» » Безоблойная штамповка

Безоблойная штамповка

При штамповке кузнецам всегда мешает заусенец, или, правильнее сказать, облой. Для его обрезки надо затрачивать труд, иметь специальное обрезное оборудование, а металл облоя можно использовать только для переплавки.
Можно ли избавиться от этого облоя и как? Этот вопрос всегда ставили перед собой многие ученые и опытные кузнецы — мастера штамповки. И сейчас этот вопрос еще не сошел с повестки дня, хотя многое уже сделано для того, чтобы его окончательно решить даже для штамповки на молотах. Между прочим, нужно сказать, что принципиально этот вопрос уже давно решен и не представляет из себя научной проблемы для лабораторных исследований. Дело в том, что если в лаборатории или в цехе создать специальные условия, то поковки без облоя получить несложно. Выше было выяснено, почему получается облой, или заусенец, и какую он играет роль при штамповке.
Для предотвращения появления облоя нужно, во-первых, иметь такую заготовку, объем которой в точности был бы равен объему поковки, и, во-вторых, так построить ручей, чтобы металл не имел возможности течь главным образом в стороны, г мог течь больше вертикально, заполняя фигуру штампа. Точную заготовку изготовить не представляет большого труда, и этот вопрос сложным является только для тех производственных условий, где отсутствуют возможности для точной резки заготовки и для получения проката повышенной точности, имеющего меньшие отклонения в допусках по сечению. Обеспечить правильность течения металла и хорошее заполнение ручья без заусенечного мостика оказалось вполне возможным для многих видов поковок, особенно для поковок круглых в плане. Этот вопрос решается применением так называемых закрытых штампов (фиг. 193).
Безоблойная штамповка

В случае закрытых штампов отсутствует заусенечная канавка и вместо ее между верхним и нижним штампом образован замок. Металл не имеет возможности течь в стороны, так как ему препятствуют стенки верхнего штампа. По той же причине он не может выйти в разъем штампов. Единственный путь, куда металл может течь, это — вверх и вниз, т. е. заполнить все уголки, выемки и впадины в ручье. Штамповка в закрытых штампах легче осуществляется на прессах ковочноштамповочных, кривошипных и гидравлических. На молотах ее осуществить сложнее, так как отсутствие заусенца с его ролью буфера сильно отражается на стойкости штампов и штока молота. Поэтому, если кузнецу придется работать на штамповке в закрытых штампах или безоблойной штамповке на молоте, он должен особенно хорошо .видеть готовность поковки и больше чем обычно чувствовать, какой силы нанести последние один — два удара. Он должен также знать, что поскольку в практических условиях избытка металла заготовки избежать нельзя, то при безоблойной штамповке часто возникает торцовый заусенец или поковка получает недоштамповку. Для избежания этого перед нагревом полезно все заготовки очень внимательно рассмотреть и те, которые по длине или сечению окажутся больше, откладывать в сторону. Поковки из них можно штамповать позднее, когда штамп получит некоторый износ. Кузнецы ЧТЗ в этих случаях практиковали даже более продолжительный их нагрев с целью создания большего слоя окалины, который удалялся от первых же ударов при осадке.
Безоблойная штамповка на молотах в связи с упомянутыми недостатками, а также по причине повышенного износа штампов не нашла еще широкого применения. Нужно еще искать более совершенные ее методы, и кузнец многое может подсказать инженерам, работающим над этим вопросом.
Обрезка облоя

Облой или заусенец, получающийся при штамповке на молотах и прессах, обрезается на специальных обрезных прессах в обрезных штампах. Сущность обрезки заключается в следующем (фиг. 194, а). Поковка 2 укладывается на матрицу 1, имеющую режущую кромку. При нажатии педали и пуске пресса на рабочий ход пуансон 3, укрепленный в ползуне или державке, продавливает поковку через матрицу. Поковка падает вниз под башмак, а облой остается на матрице. Для того чтобы облой, зацепившись за пуансон, не уходил с ним вверх, предусматривается съемник. Съемники могут быть пружинные, резиновые и другие.

Часто бывает необходимо в поковках, кроме обрезки облоя, производить просечку отверстий, т. е. срезать остающуюся при штамповке пленку в (фиг. 194, б). Это производится перед обрезкой или после обрезки облоя на другом штампе или же в том же штампе, но в другой фигуре, при этом для прошивки дается еще один рабочий ход.
Применяют часто и одновременно обрезку-прошивку в специальных, более сложных комбинированных штампах (фиг. 195). Поковка здесь укладывается на выбрасыватель 1, удерживаемый коромыслом 2 и тягами 3. После нажатия педали пуансон 4, опустившись на поковку, начинает на нее давить и передвигает вниз до матрицы 5; здесь и происходит обрезка заусенца, а выбрасыватель, опередив поковку, уходит вниз и опускается вместе с коромыслом на нижнюю часть башмака 6. Поковка проваливается и тут лее наталкивается на прошивник 7. Поскольку пуансон еще продолжает давить на поковку, то прошивник срезает пленку. Поковка опускается на выбрасыватель и при обратном ходе ползуна выталкивается вверх. Облой, поковка и «выдра» собираются на штампе и сталкиваются в тару.

Имеются еще конструкции штампов, на которых выполняется одновременно с обрезкой также и правка поковок. Для этого в нижней части штампов устанавливается плита, имеющая ручей с фигурой поковки. Плита снизу поддерживается пружинами, резиной или поршнем, на который давит вода или сжатый воздух.
Обрезка и прошивка поковок выполняются на кривошипных или эксцентриковых прессах, сходных по схеме с описанными выше ковочно-штамповочными прессами. Однако по конструкции отдельных узлов и деталей они значительно проще, так как несут нагрузки другого характера. Если у ковочно-штамповочных прессов ползун встречает продолжительное сопротивление, от штампуемой поковки и работает в распор, то у обрезного пресса сопротивление от поковки кратковременно, только на длине хода срезания, равного толщине заусенца. Кроме того, обрезка обычно производится при центральном расположении поковки на штампе, и эксцентричные нагрузки не бывают большими. Поэтому у обрезных прессов станина и кривошипно-шатунный механизм имеет менее жесткую и более легкую конструкцию, с более коротким ползуном и направляющими.
Хотя обрезка заусенца и является менее сложной операцией, чем штамповка, однако она требует от кузнеца-прессовщика (обрезчика) исключительно большого внимания. Невнимательное отношение к процессу обрезки, неумелое обращение с обрезными штампами и с обрезным прессом приводят к браку, поломкам штампов и пресса. Качественная обрезка получается тогда, когда в исправности пресс, исправны и правильно отрегулированы штампы, когда поковка правильно укладывается на штамп. Рассмотрим это подробнее.
В исправности пресса главное — это зазоры в направляющих и безотказное действие механизма включения с тормозом. Если при нажатии педали или кнопки пресс включается на рабочий ход с большой задержкой или после обрезки «сдваивает», т. е. ползун не останавливается в верхнем положении и не тормозится, — это значит, что не в порядке муфта включения или тормоз. Зазоры в направляющих должны быть наименьшими (0,5—0,8 мм). Износ направляющих ползуна или станины, вызывающий большой зазор между ползуном и станиной, ведет к тому, что поковка будет обрезаться неравномерно — с одной стороны срез будет больше, с другой меньше. Увеличение зазора между ползуном и станиной может привести к столкновению пуансона с матрицей и поломкам штампов или пресса.
Для нормальной безаварийной работы и качественной обрезки штампы должны быть налажены и отрегулированы так, чтобы пуансон в матрицу входил с одинаковым зазором по всему контуру поковки. Величина зазора зависит от высоты поковки и толщины заусенца. Если поковка высокая, то пуансон при обрезке не доходит до матрицы, а величина зазора здесь имеет наименьшее значение, при этом отпадает необходимость и в съемке, так как облой не захватывается пуансоном. При низкой поковке пуансон должен входить в матрицу с зазором от 0,3 др 1,5 мм в зависимости от высоты поковки и ее конфигурации. Чем ниже поковка, тем меньше зазор. Чрезмерно малый зазор не годится, так как в случае небольшого перекоса может произойти повреждение режущей кромки матрицы. Большой зазор еще хуже, так как заусенец будет не срезаться, а сминаться и затягиваться в матрицу, что приведет не только к браку, но к застреванию поковки в матрице и к заклиниванию пресса.
При обрезке прессовщик должен внимательно следить за состоянием крепления пуансона, матрицы, башмаков, подштамповых плит и других деталей, которые могут повлиять на величину зазора между пуансоном и матрицей. Начинающуюся разладку и ослабление крепления можно заметить по постепенно увеличивающейся неравномерности обрезки, по появлению даже незначительного сминания заусенца, по появлению надрывов его; при дальнейшем же увеличении зазора с какой-либо одной стороны возникает затягивание заусенца в матрицу, разрывы с остатками заусенца на поковке В этих случаях нужно немедленно подтянуть все винты, болты на штампах и подбить клинья. Если при пробной обрезке дефекты не уменьшились, то нужно остановить работу и произвести подналадку штампов, т. е. отрегулировать зазоры.
Нужно отметить, что подобные недостатки могут возникнуть и *по причине некачественно изготовленных штампов, например, когда фигура пуансона плохо подогнана по цилиндрической или круглой фигуре поковки и допущена их несоосность. В этом случае пуансон при обрезке сбивается в сторону, увеличивая зазор между собой и матрицей. Поковку поворачивает вокруг ее оси, и заусенец со стороны большего зазора затягивается в матрицу.
Для предотвращения разладки, поломки штампов и пресса важно правильно укладывать поковку в штамп. Обычно режущий контур матрицы изготовляется по фигуре поковки с таким расчетом, чтобы поковка могла не только хорошо центрироваться в матрице, но и свободно на нее укладываться. Для этого производится слесарная пригонка фигуры матрицы по фигуре поковки. Однако если пригонка выполнена плохо, с очень малым зазором между поковкой и матрицей, то поковку быстро и точно уложить на матрицу трудно. А неточно уложенная поковка будет обрезаться неравномерно: с одной стороны 'будет срезан уклон, а с другой остается нес резанный заусенец; кроме того, поковка будет искривляться при образке. Если же пригонка выполнена так, что поковка укладывается в матрицу с очень большим зазором, то возникает дефект, похожий на тот, что получается при большом зазоре между пуансоном и матрицей, т. е. после обрезки на поковке можно видеть загнутый кверху и смятый заусенец. Прессовщик может потребовать более качественного изготовления матрицы. Нужно следить за тем, чтобы поковка располагалась в матрице совершенно точно.

Для повышения производительности труда на обрезке кузнецы-штамповщики постоянно совершенствуют технологию штамповки и конструкции штампов. Например, свердловский кузнец-штамповщик А.Д. Коршун предложил изменить конструкцию поковки и ручьев штампа для штамповки тонкого и узкого кольца. Поковка этого кольца штамповалась в чистовом ручье при разъеме штампов в середине кольца (фиг. 196, а), в результате чего нижняя его часть под заусенцем получалась высотой всего 5 мм. Такая низкая поковка плохо укладывалась в обрезной штамп, и были частые случаи неточного среза. Предложение А.Д. Коршуна заключалось в перенесении линии разъема штампов и, следовательно, заусенца с середины поковки на один из торцов (фиг. 196, б). Для этого, конечно, пришлось переделать чистовой и черновой ручьи штампов. Поковка по заусенцам стала получаться высотой 10 мм, и ее удобнее .укладывать в матрицу при обрезке. Брак по некачественному срезу был полностью устранен, возросла на 12% и производительность труда при штамповке.
В процессе работы кузнец-прессовщик должен регулярно осматривать режущую кромку матрицы. Для повышения стойкости ее часто наплавляют каким-нибудь очень твердым сплавом, например сормайтом. Однако такие сплавы хрупки и легко выкрашиваются.

title-icon Подобные новости