15 Объемная горячая штамповка. Сущность. Преимущества и недостатки. Штамповка в открытых штампах.

Горячая объемная штамповка-способ обработки металлов давлением, при котором изделию (поковке) придается необходимая форма при помощи специального инструмента- штампа. Этот способ получения поковок отличается от свободной ковки более высокой производительностью, обеспечивает повышение механических свойств поковок, значительно меньший расход металла и широко применяется в крупносерийном и массовом производстве. Штамповкой можно изготовлять поковки массой от нескольких граммов до 200-350 кг, в отдельных случаях до одной тонны.

Наиболее экономически целесообразна штамповка поковок до 20 кг, т.к. при большей их массе резко возрастают расходы на изготовление и эксплуатацию штампов. Разработка технологического процесса штамповки включает конструирование штампов, а в остальном производится в такой же последовательности, как и для свободной ковки. Штамповочное оборудование отличается от ковочного точностью и может производиться на молотах и гидравлических прессах. Выбор оборудования определяется конкретными условиями производства, характером исходной заготовки, степенью сложности поковки и другими факторами.

Второй вар

1. Горячая объемная штамповка – метод обработки, при котором принудительное перераспределение металла заготовки производится в полости ин­струмента, называемого штампом.

Объемную штамповку металла производят в штам­пах, состоящих обычно из двух половин, которые в собранном виде создают одну или несколько внутренних по­лостей, называемых ручьями. При этом течение металла, при деформации ограничивается стенками внутренней полости штампа.

Это производительный и деше­вый процесс. Он позволяет получать поковки сложной формы и высокого качества, обладающие после термической обработки са­мыми высокими механическими свойствами, которые можно при­дать металлу данного химического состава.

Горячая объемная штамповка значительно превосходит по про­изводительности свободную ковку, обеспечивает получение поковок более точных размеров с минимальными припусками по обрабаты­ваемым поверхностям и более чистой поверхностью и, таким обра­зом, дает значительную экономию металла и снижение трудоемко­сти обработки.

Наиболее широко штамповка распространена в машинострои­тельной промышленности, где производство носит крупносерийный и массовый характер. С ростом техники кузнечно-штамповочного производства кузнечные цехи начинают не только поставлять заго­товки для окончательной обработки, но также выпускать готовые детали и выполнять завершающие операции после механической обработки (наката резьб, шлицев и т. д.).

Горячую объемную штамповку широко применяют в автомо­бильной, тракторной, транспортной, авиационной и других отрас­лях промышленности.

Горячей объемной штамповкой изготовляют много­численные различные по конструкции, массе и размерам поковки: коленчатые валы, колеса, шатуны, рычаги, шес­терни, крышки, болты, гайки, втулки и многие другие.

Стоимость штампованных деталей с последующей обработкой резанием примерно в 2…2,5 раза ниже стоимости тех же деталей, изготовленных из обычной заготовки только резанием. Масса поковок с каждым годом растет и сейчас она достигает 500 кг.

В связи со значительной стоимостью штампов штам­повку рентабельно применять только в условиях крупно­серийного и массового производства.

2.Штампом называется металлическая разъемная фор­ма, состоящая из двух частей (половин), внутри которой имеется полость, называемая ручьем; штампы изготов­ляют из сталей марок 5ХНВ, 5ХНМ, 5ХГМ, 3Х2В8Ф и др. Каждый штамп предназначен для получения поковок определенной конфигурации, размера и массы.

Штампы подразделяются на открытые и закрытые (рис. 132).

Открытыми штампами (рис. 44, а) называют такие, у которых вокруг всего внешнего контура штамповочного ручья имеется специальная облойная канавка, соединен­ная тонкой щелью с полостью, образующей поковку.

Рис. 44 Схемы штамповки поковок:

а – в открытом штампе (с облоем); б – в закрытом штампе (без облоя, вариант 1); в – закрытом штампе (без облоя, вариант 2); 1 – верхняя половина штампа; 2 – нижняя половина штампа; 3 – облой; 4 – ковка; 5 – выталкиватель; 6 – штамп (матрица); 7 – пуансон

В процессе штамповки через щель в канавку вытесняет­ся избыточная часть металла, образуя по контуру поков­ки облой. Это приводит к некоторому увеличению отхо­дов металла, но зато упрощает процесс штамповки. Об­лой с поковки затем обрезается при помощи особых штампов.

В штампе может быть одни или несколько ручьев.

Существует два основ­ных метода объемной штамповки.

Штамповка в открытых штампах (рис. 46,а) предусматри­вает выход части металла заготовки в заусенечиую канавку 1 (на­правление выхода перпендикулярно движению штампа 2).

Толщина заусенца в процессе штамповки уменьшается и при достижении определенных размеров способствует заполнению углов (трудно заполняемых частей) штампа. При штамповке в открытых штампах из заготовки с размерами малой точности получают поковки высо­кой точности за счет различного объема заусенца. Заусенец подле­жит обрезке в обрезных штампах, при этом по месту обрезки волок­на у поковки оказываются перерезанными (рис. 46, в).

Для горячей объемной штам­повки используют главным образомкривошипные горячештамповочные прессы (КГШП) игоризонтально-ковочные машины.