. 55. Схема  к определению угла наклона передней стенки полости штампа

Отверстия в поковках. В табл. 28 приведены величины угла у наклона стенки штампа и радиусы закругления R и r_к штампа в зависимости от глубины отверстия в поковках.

Таблица 28. Размеры угла наклона и радиусы закругления штампа в зависимости от глубины отверстия в поковках

Размеры штампов. Штампы ковочных вальцов можно выполнять однопозиционными и многопозиционными, т. е. на одну или несколько деталей.

Однопозиционные штампы применяют для вальцовки поковок с большими габаритными размерами (длиной более 150 мм). При длине детали менее 150 мм применяют многопозиционные штампы длиной 300400 мм и более.

Опорную и рабочую поверхности штампа после обработки резцом и термообработки рекомендуется шлифовать.

Размеры штампов определяются габаритами поковки.

В табл. 29 приведены высоты штампа в зависимости от усилия Р и глубины h.

Таблица 29. Высота штампа H в зависимости от усилия Р и глубины h

Толщину стенок штампа я выбирают в зависимости от его глубины h в мм (эскиз к табл. 29):

Установку и фиксирование штампов на ковочных вальцах производят с помощью базовых поверхностей, расположенных по краю штампа. В зависимости от габаритных размеров штампа их крепят на валки болтами, клиновидными шпонками или разъемными кольцами (рис. 56). При этом крепление коротких штампов (длиной до 150 мм) предпочтительно производить с помощью клиновидных шпонок (рис. 56, а), а длинных - болтами (рис. 56, б).

При монтаже на валки большого количества штампов целесообразно крепить их с помощью разъемных колец (рис. 56, в). Штампы удерживаются в кольцах болтами 1. Для предотвращения смещения одного штампа относительно другого в осевом направлении кольца выполнены так, что верхние штампы выходят наружу, а нижние утоплены. Смещение штампов по дуге устраняется стяжными болтами 2, выполняющими роль шпонок, стягивающими накладками 3 и кольцами 4. Для уменьшения износа нижние накладки имеют с внутренней стороны наплавленный слой 5 сормайта. Рис. 56. Типовое крепление штампов на вальцах: а - с помощью клиновидных шпонок; б - с помощью болтов; в - с помощью разъемных колец

Допуски на поковки. На точность размеров поковки при штамповке в вальцах большое влияние оказывают колебания температуры, неточность изготовления штампов, жесткость конструкции вальцов, износ ручья штампа и другие факторы. При штамповке длинных поковок иногда приходится принимать специальные меры для сохранения постоянных условий штамповки и получения идентичности размеров поковок по длине. Для практического определения отклонений (допусков) от номинальных размеров следует пользоваться номограммой (рис. 57). При этом величину опережения металла можно определить по формуле (69). В табл. 30 приведены размеры допусков по высоте поковки в зависимости от относительного обжатия штампуемой заготовки и твердости рабочих поверхностей штампа, а в табл. 31 - по ширине. Рис. 57. Номограмма для определения допусков на размеры поковок по длине при штамповке в вальцах

Таблица 30. Допуски на высоту Н в мм

Таблица 31. Допуски на размеры поковок по ширине В в мм