Высокоскоростные молоты

Подвижные детали высокоскоростных молотов имеют малые массы, но перемещаются с большой скоростью (18-30 м/сек). Высокоскоростные молоты по сравнению с обычными паровоздушными значительно компактнее, требуют меньшей площади в цехах, не нуждаются в глубоких и сложных фундаментах.

Для привода применяют сжатый азот, который находится в замкнутом объеме: высокое давление (до 140 aт) создается гидравлической системой. Имеются достаточно обнадеживающие данные создания высокоскоростных молотов системы «Petro-Forge” с применением бензина в качестве основного энергоносителя.

Соударение рабочих частей молота происходит в замкнутой системе; почти вся энергия расходуется на полезную работу - штамповку.

При пользовании высокоскоростными молотами очень важно знать точную величину кинетической энергии, необходимой для деформирования заготовки. Перед включением установки в работу надо дозировать энергию, так как недостача энергии скажется в незаполнении штампа металлом (брак поковки), а при избытке энергии возникнет перегрузка штампа и быстрый его износ или даже поломка.

В перспективе желательно иметь устройство, при помощи которого скорость изменялась бы независимо от энергии удара, так как каждому сплаву (металлу) свойственна некоторая оптимальная скорость деформирования. Существует мнение, что скорость, превышающая 20 м/сек, экономически нецелесообразна и. кроме того, повышение скорости вызывает, как правило, снижение стойкости инструмента.

Важным фактором является то, что поковки, как правило, штампуют за один удар, в результате чего металл соприкасается с пуансоном и матрицей весьма малое время. Передача тепла от заготовки к штампу ничтожна, кроме того, потеря тепла компенсируется теплом, выделяющимся при деформации. Иногда на узком участке поковки металл даже перегревается, в частности, металл, перетекающий через узкую часть полотна от ступицы к ободу при штамповке шестерен. Этот фактор надо обязательно учитывать при штамповке сплавов с узким температурным интервалом обработки.

В связи с изложенным необходимо точно определять температуру нагрева заготовок. Обычно нагрев заготовок производится на 80-150° С ниже, чем при обычных способах штамповки, при этом обязательно минимальное окалинообразование и минимальное обезуглероживание.

Установлено, что при высоких скоростях наблюдается более однородное течение металла, отсутствуют трещины в углах, которые встречаются при обычных способах штамповки (холодные зажимы и др.), также замечается уменьшение размеров зерен и немного увеличивается твердость. Окалина является пока основной проблемой, подлежащей разрешению, так как при высоких скоростях она вдавливается в поковку так. что зачастую остается лаже после очистки поковок дробью.

Существуют две ведущие конструкции высокоскоростных молотов: фирмы «General Dynamics Соrр.», применяемые в промышленности под названием «Dynapark», работающие по принципу обычных штамповочных молотов (рис. 72), и вторая конструкция молотов фирмы c “U. S. Industries. Inc.”, сокращенно «U. S. I.», работающих как бесшаботные молоты; характеристики их даны в табл. 46. Рис. 72. Схема конструкции высокоскоростного молота фирмы «Dynapark»: 1 - перемещающаяся рама: 2 - опорная рама; 3 - воздушные амортизационные подушки: 4 - рабочий цельнокованый шток с поршнем и бабой; 5 - поршень масляно-гидравлической установки для подъема бабы; 6 - масляно-гидравлический выталкиватель (у малых размеров молотов не требуются); 7 - уплотняющее кольцо; 8 - штамп

Таблица 46. Параметры высокоскоростных молотов