ГОРИЗОНТАЛЬНО-КОВОЧНЫЕ МАШИНЫ
У горизонтально-ковочных машин, называемых также высадочными, основное формообразование осуществляется ходом высадочного ползуна. Ho в известных пределах можно также использовать и зажимное усилие матриц для малых деформаций в направлении, перпендикулярном к ходу высадки.
Машина имеет многостороннее применение. Длина стержня высаживаемой детали, как правило, не ограничена, так что можно изготовлять и те детали, которые по габариту не проходят на фрикционном прессе. По сравнению с молотами и гидравлическими прессами горизонтально-ковочные машины работают производительнее, с большей точностью и часто настолько чисто, что устраняется последующая обработка. Штамповка на них дешевле, чем на молотах и гидравлических прессах.
На фиг. 173 показана схема, а на фиг. 174 и 175—основные конструкции горизонтально-ковочных машин. Нагретый материал зажимается между полуматрицами, так что высадочный пуансон при ходе вперед деформирует зажатую заготовку. Полное формообразование осуществляется последовательно в несколько переходов.
Машина представляет горизонтально расположенный кривошипный пресс. Главный ползун перемещается с помощью коленчатого вала и несет высадочные пуансоны. Матрица состоит из ДЕух зажимных полуматриц, из которых одна размещена на ползуне, перемещающемся перпендикулярно движению главного ползуна, а вторая чаще всего неподвижно монтируется в станине. Однако возможно размещение и этой полуматрицы на подвижном ползуне для облегчения удаления крупногабаритных высаженных деталей. Главный и зажимной ползуны выполнены достаточно высокими, чтобы обеспечить размещение от трех до четырех инструментов друг над другом.
У машин старой конструкции соединение узла главного ползуна с приводом осуществлялось простейшими пальцевыми муфтами или муфтами с поворотной шпонкой. Зажимной ползун приводился в движение также от главного ползуна с помощью системы «ломающихся» рычагов. Такое выполнение поиводило к возникновению
Фиг. 173. Схема обработки на горизонтально-ковочной машине: 
I — подача прутка в неподвижную полуматрицу; 2 — закрытие матриц; S- высадка; 4 — обратный ход пуансона; б — удаление; а — неподвижная полуматрица; Ь — подвижная полу- матрнца; с — пуаисон.
Фиг. 174. Схема горизонтально-ковочной машины:
а — исходный материал; b — правая зажимная полуматрица (чаще неподвижная! для выемкн больших деталей может отодвигаться с помощью рычага к); с — левая подвижная полуматрица; d — рычажная система; е — маховик с муфтой; f — коленчатый вал; g — высадочный пуансон; h — главный ползун; i—педаль для управления муфтой.
Фиг. 175. Конструктивная схема горизонтально-ковочной машины.
Вверху — штамповка седла клапана из прутка в три перехода (предварительная, окончательная высадка и пробивка); ползун в исходном положении. Внизу — штамповка болта с шестигранной головкой в два перехода (предварительная и окончательная высадка); полвун в рабочем положении, рычаг включения в рабочем положении; а — станина; b — шкив; с — промежуточный вал; d — зубчатые колеса; в — коленчатый вал; f — «ломающийся» шатун с предохранителем; g — разрывающаяся шпилька; h — рычаг включения; I — главный ползун; к — рычажная система; I — зажимной ползун; m — ползун правой полуматрицы; п — рычажная система для сдвига неподвижной правой полуматрицы; о — матрице- держатели; р —матрицы; Q — черновой пуансон; г —чистовой пуансон; s — пробивной пуансон; t — упор.
боковых неблагоприятных нагрузок. Кроме того, ползуны имели сильно утопленные направляющие, так что охлаждающая вода и окалина могли попадать на нерегулируемые направляющие, вызывая большой износ и снижение точности работы.
В последние годы в конструкцию горизонтально-ковочных машин внесен ряд усовершенствований и новшеств. На фиг. 176 изображена немецкая,а на фиг. 177— американская конструкция новейших машин. Обработка пруткового материала показана на фиг. 178. Для такого метода работы предусматривается упор, который налаживается непосредственно с рабочего места и после замыкания полуматриц автоматически отходит с пути высадочного ползуна (фиг. 179).
Станина машины выполняется монолитной, снабжается рядом ребер жесткости и часто для гарантии от поломки скрепляется стяжными болтами. Благодаря достигаемой при этом высокой жесткости имеется возможность штамповки с малыми допусками. Особое внимание уделяется высокому ка- Фиг. 176. Современная горизонталь- честву направления ползуна. У но-ковочная машина. большинства машин новой конст
рукции ползун выполняется в виде защищенных подвижных салазок с длинными регулируемыми направляющими (фиг. 180). Соединение коленчатого вала с приводом осуществляется пневматической фрикционной муфтой, служащей одновременно предохранителем от перегрузки.
He менее важно для точной работы и надежное замыкание полуматриц. Поэтому делают дополнительное направляющее приспособление и у зажимного ползуна (фиг. 181). Длинные регулируемые направляющие, а также жесткая монолитная система «ломающихся» рычагов обеспечивают надежный зажим полуматриц, хорошее восприятие ими распирающих усилий, появляющихся в процессе высадки, и отсутствие податливости в полуматрицах при зажиме. Благодаря сказанному имеется возможность осуществлять некоторое деформирование самими полуматрицами. Вообще следует переходить к тому, чтобы усилие на зажимных полуматрицах по меньшей мере было равным усилию на высадочном ползуне.
Движение зажимному ползуну у машин современных конструкций сообщается непосредственно от коленчатого вала, минуя главный ползун.
Фиг. 177. Конструктивная схема горизонтально-ковочной машины с фрикционной пневматической муфтой. Штамповка шестигранного торцового ключа в четыре перехода (первая и вторая предварительные высадкн, окончательная высадка, пробивка):
а — станина; b —маховик с пневматической фрикционной муфтой; с— пневматический ленточный тормоз; d — промежуточный вал; с — зубчатые колеса; / — коленчатый вал; g — шатун; h — главный ползун; I — двойной кулачок; h — ролик зажима; I — ролик обратного хода; т — боковой ползун с предохранителем; п — кулачок управления муфтой и тормозом; о — ломающиеся рычаги; р— зажимной ползун; q — подвижная полуматрица; г — неподвижная полуматрица; s — первый черновой пуансон; f — второй черновой пуансон; и — чистовой пуансон; v — пробивной шестигранный пуансон.
Фиг. 178. Изготовление из прутка на горизонтальноковочной машине с наибольшим обрабатываемым диаметром прутка 65 мм.
Фиг. 179. Принцип работы и наладки упора для материала.’ о —упор.
На фиг. 182 показано удачное выполнение зажимного ползуна с предохранителем от перегрузки при смыкании полуматриц. Другие разновидности конструкции предусматривают самостоятельный при-
вод для зажимного ползуна от электродвигателя или привод пневма1 тический.
На фиг. 183 показано фото горизонтально-ковочной машины новой конструкции, у которой зажимной ползун приводится в дей-
ствие собственным приводом с фрикционной муфтой, так что работа высадочного и зажимного механизмов совершенно не зависят друг от друга.
Расположение отдельных узлов штампа в современной ковочной машине показано на фиг. 184, а на фиг. 185 изображен комплект штампа, по которому можно судить о переходах при изготовлении одной из штампованных деталей.
Фиг, 184. Расположение штампа на горизонтально-ко- вочной машине.
Иную конструкцию представляет изображенная на фиг. 186 гори* зонтально-ковочная машина с горизонтальным разъемом полуматч
Фиг. 185. Штамп для штамповки птулки.
риц. У нее пуансоны размещаются не в вертикальной, а в горизонтальной плоскости; заготовка зажимается полуматрицей, опускаю-? щейся сверху, как челюсть клещей. Существенное преимущество такого расположения заключается в замене Подъема крупных тяже* лых прутков при перенесении их из ручья в ручей перекладкой в горизонтальной плоскости.
Зажим, регулируемый в других машинах только с помощью про* кладок подматрицами, здесь легко налаживается простым поворотом
струкциях имеет очень длинные направляющие, продолженные за коленчатым валом (фиг. 187). Благодаря этому удается избежать износа ползуна из-за попадания окалины в направляющие.
Область применения горизонтально-ковочных машин ограничивается прежде всего такими штамповочными операциями, при которых начальное сечение материала должно быть увеличено. Ho машины пригодны нетолько для высадки головок или осадки поясков, они допускают рентабельное изготовление полых тел различного вида (фиг.
Характерные примеры работ приведены в разделе VI.
Эти машины строятся для усилий от 50 до 3000 т и обеспечивают обработку прутков большего диаметра. Достижимая производительность в большой степени зависит от размеров и формы детали, а также от числа рабочих ходов, необходимых для полного изготовления.
Предельное значение производительности может быть определено в соответствии с числом ходов машины, которое составляет около 70 у мелких и порядка 15 ходов в минуту у крупных машин. СПЕЦИАЛЬНЫЕ КОВОЧНЫЕ МАШИНЫ
Для изготовления болтов, заклепок и винтов в массовом производстве в CLCA спроектированы особые разновидности горизон-
Фиг. 188. Специальная ковочная машина для из* готовления метизов.
тально-ковочных машин, доведенные до весьма высокого технического уровня. На фиг. 188 показано фоте такой машины. В качестве исход, ного материала могут быть использованы как штанга, таки отдельные предварительно нарезанные заготовки. На фиг. 189 показаны
пуансон и многоручьевые матрицы для высадки болтов из отдельных заготовок. Деформирование осуществляется в два перехода — сначала головка формуется предварительно до приближенного размера, а затем высаживается без заусенца окончательно; при этом необходимы
Фиг. 189. Штамп для болта с квадратной голов, кой (штамповка из отрезанной заготовки) на машине фирмы Аякс:
Oi* ош— важимные полуматрицы; Ь — высадочный черновой пуансон; о — чистовой пуансон.
два-три удара пуансона и одновременное кантование заготовки для полного заполнения ручья в углах. Можно штамповать деталь и за один ход, но при этом не удается избежать образования заусенца, удаляемого при втором переходе.
Фиг. 190. Штамп для высадки болтов и аналогия* ных деталей:
а — важимные полуматрицы; Ь — высадочный пуансои| с — пуансонодержатель; d — отрезной нож; е — отревная полу* матрица; f—подштамповая плита.
Штамп для работы из прутка показан на фиг 190. Такой принцип работы пригоден в первую очередь для деталей с полукруглой или полупотайной головкой, которые могут высаживаться без заусенца за один переход. Шести- и четырехгранные головки этим способом могут высаживаться только с заусенцем. Нагретый пруток подается
до упора, затем при замыкающем движении полуматриц отрезается требуемая для детали длина заготовки, которая зажимается между полуматрицами. Потом главный ползун осуществляет деформирование, полуматрицы открываются, и готовая деталь удаляется выталкивателем, приводимым от коленчатого вала (фиг. 191).
Фиг. 191. Узел выталкивателя./>
Машины малых размеров предназначены для обработки материала диаметром до 25 мм при работе из прутка; число ходов около 90 в минуту. Наибольшие модели машин построены для размеров прутка диаметром соответственно 38 и 29 мм и имеют число ходов около 75 в минуту. В общем часовая-производительность составляет от 800 до 1800 болтов.
Схема ГКМ, принцип работы, основные операции, характеристики
Горизонтально-ковочные машины.На этих машинах выполняют горячую высадку различных деталей (типа стержня с утолщением, со сквозным отверстием, с глухой полостью, сложной конфигурации и т. п.) из пруткового материала или труб в многоручьевых штампах. Конструкция штампов позволяет осуществлять также пробивку отверстий, обрезку по контуру, отрезку от прутка и т. д. Горизонтально-ковочные машины различают с разъемом матриц в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Общий вид и кинематическая схема горизонтально-ковочной машины с вертикальным разъемом матриц представлены на рис. 48, а, б. Электродвигатель 1 через клиноременную передачу 2,маховик 3 и муфту включения 4 приводит во вращение приводной вал 17. Этот вал передает вращение коленчатому валу 22 посредством малой 16 и большой 21 шестерен. Коленчатый вал охватывает шатун 20,который приводит в возвратно-поступательное движение главный ползун 19. На коленчатом валу насажен эксцентрик 23, приводящий в движение боковой ползун 5. Последний, передвигаясь вперед, двигает систему рычагов 6, 7 и 8,связанных с зажимным ползуном 9.Таким образом, поворот коленчатого вала вызывает поступательное движение бокового 5 и зажимного 9 ползунов; почти одновременно с ними происходит рабочее движение (движение вперед) высадного или главного ползуна 19.С высадным ползуном через систему рычагов и роликов связан передний упор 13. При исходном положении ползунов 19 и 5 (это положение изображено на рисунке) упор 13 опущен в штамповое пространство и находится между пуансоном 14 и половинами 11 и 12 матрицы. Подаваемая вперед нагретая заготовка соприкасается с упором. Как только ползуны начинают двигаться вперед (рабочий ход), упор 13 при помощи рычага 15 начинает подниматься и выходит из штампового пространства. Зажимной ползун 9, опережающий высадочный ползун 19,зажимает заготовку между половинами 11 и 12 матрицы, после чего высадочный ползун пуансоном 14 ударяет по торцу заготовки.
После высадки происходит обратное движение ползунов, поковка освобождается и штамповщик убирает ее или перекладывает в другой ручей.
Горизонтально–ковочная машина имеет холостой и рабочий ходы. Холостой ход начинается включением электродвигателя, когда вращается только шкив 3,но муфта 4 выключена; тормоз 18,находящийся на правой стороне приводного вала 17,удерживает приводной вал от вращения. При нажатии педали 10 сжатый воздух поступает в муфту и включает ее, что ослабляет затянутые ленты тормоза и приводит к вращению приводной вал. Одновременно поступающий воздух в тормоз 18 освобождает затянутые ленты тормоза, и вращение с приводного вала передается на коленчатый вал.
Производительность горизонтально-ковочных машин высокая (400…900 поковок в час).
Горизонтально-ковочные машины (ГКМ) имеют штампы, состоящие из трех частей: неподвижной 8 и подвижной 1 матриц, размыкающихся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, и пуансона (рис. 12.7).
Пруток с нагретым участком, обращенным к пуансону, закладывают в неподвижную матрицу 8. Положение прутка определяется упором. При включении ГКМ подвижная матрица 1 прижимает пруток к неподвижной матрице 8, упор отводится в сторону, а пуансон ударяет на выступающую часть прутка, деформируя ее.
Главный ползун 7, несущий пуансон, приводится в движение от кривошипного вала 6 с помощью шатуна 5. Подвижная матрица 1 приводится от бокового ползуна 3 системой рычагов 2. Боковой ползун приводится в движение кулачками 4, сидящими на конце кривошипного вала 6.
ГКМ обычно строят с усилием до 30 МН. Основными операциями, выполняемыми на ГКМ, являются высадка, прошивка и пробивка.
Штамповку на ГКМ можно выполнять за несколько проходов в отдельных ручьях, оси которых расположены горизонтально одна над другой. Каждый переход выполняется за один рабочий ход машины.
Рис. 12.7. Кинематическая схема горизонтально-ковочной машины:
1 – подвижная матрица; 2 – система рычагов; 3 – боковой ползун; 4 – кулачки;
5 – шатун; 6 – кривошипный вал; 7 – ползун; 8 – неподвижная матрица
52. Холодная объемная штамповка: виды, схемы, характеристики, область применения.
Для холодного выдавливания пригодны металлы, обладающие высокой пластичностью, малым пределом прочности и низкой способностью к упрочнению.
Существуют два основных способа выдавливания (рис. 44, а): прямой, при котором металл течет в направлении движения пуансона (рис. 44,I), и обратный, когда металл течет навстречу движению пуансона (рис. 44,II). Применяется также комбинированное выдавливание (рис.44,III), при котором металл течет одновременно в направлении движения пуансона и навстречу ему.
Прямой способ применяется для получения деталей с фланцем и деталей типа стержней и трубок с различной формой поперечного сечения, обратный — для полых деталей с дном типа колпачков, комбинированный — для деталей сложной формы с различными уступами и ребрами в дне детали, и деталей, имеющих две полости с перемычкой между ними.
Заготовками для прямого способа выдавливания служат плоские шайбы или толстостенные колпачки (рис. 44,б). Для обратного выдавливания заготовки и детали получают чистовой вырубкой из листа или отрезкой от прутка. Форма заготовок должна соответствовать форме поперечного сечения детали.
Рис. 44. Схемы холодного выдавливания: I — прямого, II — обратного, III — комбинированного; а — схемы процесса, б — формы заготовок, в — готовые детали
Методом холодного выдавливания изготовляют детали (рис. 44, в) из свинца, алюминия, цинка, меди, латуни и низкоуглеродистой стали.
Холодная высадка — это процесс увеличения поперечных размеров части заготовки за счет одновременного уменьшения ее длины. Холодная высадка применяется для формообразования головок заклепок, болтов, винтов, шурупов, гаек, а также некоторых деталей машин из стали и цветных металов. Без нагрева высаживают болты размером до М20 и гайки размером до М27.
Рис. 45. Схемы холодной высадки: а—винт с полупотайной головкой, полученный за два удара на автомате б — винт, полученный за четыре удара на автомате
Калибрование применяется для получения точных размеров и ровной, чистой и гладкой поверхности деталей, изготовленных объемной штамповкой или горячим прессованием. Калибрование выполняется в штампах на прессах ударного действия — фрикционных или чеканочных. Различают плоскостное и объемное калибрование.
При плоскостном калибровании обжимаются только отдельные плоскости заготовки и калибруются ее размеры по толщине (рис. 46, а). Степень осадки обычно составляет 5—10% от первоначальной толщины заготовки.
Объемное калибрование заключается во всестороннем обжатии заготовки с вытеснением избытка металла в облой, который удаляют последующей обрезкой или зачисткой (рис. 46,б).
В некоторых случаях детали подвергают комбинированному калиброванию — сначала объемному, а затем плоскостному.
53. Холодная листовая штамповка: исходный материал, область применения, характеристики.
Холодная листовая штамповка металла — это один из наиболее прогрессивных методов изготовления различных заготовок и готовых изделий путем деформации листового материла (как правило металла) материала давлением на прессе с помощью штампа. Подобная процедура проводится при холодном состоянии, из-за чего она и называется холодной листовой штамповкой.
В качестве заготовок для холодной листовой штамповки применяют листы, полосы и ленты. По толщине листы делятся на тонкие (до 4 мм) и толстые (свыше 4 мм). Штамповку толстолистового материала часто производят в горячем состоянии. Наибольшее применение в холодной листовой штамповке получили углеродистая и легированная стали, медь и ее сплавы, алюминий и его сплавы, а также неметаллические материалы бумага, эбонит, картон, резина, фибра, асбест, органическое стекло, винипласт и другие материалы, поставляемые в виде листов, лент и полос.
Процесс производства штампованных изделий начинается с проработки технологического процесса с целью автоматизации и оптимизации. Параллельно разрабатываются готовые штампы и изготавливаются штучные тестовые изделия. Если процесс штамповки идеально налажен, а готовое изделие не вызывает нареканий, то начинается серийное производство.
Листовую штамповку широко применяют в различных отраслях промышленности, особенно в таких, как авто-, тракторо-, самолето-, ракето- и приборостроение, электротехническая промышленность и др.
К преимуществам листовой штамповки относятся:
-возможность получения деталей минимальной массы при заданной их прочности и жёсткости;
-достаточно высокие точность размеров и качество поверхности, позволяющие до минимума сократить отделочные операции обработки резанием;
-сравнительная простота механизации и автоматизации процессов штамповки, обеспечивающая высокую производительность (30—40 тыс. деталей в смену с одной машины);
-хорошая приспособляемость к масштабам производства, при которой листовая штамповка может быть экономически целесообразной и в массовом, и в мелкосерийном производстве.
Материал, используемый для штамповки, должен отвечать не только требованиям эксплуатации, но и обладать высокой штампуемостью, т. е. способностью листовой заготовки деформироваться при формоизменяющих операциях без разрушения. Однако одна и та же заготовка может допускать значительные пластические деформации при одной операции, а при других показывать худшую штампуемость. Это затрудняет поиск единых показателей (критериев) штампуемости, позволяющих по данным механических испытаниях судить о возможных поведениях заготовки во всех формоизменяющих операциях листовой штамповки.
54. Разделительные операции листовой штамповки: схемы, характеристики, инструменты.
Разделительные операции предназначены или для получения заготовки из листа или ленты, или для отделения одной части заготовки от другой. Операции могут выполняться по замкнутому или по незамкнутому контуру.
Отделение одной части заготовки от другой осуществляется относительным смещением этих частей в направлении, перпендикулярном к плоскости заготовки. Это смещение вначале характеризуется пластическим деформированием, а завершается разрушением.
Отрезка – отделение части заготовки по незамкнутому контуру на специальных машинах – ножницах или в штампах.
Обычно ее применяют как заготовительную операции для разделения листов на полосы и заготовки нужных размеров.
Основные типы ножниц представлены на рис. 15.5.
ножницы с поступательным движением режущих кромок ножа могут быть с параллельными ножами, для резки узких полос, с одним наклонным ножом – гильотинные (рис.15.5.а). Режущие кромки в гильотинных ножницах наклонены друг к другу под углом 1…50 для уменьшения усилия резания. Лист подают до упора, определяющего ширину отрезаемой полосы В. Длина отрезаемой полосы L не должна превышать длины ножей.
Ножницы с вращательным движением режущих кромок – дисковые (рис.15.5.б). Длина отрезаемой заготовки не ограничена инструментом. Вращение дисковых ножей обеспечивает не только разделение, но и подачу заготовки под действием сил трения. Режущие кромки ножей заходят одна за другую, это обеспечивает прямолинейность линии отрезки. Для обеспечения захвата и подачи заготовки диаметр ножей должен быть в 30…70 раз больше толщины заготовки, увеличиваясь с уменьшением коэффициента трения.
Вырубка и пробивка – отделение металла по замкнутому контуру в штампе.
При вырубке и пробивке характер деформирования заготовки одинаков. Эти операции отличаются только назначением. Вырубкой оформляют наружный контур детали, а пробивкой – внутренний контур (изготовление отверстий).
Вырубку и пробивку осуществляют металлическими пуансоном и матрицей. Пуансон вдавливает часть заготовки в отверстие матрицы. Схема процессов вырубки и пробивки представлена на рис. 15.6.
Рис. 15.6. Схема процессов вырубки (а) и пробивки (б)
1 – пуансон, 2 – матрица, 3 – изделие, 4 – отход
Уменьшение усилия резания достигается выполнением скоса на матрице при вырубке, на пуансоне – при пробивке.
При штамповке мало- и среднегабаритных деталей из одной листовой заготовки вырубают несколько плоских заготовок для штамповки. Между смежными контурами вырубаемых заготовок оставляют перемычки шириной, примерно равной толщине заготовки. В отдельных случаях смежные заготовки вырубают без перемычек (экономия металла при ухудшении качества среза и снижении стойкости инструмента).
55. Формоизменяющие операции листовой штамповки: схемы, характеристики.
Гибка — это технологическая операция листовой штамповки, в результате которой из плоской заготовки при помощи штампов получают изогнутую пространственную деталь. Различают одноугловую, двухугловую, многоугловую гибку, закатку и завивку (рис. 1.6). 
При одноугловой гибке слои металла внутри угла изгиба (со стороны пуансона) сжимаются и укорачиваются в продольном и растягиваются в поперечном направлении
Наружные слои (со стороны матрицы) растягиваются и удлиняются в продольном и сжимаются в поперечном направлениях. Между удлиненными и укороченными слоями находится нейтральный слой (н.с.), представляющий условную криволинейную поверхность, разделяющую слои сжатых и растянутых волокон.
последовательность процесса одноугловой гибки показана на рис. 1.8 и включает 3 стадии: упругого изгиба; упруго — пластического изгиба; калибровки. При этом происходит постепенное уменьшение радиуса кривизны и плеча изгиба (L1,L2,LK). 
Немаловажными величинами, определяющими возможность осуществления листовой гибки, являются минимально допустимые радиусы гибки. Они должны соответствовать пластическим свойствам металла и не допускать образования трещин.
Вытяжка — это технологическая операция ЛШ, заключающаяся в превращении плоской или полой заготовки в открытое сверху полое изделие замкнутого контура. По геометрической форме получаемых деталей выделяют вытяжку изделий осесимметричной, коробчатой и сложной несимметричной формы. Кроме того, различают вытяжку с прижимом и без прижима, а также с утонением и без утонения стенок.
Схема вытяжки без прижима приведена на рис. 1.15. Пуансон, воздействуя на центральную часть заготовки (рис. 1.15а), вызывает ее прогиб за счет создания изгибающего момента со стороны матрицы и пуансона. Дальнейшее опускание пуансона приводит к появлению радиальных растягивающих напряжений, достаточных для перевода фланцевой части заготовки в пластическое состояние
За одну операцию вытяжки можно получить одну неглубокую деталь, т.к. при больших степенях вытяжки в опасных зонах (переход от фланца к стенке и от стенки к дну) величина радиальных растягивающих напряжений от может превышать максимальную σρmax , что приведет к отрыву фланца или дна от стенки детали.
К основным операциям листовой формовки, изменяющим форму заготовки за счет местных деформаций, относятся рельефная формовка (формовка ребер жесткости и местных выступов), отбортовка, обжим и раздача.
Рельефная формовка — это операция листовой штамповки, которая служит для получения выпукло-вогнутого рельефа за счет местных локальных деформаций растяжений. Таким способом получают рисунки, ребра жесткости, которые увеличивают общую жесткость детали на 100-200 %, снижают пружинение (повышение точности), позволяют уменьшить требуемую толщину металла.
56. Штамповка с помощью эластичных сред: схемы, характеристики.
Штамповка эластичными средами — специальный вид обработки металлов давлением и считается одним из прогрессивных технологических процессов.
Штамповка эластичными средами имеет ряд преимуществ, так как в её структуре предусматривается использование универсальной технологической оснастки. Именно значительное конструктивное упрощение, снижение металлоёмкости и стоимости технологической оснастки является основным достоинством этого метода штамповки.
Штамповка эластичными средами характеризуется:
исключительно высокой производительностью;
сжатыми сроками подготовки производства;
рациональным использованием основных материалов;
достижением наилучших механических свойств изготовляемых деталей;
неограниченными возможностями в части механизации и автоматизации производства;
минимальными затратами на штамповый инструмент.
Требования к заготовкам
При штамповке резиной, кроме общих требований, предъявляемым к заготовкам, необходимо учитывать следующие:
кромки в листах вогнутых бортов следует тщательно зачищать, особенно при высотах бортов близких или равных максимально допустимых.
При штамповке эластичными средами с нагревом:
заготовки перед нагревом необходимо обезжиривать;
маркировку на них перед нагревом следует смывать для предотвращения неравномерного нагрева;
остатки защитных прокладок, налипающих на заготовку после штамповки с нагревом, следует счищать щёткой с промывкой тёплой водой.
Для повышения коэффициента использования материала рекомендуется применять групповую вырезку деталей. При проектировании карты раскроя заготовки следует учитывать следующие расстояния:
между получаемыми деталями,
между деталями и краем листа.
Давление, необходимое для групповой вырезки-пробивки деталей из общей заготовки, следует определять из условия пробивки наименьшего из отверстий (пазов), имеющихся на деталях, входящих в комплект.
При изготовлении небольших по глубине изделий пуансон заменяет резиновая подушка (рис.16.2.а). С помощью резины можно осуществлять все операции: вырубку, гибку, вытяжку, формовку. Матрица 3 крепится к столу, а резиновая подушка, помещенная в стальную обойму 1, крепится к ходовой части пресса (толщина заготовки 2 – до 1,5 мм).
Рис. 16.2. Схемы листовой штамповки при помощи эластичной среды и жидкости
Резиновые пуансоны цилиндрической формы применяются при вытяжке изделий сложной формы, при необходимости увеличения диаметральных размеров средней части цилиндрических полуфабрикатов (рис.16.2.б).
При гидравлической вытяжке (рис.16.2.в) полые детали цилиндрической, конической, сферической или другой формы получают надавливанием на заготовку жидкостью или жидкостью, заключенной в эластичную оболочку.