24) Обработка ремонтируемых и изготавливаемых деталей ат на прессах методами холодной и горячей штамповки.

Прессование

При изготовлении авиационных конструктивных элементов планера самолета широкое применение находят специальные профили, применяемые для изготовления корпусных деталей. В отличие от профилей, получаемых прокаткой, прессованные профили и детали планера имеют более сложное сечение. Процесс прессования является одним из видов обработки металлов давлением и позволяет изготавливать не только сплошные профили, но и полые. В качестве исходной заготовки используется прокат, в случае, когда изготавливают полые детали типа труб или замкнутых профилей, в заготовке прошивается отверстие. На Рис.8 (а) приведена схема прессования, полого профиля.

а б

Рис.8.

На корпусе пресс-формы жестко закреплена матрица 3, имеющая окно (отверстие) соответствующее внешнему профилю прессуемой детали. В цилиндрическую полость корпуса пресс-формы закладывается горячая заготовка 2 с отверстием, в которое входит игла 4 пуансона 1. Между пуансоном и заготовкой устанавливают пресс-шайбу, обеспечивающую минимальный зазор между стенками цилиндрической поверхности пресс-формы. При перемещении пуансона металл выдавливается в зазор между матрицей и иглой пуансона.

Прессованием изготавливают изделия из алюминиевых сплавов, углеродистых, конструкционных, коррозионно-стойких и других сталей. При прессовании толщина стенок профиля может составлять 2–2,5 мм, а точность выше, чем при прокатке. К недостаткам метода относятся: большие отходы металла и износ инструмента. На Рис.8 (б) приведены некоторые виды профилей, получаемых прессованием.

2.5. Горячая штамповка.

Процесс формообразования детали из нагретой заготовки, осуществляемый в штампе, называется объёмной горячей штамповкой. Штамп является инструментом, с помощью которого получают требуемую форму заготовки (детали). Штампованные заготовки широко применяются в различных отраслях машиностроения в связи с их высокими механическими свойствами, высокой производительностью процесса и низкой себестоимостью деталей.

При выборе материала детали необходимо учитывать не только эксплуатационные характеристики (прочность, коррозионную стойкость, жаропрочность и т.д.), но и пластические свойства, обрабатываемость резанием. Обычно применяют материалы, хорошо освоенные в производстве и отвечающие требованиям эксплуатации, в частности:

углеродистые стали марок от 08 до 45;

конструкционные легированные стали марок 30ХГСА, 300ХГСНА, 40ХФА, ШХ15, 13Х15Н4АМЗ-Ш, ЭП-310Ш;

коррозионно-стойкие стали марок 12Х18Н100Т, Х18Н9Т, ВНС-2;

алюминиевые сплавы АК4, АК6, Д16, В95;

титановые сплавы ВТ5, ВТ6, ВТ14, ОТ4-О.

Исходной заготовкой для горячей штамповки может быть заготовка, отрезанная от проката круглого, квадратного или другого сечения. В некоторых случаях используют слитки, или болванки, отрезаемые от них. При горячей объёмной штамповке требуется значительно большее усилие деформации, чем при ковке. Вместе с тем, точность изготовления заготовок (деталей) в штампе значительно выше, т.е. величина припуска на последующую механическую обработку меньше. Штамповкой изготавливают детали различной конфигурации, и в зависимости от этого они подразделяются на две группы: удлинённой формы Рис.9 (а), круглые или прямоугольные в плане Рис. 9 (б).

Рис.9.

В зависимости от типа заготовки и серийности выпуска штамповку осуществляют в закрытых или открытых штампах.

Ш тамповка в открытых штампах. Штамповка в открытом штампе характеризуется переменным зазором (дополнительной полостью) между подвижной и неподвижной частями штампа Рис.10 (а). Величина зазора зависит от массы заготовки и служит для перетекания (выжимания) излишков металла при его пластическом деформировании после заполнения полости штампа. В результате пе-

Рис. 10.

ретекания металла в зазор на заготовке образуется заусенец (облой), который в дальнейшем обрезают. Применение открытых штампов позволяет не предъявлять к заготовкам высоких требований по массе.

2.6. Штамповка в закрытых штампах.

Штамповка в закрытых штампах Рис.10 (б, в) характеризуется тем, что полость штампа закрыта, т.е. отсутствует дополнительная полость между подвижной и неподвижной частями штампа, куда мог бы перетекать материал заготовки. Величина зазора в сопрягаемых поверхностях матрицы и пуансона не велика и составляет примерно 0,1 мм, что препятствует образованию заусенцев. В отличие от открытых штампов, в закрытых штампах объём заготовки должен быть равен объёму штампованной детали. При несоблюдении данного условия металл не заполнит полностью полости штампа или штампованная заготовка будет иметь размер по высоте больше требуемого. Штамповкой в закрытых штампах изготавливают детали, имеющие форму, показанную на Рис.10 (б).

Преимуществом штамповок в закрытых штампах является повышение коэффициента использования материала (КИМ), так как на заготовке отсутствуют заусенцы. В результате деформирования материала волокна направлены по контуру заготовки и не пересекаются в месте их выхода в заусенец, как при штамповке в открытых штампах.

Применение закрытых штампов позволяет штамповать малопластичные материалы, т.к. сжимающие напряжения существенно больше, чем в открытых штампах.