Поковки, штампуемые перпендикулярно оси заготовки

Поковки, штампуемые перпендикулярно оси заготовки (штамповка плашмя) - это поковки удлиненной формы и приводимые к этой форме, характеризующиеся значительной величиной отношения длины к средней ширине в плане ( см. таб. 2 ).

При таком соотношении размеров деформация заготовки в штамповочных ручьях протекает главным образом за счет формоизменения в направлении высоты и ширины поковки, т. е. в направлении двух осей; в направлении же главной оси деформация весьма незначительна.

1 подгруппа. Выбор того или иного ручья или комбинации ручьев определяется формой поковки и его можно производить с помощью так называемой расчетной заготовки, эпюры сечений расчетной заготовки и коэффициентов подкатки.

Построение расчетной заготовок и и эпюры сечений . Расчетной называется условная заготовка с круглыми поперечными сечениями, площади которых равняются суммарной площади соответствующих сечений поковки и заусенца.

Коэффициент подкатки. В соответствии с полученными размерами расчетной заготовки можно определить общий необходимый коэффициент подкатки K пo по формуле

Возможные величины К п , достигаемые в отдельных ручьях, указаны в табл. 9 .

Таблица 9 . Значения коэффициента подкатки ручьев (К п )

Индекс ручья по классификации

Выбор заготовительных ручьев.

При штамповке 1-й подгруппы применяют заготовительные ручьи 3-1-1 по табл. 4 : формовочный, подкатной открытый, подкатной закрытый и протяжной. Комбинацию ручьев выбирают таким образом, чтобы

где К пр равен произведению К п выбранных ручьев. Например, если выбраны ручьи; подкатной закрытый, предварительный и окончательный, то

Если К по > 1.8. то необходимо применить протяжной ручей.

Выбор заготовительных ручьев можно производить по диаграмме ( рис. 25 ).

Рис. 25. Диаграмма пределов применения заготовительных ручьев (по А. В. Ребельскому); зоны: БЗ — без заготовительных ручьев; Переж.-пережимкой; ПО — подкатной открытый; ПЗ — подкатной закрытый. Пример: Дано: G п = 0,6; α = 1,37; β = 3,25. В качестве заготовительных переходов следует применить подкатку закрытую (ПЗ).

При выборе заготовительных ручьев необходимо учитывать следующее:

Если расчетная заготовка элементарная ( см. рис. 20 ), то заготовительные ручьи определяют непосредственно по расчету К по . При наличии на расчетной заготовке таких выступов, что d в /d min >1,2 или головки сложной формы рекомендуется, кроме протяжного ручья (если по расчету он необходим), применять еще формовочный и подкатной открытый ручьи.
При сложной расчетной заготовке с общим для всех участков средним сечением d cp ( см. рис. 22 и 23 ) следует определить заготовительные ручьи для каждой элементарной расчетной заготовки и выбрать наиболее трудоемкий процесс. Например, если для трех участков сложной эпюры соответственно требуется по расчету протяжной, подкатной открытый и подкатной закрытый ручьи, то для расчетной заготовки в целом следует применить протяжной и подкатной закрытый ручьи.Если по расчету для всех участков получается только протяжной ручей, то в целях фиксации расстояний между головками рекомендуется применить еще формовочный или подкатной открытый ручьи.
При сложной расчетной заготовке с различными средними сечениями d 1cp , d 2cp и т. д. по участкам ( см. рис. 24 ) следует определить заготовительные ручьи для каждой элементарной расчетной заготовки, исходя из ее d max и d cp и выбрать наиболее трудоемкий процесс. При условии, когда d cp. max /d cp. min >1,2, применить протяжной ручей, сделав раствор его а в соответствии с dcp. min.
Если для расчетной заготовки в целом требуется только протяжной ручей и штамповка ведется с клещевиной, то при d cp > 30 мм нужно применять еще подкатной открытый ручей для получения перешейка между поковкой и клещевиной.
Если по цеховым условиям приходится использовать заготовку сечением, большим, чем это необходимо по расчету, то в таких случаях применение протяжного ручья (или в крайнем случае площадки для протяжки) обязательно.
Вместо протяжного ручья следует применять площадку для протяжки, если необходима:а) оттяжка конца под клещевину;б) оттяжка короткого конца, длина которого в исходной заготовке меньше ее толщины;в) грубая оттяжка равномерного по толщине или ступенчатого конца.
Если заготовка после подкатного или протяжного ручья резко выходит за контуры штамповочного ручья в плане, то следует применить дополнительно формовочный ручей. В определенных случаях вместо подкатного и формовочного ручья можно использовать один несимметричный подкатной ручей ( см. табл. 15, п. 6 ).
Необходимо увязывать выбор заготовительных ручьев с применяемой комбинацией штамповочных ручьев:а) применение заготовительно-предварительного ручья упрощает процесс по заготовительным ручьям;б) наоборот, отмена предварительного ручья часто влечет за собой необходимость более тщательной обработки исходной заготовки в заготовительных ручьях.
Применение высаженной на горизонтально-ковочной машине заготовки, вальцованной заготовки или периодического проката сильно упрощает процесс по заготовительным ручьям и часто позволяет производить штамповку вообще без них.

Выбор штамповочных ручьев и варианта штамповки . Для поковок 1-й подгруппы типа А применяют окончательный ручей, для поковок типа Б — предварительный и окончательный, а в некоторых случаях предварительно-заготовительный и окончательный ручьи в зависимости от формы и соотношения размеров поперечного сечения поковки ( см. табл. 13, е, ж, з ).

2 подгруппа. Выбор заготовительных ручьев . При штамповке применяют заготовительные ручьи 3-1-2 по табл. 4 : пережимной и площадку для расплющивания. Выбор ручьев производят так же, как и для поковок 1-й подгруппы с помощью расчетной заготовки, эпюры сечений расчетной заготовки и коэффициентов подкатки. По размерам расчетной заготовки определяют общий необходимый коэффициент подкатки по формуле (25).

Величина К п пережимного ручья равна 1,2, площадки для расплющивания — 1. В трех ручьях: пережимном, предварительном и окончательном К пр = 1,2·1,1·1,05≈1,4.Ручьи выбирают по неравенству (26). Если Кno>1,4, то поковку следует относить к I группе, 1-й подгруппе. При этом не исключается возможность применения пережимного ручья.Ориентировочно можно рекомендовать при К пo Выбор штамповочных ручьев и варианта штамповки . Для поковок 2-й подгруппы типа А применяют окончательный ручей, а для поковок типа Б — предварительный и окончательный, а в некоторых случаях предварительно-заготовительный и окончательный ручьи в зависимости от формы и соотношения размеров поперечного сечения поковки ( см. табл. 13, е, ж, з ).

3-я подгруппа. Выбор заготовительных ручьев . При штамповке этих поковок применяют заготовительные ручьи 3-1-3 по табл. 4 : при штамповке поковок типа А — высадочный ручей, а при штамповке поковок типа Б — специальный протяжной и высадочный ручьи.Этими ручьями пользуются в случае наличия одного фланца или бурта, требующего К по =S max /S cp >1,8 [см. формулу (25)] и при сравнительно коротком стержне.При Кnо≤1,8 или длинном стержне поковки относят к I группе, 1-й подгруппе типу А.

Выбор штамповочных ручьев и варианта штамповки . Для поковок 3-й подгруппы применяют один окончательный ручей или два ручья предварительный и окончательный, в случае необходимости увеличить стойкость окончательного ручья и уменьшить прилипание.

4-я подгруппа. Выбор заготовительных ручьев. Поковки данной подгруппы требуют гибки, которая производится либо с помощью гибочного ручья (типа А), либо непосредственно в штамповочном ручье (тип Б). Заготовительные ручьи для поковок типа А необходимы такие же, как и для поковок 1-й подгруппы. Для поковок типа Б, при l равз /b cp > 2,5 применяют заготовительные ручьи, как для поковок 1-й подгруппы, а при l равз /b cp > 2,5 как для поковок 2-й подгруппы. Выбор ручьев производят, как и для поковок 1 или 2-й подгрупп, с помощью расчетной заготовки, эпюры сечений расчетной заготовки и коэффициентов подкатки.

Форма поковки и степень вытяжки заготовки процессе гибки обусловливают построение расчетной заготовки одним из следующих трех способов.

Построение расчетной заготовки по развертке ( рис. 26 ) применяют для поковок плавных форм, требующих гибки без значительной вытяжки заготовки. При этом строят развертку по линии, проходящей примерно на расстоянии ⅓ толщины t от внутреннего контура поковки. Затем производят построение расчетной заготовки и эпюры сечений развертки, как для поковки с вытянутой осью. Рис. 26. Построение расчетной заготовки по развертке
Построение расчетной заготовки по элементам ( рис. 27 ) применяют для поковок с резкими перегибами, требующими гибки со значительной вытяжкой заготовки на соответствующих участках.При этом выделяют участки, почти не подвергающиеся вытяжке в процессе гибки (элементы длиной l 1 и l 3 на рис. 27, а), что достигается проведением лучей ОВ и ОС из центра О дуги перегиба; для этих элементов соответствующие участки расчетной заготовки ( рис. 27, б ) строят, исходя из сечений, перпендикулярных к осям ab и cd.

По размерам расчетной заготовки определяют общий необходимый коэффициент подкатки по формуле (25).

Коэффициент подкатки гибочного ручья К п = 1.2.

При выборе К п других заготовительных ручьев рекомендуется пользоваться табл. 9 .

Нужно иметь в виду, что гибочный ручей заменяет формовочный. Его применяют только для поковок 4-й подгруппы типа А.

Выбор штамповочных ручьев и рианта штамповки. Для поково 4-й подгруппы типа А, п. а применяют окончательный ручей, для поковок типа А, п. б — предварительный и окончательный ручьи, а в некоторых случаях — предварительно-заготовительный и окончательный ручьи в зависимости от формы и соотношения размеров поперечного сечения поковки ( см. табл. 13, е, ж, з ).

Для поковок 4-й подгруппы типа Б необходимо уравновешивание сдвигающих усилий. Для поковок типа Б, п. а применяют окончательный ручей, а для поковок типа Б, п. б — предварительный и окончательный ручьи и иногда предварительно-заготовительный и окончательный ручьи ( см. табл. 13, е, ж, з ).

5-я подгруппа . Выбор заготовительных ручьев. Заготовительные ручьи выбирают как и для поковок 1-й подгруппы. Для поковок 5-й подгруппы типа А в ряде случаев требуется применение формовочного ручья в целях одностороннего смещения металла в сторону отростка. Иногда вместо подкатного и формовочного ручьев целесообразно применить несимметричный подкатной ручей.

Выбор штамповочных ручьев и варианта штамповки . Для поковок 5-й подгруппы типа А применяют заготовительно-предварительный ручей с упрощенной формой полости ( см. табл. 13, и ) и окончательный ручей, для поковок типа Б — заготовительно-предварительный ручей с рассекателем ( см. табл. 13, д ) и окончательный ручей. В зависимости от формы и размеров поковок иногда целесообразны различные варианты штамповки поковок в свернутом или развернутом виде.

6-я подгруппа. Выбор заготовительных ручьев производят в зависимости от того, к какой из подгрупп (1-5-й) можно привести поковку, изменяя ее для рациональной штамповки на молоте и последующей штамповки на другом оборудовании.

Выбор штамповочных ручьев и варианта штамповки также зависит от того, к какой подгруппе приведена данная поковка.

Применение отрубного ручья, установление количества поковок из одной анготовки и применение клещевины при штамповке . Поковки небольшого веса и малой длины штампуют обычно из одной заготовки поочередно; отделяя каждую поковку вместе с заусенцем от исходного прутка на ноже ( рис. 29, А ).

Если вес и длина поковки не позволяют применять заготовку большую, чем на две поковки, то рекомендуется не отрубать первую поковку на ноже, а производить штамповку с поворотом ( рис. 29, Б ) заготовки на 180° после отштамповки первой поковки.

Рис. 29. Диаграмма пределов применения различных заготовок: а — граница зоны применения заготовки на несколько поковок с отрубкой на ноже; б — граница зоны штамповки из заготовки на две поковки с поворотом, кривые в и г дают расширенную зону штамповки с поворотом для поковок простых форм; L n — наибольший габаритный размер поковки в мм; G n — вес поковки в кг; l кл — длина клещевого конца в случае оттяжки клещевины; l' кл — тоже без оттяжки клещевины; А зг — толщина исходной заготовки (по А. В. Ребельскому)

При штамповке из длинного прутка по первому варианту ( см. А на рис. 29 ) рекомендуется так подобрать длину заготовки, чтобы последнюю поковку (или последнюю совокупность поковок при многоштучной штамповке) штамповать с поворотом заготовки и тем самым осуществлять процесс без применения клещевины.

Прибегать к штучной заготовке ( рис. 29, В ) следует только, когда длина l п и вес G п поковки настолько значительны, что не представляется возможности производить штамповку из заготовки на две поковки с кантовкой.

Зоны на диаграмме ( рис. 28 ) позволяют исходя из величин l п и G п , выбирать соответствующий вариант заготовки по длине. Исключение составляют штамповка заготовок, поставленных на торец, штамповка, требующая оттяжки обоих концов заготовки, и изготовление поковок весьма сложных форм, неудобных при штамповке от прутка и в отрубке.

Клещевину не следует применять в тех случаях, когда штамповку производят без подкатных ручьев. Следует иметь в виду, что применение открытого со стороны клещевой выемки подкатного ручья ( рис. 30 ) позволяет в ряде случаев осуществлять штамповку без клещевого конца; желательно использовать в качестве клещевины оттянутый конец заготовки ( см. а 1 на рис. 29, В ).

Рис. 30. Штамповка без клещевины

Клещевину можно не оттягивать, если предусмотрено ее использование в качестве исходной заготовки для других поковок.Размеры клещевого конца при штамповке без его оттяжки ( см. а на рис. 28, В ) и с оттяжкой а 1 рекомендуется определять, как указано в табл.12 .

Определение размеров и выбор исходной заготовки . Размеры исходной заготовки определяют исходя из двух основынх факторов: расчётной заготовки и принятой комбинации переходов штамповки.

Объём заготовки на одну поковку V зг равен произведению площади сечения заготовки S зг на ее длину l зг , отнесенную к одной поковке, т.е.

V зг =S зг l зг (27)

Объём заготовки V' зг с учётом потерь (без клевещины) определяют по формуле

где V з =V п +V з — суммарный объём поковки и заусенца; δ — угар металла в %.

Объем поковки V п рассчитывают по номинальным размерам с добавлением к вертикальным размерам половины положительного отклонения.

На основании расчетных заготовок (эпюр) и принятого процесса штамповки по переходам, а также с учетом потери металла на угар и способа укладки заготовки в заготовительные ручьи рекомендуется площадь поперечного сечения заготовки S' зг определять по табл. 10 , составленной для поковок с элементарной расчетной заготовкой.

Таблица 10 . Определение площади сечения исходной заготовки для поковок с элементарной расчётной заготовко (по А.В.Ребельскому)

Без заготовительныхручьев (БЗ) или с применением гибки

S ' зг = (1, 02÷1.05) S сp (l)

Меньшее значение коэффициента при S cp применять, когда заготовкаперекрывает штамповочный ручей по всей длине, большее — если она не доходит до конца ручья

С пережимом или формовкой

S ' зг = (1,05÷1,3) S cp (2)

Меньшее значение коэффициента применять, когда исходная заготовка закладывается до конца заготовительного ручья, большее — если она закладывается не до конца ручья

С подкаткой (ПО или ПЗ)

S ' зг =S пд (1.02 ÷ 1,2) S cр (3)

S ' зг = S пд =V ' г /l г (4)

Эта же формула применяется, если после протяжки производится формовка или гибка.V' г =V г 100+δ/100 - объем головки расчетной заготовки с учетом потерь на угар;δ — угар в %; l г - длина головки расчетной заготовки ( см рис. 20 )

С протяжкой и подкаткой

S ' зг = S пp — К (S пp - S пд ) (5)

S пд - по формуле (3) с коэффициентом 1,2; S пр - по Формуле (4);К — конусность стержня расчетной заготовки ( см. рис. 20 )

Определение площади сечения исходной заготовки S' зг для поковок со сложной расчетной заготовкой — сложной эпюрой ( см. рис. 22-24 ) производят следующим образом:

в случае штамповки без заготовительных ручьев (БЗ) или с применением гибки (Гб), пережима (Переж.), формовки (Форм.) или подкатки (ПО и ПЗ) S' зг — соответственно по формулам (1)—(3) табл. 10 ;
в случаях штамповки с применением протяжки (Прот.) или протяжки -подкатки (Прот.—ПО или Прот.—ПЗ) надо для каждого участка расчетной заготовки (эпюры) определить S' зг соответственно по формулам табл. 10 и выбрать наибольшее из полученных значений;
в случаях штамповки с применением одного высадочного ручья — по формуле

S' зг = 0,98 πd 2 min /4 (29),

где V' ф — объем фланца поковки с учетом потерь на заусенец и угар, определяется аналогично определению V' зг по формуле (28); D' зг — диаметр расчетной заготовки с учетом потерь на заусенец и угар.

Профиль сечения исходной заготовки и его размеры выбирают следующим образом.

Определив S' зг , подбирают по стандарту квадратный или круглый профиль с ближайшей большей к ней площадью поперечного сечения, найдя таким образом А зг или Dзг; если запроектирован высадочный ручей и не предусмотрен специальный протяжной, то D зг ≤ d конц

Более выгодно применять квадратный профиль. Круглую по сечению заготовку следует использовать в следующих случаях: 1) при гибке с резкими изгибами, приводящей к зажимам при штамповке из квадратного профиля; 2) когда на поковке есть круглый по сечению участок, не подвергающийся штамповке; 3) если применяется высадочный ручей или заготовка подвергается штамповке на молоте после высадки на горизонтально-ковочной машине; 4) когда заготовка должна отличаться по профилю от равновеликой заготовки стали другой марки.

Следует иметь в виду, что в ряде случаев рациональнее применять заготовки, высаженные на горизонтально-ковочной машине, из проката периодического профиля или заготовки, полученные вальцовкой на ковочных вальцах.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎