» » Как течет металл в ручьях штампа

Как течет металл в ручьях штампа

Для получения качественной поковки, соответствующей форме и размерам чертежа, нужно заставить металл заготовки хорошо и полно заполнять верхний и нижний штампы. Это сделать нелегко, так как металл находится не в жидком, а твердом состоянии. Некоторые думают, что это зависит только от усилия молота или пресса: чем больше усилие, тем легче заставить металл течь куда требуется. Это ошибка. Бели полость ручья построена неправильно, без знания законов-течения металла, то часто никакие силы не смогут заставить твердый металл заполнить такой ручей.
При штамповке на молотах и прессах металл прежде всего стремится течь в стороны. Если же ему закрыть этот путь, то он пойдет вверх и вниз, т. е. будет заполнять фигуры верхнего и нижнего штампов, но не беспредельно. В какой-то определенный момент, когда металл, соприкасаясь с холодными стейками штампа, подстынет, он потечет все равно в стороны. Ecи его будут удерживать стенки штампа — он пойдет в разъем штампов. При штамповке на молотах металл лучше течет вверх, чем вниз. Благодаря силам инерции, масса металла, соприкасаясь при ударе с верхним штампом, скорее устремляется вверх, чем вниз, где штамп неподвижен. Другое дело — на прессах. Там штамповка идет более плавно, без ударов, поэтому верхний и нижний штампы заполняются одинаково. Поэтому при разработке конструкции штампов для молотовой штамповки глубокие впадины, ребра поковки, бобышки, высокие ступицы шестерен и т. д. располагают в верхнем штампе. Для прессовой же штамповки обычно конструктор продумывает вопрос о том, нельзя ли изготовить штамп так, чтобы глубина полостей верхнего и нижнего штампа была одинаковая. Такие возможности часто находятся.
Как течет металл в ручьях штампа

Для хорошего течения металла и заполнения ручьев важное значение имеют радиусы закругления и уклоны в ручьях. В отношении радиусов нужно сказать прямо: чем больше радиусы и более плавные закругления имеет ручей, тем лучше течет металл. Малые радиусы ведут к появлению зажимов на поковке, складок, а также к поломкам и смятию штампов (фиг. 175). Однако большие радиусы вызывают увеличение размеров детали, что приводит к увеличению количества снимаемой в механических цехах стружки. Значит, если позволяет течение металла в ручье, экономичнее иметь малые радиусы закруглений (фиг. 175).
Уклоны в ручье могут быть горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные уклоны (фиг. 176, а) помогают течению металла, особенно в подкатных ручьях, где металл перегоняется из малых сечений в большие с целью набора. Вертикальные уклоны (фиг. 176, б), наоборот, задерживают течение металла, ухудшают заполнение ручьев, так как уклон вызывает появление горизонтальной составляющей от рилы трения P1, сопротивляющейся течению металла. Опыты показывают, что чем меньше уклон, тем меньше сопротивление (P2) течению металла, тем лучше заполнение ручьев. Ho без вертикальных уклонов штамповать нельзя, так как поковка застревает в штампе. Уклоны должны быть по величине такие, чтобы поковка под собственным весом могла выпадать из верхнего штампа и легко сниматься с нижнего. Для молотовых штампов обычно уклоны принимаются в пределах от 3 до 7°, для прессовых от 1 до 3°, причем во внутренних частях паковок, например в отверстиях, уклоны делаются больше, чем в наружных, так как, остывая, поковка сжимается и плотнее охватывает внутренние части ручья. Уклоны чем больше, тем лучше для съема поковки со штампа, однако они так же, как и большие радиусы закруглений, увеличивают размеры поковки, что повышает расход металла и трудоемкость механической обработки детали. Поэтому экономичнее иметь в ручьях штампа наименьшие штамповочные уклоны.
На ЧТЗ на многих поковках применяются переменные штамповочные уклоны (фиг. 176, в), обеспечивающие значительную экономию металла и снижение трудоемкости механической обработки.

Для хорошего течения металла в ручьях и хорошего заполнения фигуры ручья необходима и тщательная подготовка формы заготовки в заготовительных ручьях. Для этого прежде всего нужно иметь в зависимости от конфигурации поковки все необходимые ручьи: подкатной, пережимной, протяжной, гибочный, формовочный, черновой, чистовой или комбинации этих ручьев, например, подкатно-протяжной, формовочно-подкатной и другие. Часто оказывается достаточным иметь всего два-три ручья из числа упомянутых. Технологи и конструкторы, разрабатывая технологию штамповки и конструкцию штампов, стремятся назначить наименьшее количество ручьев. И это правильно, так как штампы получаются по размерам меньше, значит, меньше расход штамповой стали, а производительность труда выше, так как меньше передвижений заготовки в процессе штамповки. Кузнец-штамповщик, наблюдая за течением металла в ручьях штампа, часто может подсказать более рациональные комбинации ручьев или форму этих ручьев, величину радиусов и уклонов, что позволит повысить производительность труда и улучшить качество поковок. Иногда требуется лишь внести незначительное изменение в конструкцию штампа и достигнуть значительно лучшего заполнения фигуры ручья.
Кузнец ЧТЗ А.Д. Сибаторов при штамповке одной детали трактора С-80 долго устранял незаполнение фигуры чистового ручья, применяя удары различной силы и стараясь лучше готовить заготовку в предыдущих ручьях, но часто, потратив много энергии и внимания, не достигал нужных результатов. Однажды ему пришла в голову мысль, прежде чем перенести поковку в чистовой ручей, ударить по головке плоскостями штампов. Это дало разительный эффект: расплющенная головка после двух-трех несильных ударов свободно заполнила фигуру чистового ручья с вполне нормальным заусенцем. Поскольку на штампе было мало места, А.Д. Сибаторов потребовал переделать штамп, сделав в нем специальную площадку для расплющивания головки. Качество поковки улучшилось, и облегчилась штамповка.

title-icon Подобные новости