Оборудование для горячей объемной штамповки

Горячую объемную штамповку выполняют на штамповочных молотах, прессах, горизонтально-ковочных машинах и специализи­рованных машинах узкого назначения.

1. Штамповочные молоты предназначены для штамповки по­ковок разнообразной формы, преимущественно в многоручьевых открытых штампах.

Основным типом штамповочных молотов являются паровоздуш­ные штамповочные молоты с массой падающих частей 630... 25000 кг. По принципу действия они подобны паровоздушным ковочным молотам, но имеют конструктивные отличия, обус­ловленные повышенными требо­ваниями к точности перемеще­ния частей штампов. Станина и шабот имеют об­щий фундамент. Стойки ста­нины установлены непосред­ственно на шаботе соединены с ним с помощью болтов с пру­жинами. Масса шабота в 20...30 раз больше массы падающих час­тей. Баба с прикрепленной к ней верхней частью штампа перемещается по установленным на стойках направляющим, ко­торые имеют устройство для ре­гулирования зазора. Штампо­вочные молоты имеют педально­автоматизированное управление. Если педаль не нажата, то баба совершает возвратно-поступа­тельные перемещения, выдержи­вая зазор между частями штам­па 200...300 мм. Эта холостая работа молота обеспечивается саблеподобным рычагом, пово­рот которого определяется по­ложением бабы и который управ­ляет через золотниковое устройство подачей пара в силовой цилиндр. При нажатии на педаль увеличивается размах колебаний бабы и верхняя половина штампа ударяет по заготовке.

Применяются также молоты гидравлические, фрикционные с дос­кой и бесшаботные паровоздушные. У последних вместо шабота установлена нижняя подвижная баба, соединенная с верхней бабой механической или гидравлической связью. Они предназначены пре­имущественно для штамповки крупных поковок в одноручьевых штампах.

Штамповка поковок на молоте происходит обычно за 3...5 уда­ров. При последнем ударе обе части штампа смыкаются по плоскости разъема. Средняя масса поковок при массе падающих частей 1000 кг составляет 0, 5...2 кг, при 10 000 кг — 40...100 кг.

2. Штамповочные прессы. Для объемной штамповки применяют винтовые, фрикционные, гидравлические и кривошипные горяче­штамповочные прессы.

Винтовые фрикционные прессы усилием до 6, 3 МН применяют для штамповки в открытых и закрытых штампах мелких поковок (до 20 кг). Они малопроизводительны и используются в основном в мелкосерийном производстве.

Гидравлические прессы для штамповки аналогичны ковочным гидравлическим прессам, но имеют более жесткую конструкцию, большую скорость перемещения подвижной поперечины и выталки­ватели для удаления из штампа поковок. Эти прессы с усилием до 750 МН применяют для штамповки крупных поковок в открытых и закрытых штампах с одной и двумя плоскостями разъема.

Штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах — наиболее прогрессивный метод объемной штамповки. Такие прессы с усилием 6, 3...100 МН используют для получения поковок раз­личной формы из сортового или периодического проката в открытых и закрытых штампах, в том числе выдавливанием. На рис. III. 12 представлена схема кривошипного горячештамповочного пресса. От электродвигателя 1 через клиноременную передачу движение сообщается большому зубчатому колесу 2, свободно вращающемуся на коленчатом валу 4. С помощью фрикционной дисковой муфты 3 зубчатое колесо 2 может быть соединено с валом 4, передающим дви­жение шатуну 5, который сообщает возвратно-поступательное дви­жение ползуну 7. Для остановки коленчатого вала в верхнем поло­жении после выключения муфты служит тормоз 6. К ползуну 7 и столу 14 пресса крепятся соответственно верхняя 10 и нижняя 13 плиты штампа с ручьевыми вставками И и 12. Совмещение верхней и нижней частей штампа обеспечивается направляющими колон­ками 9. Когда ползун пресса поднимается вверх, выталкиватели 8 выталкивают поковку из чистового ручья.

На кривошипных прессах деформирование металла в каждом ручье происходит за один ход ползуна. Большое число ходов в ми- нуту (35...90) обеспечивает высокую производительность. Постоян­ство хода ползуна и применение штампов с направляющими колон­ками дает возможность достичь более высокой точности поковок по сравнению со штамповкой на молотах. Наличие выталкивателей позволяет уменьшить штамповочные уклоны. К недостаткам штам­повки на кривошипных прессах относятся: необходимость точного определения массы заготовок; заготовки не должны иметь окалины; нельзя применять протяжный и подкатный ручьи; стоимость прес­сов в 3...4 раза выше, чем молотов.

Рис. III. 12. Схема кривошипного горячештамповочного пресса.

Рис. III. 13. Штамповка поковок на горизонтально-ковочной машине.

3. Горизонтально-ковочные машины (ГКМ) предназначены для штамповки высадкой деталей, которые не требуют штамповки по всей длине (рис. III. 13, a), а также для прошивки (рис. III. 13, б).

Штамповка на ГКМ осуществляется в штампах с двумя плоскостями разъема, состоящих из трех частей: неподвижной 6 (рис. III. 13, в) и подвижной 7 матриц и пуансона 4. Двойной разъем Штампов дает возможность штамповать большинство поковок без штамповочных уклонов и облоя. Заготовку (пруток) устанавли­вают в неподвижную матрицу до упора 5. Главный ползун 3 с пуан­соном 4 приводится в движение от кривошипно-шатунного меха­низма. Прежде чем пуансон 4 соприкоснется с торцом заготовки, подвижная матрица 7 прижимает ее к неподвижной матрице 6, а упор 5 отходит в сторону. Зажимной ползун 8 с подвижной матри­цей 7 перемещается от бокового ползуна 9, который в свою очередь приводится в движение от кулачков 1, сидящих на главном валу 2.

По производительности ГКМ не уступают кривошипным горячештамповочным прессам, но стоимость их в 1, 5 раза выше и они менее универсальны, чем молоты и прессы. ГКМ изготовляют с уси­лием на главном ползуне 5...31, 5 МН; на них можно обрабатывать прутки диаметром до 270 мм.