Андрей Смирнов
Время чтения: ~20 мин.
Просмотров: 2

Штамповка на гкм (лекции)

Холодная высадка

Холодная высадка осуществляется путём деформирования исходной заготовки многократным ударным нагружением в штампах. При этом осуществляется местное увеличение поперечных размеров с одновременным уменьшением длины. Заготовка заводится в матрицу с помощью пуансона, где осуществляется высадка. Детали, в которых за один удар не удаётся изменить форму до требуемых размеров, производятся на многопозиционных высадочных автоматах.

Методом холодной высадки можно производить изделия с поперечными параметрами 8—9 квалитета (допуск точности), что позволяет применять эту технологию для выпуска деталей, образующих сопряжение.

Что такое крупногабаритный мусор?

Юристы отождествляют понятия КГМ с КГО (крупногабаритные отходы).

К КГО относятся крупные твердые отходы, чей размер больше 50 см в длину, высоту либо ширину:

  • Бытовая техника (стиральные машины, телевизоры, микроволновки пр.)
  • Мебель: (столы, кровати, диваны).
  • Средства передвижения (Самокаты, коляски, велосипеды, автомобильные шины).
  • Сантехника (ванны, душевые кабины, старые унитазы, рукомойники).
  • Отходы с приусадебных участков (Бревна, ветки и т.д.).

Отходы после ремонтных работ, технически так же считается КГО, но не во всех документах это прописано. Кидать его в стандартный контейнер запрещено.

КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВЫЕ АВТОМАТЫ

66. Однопозиционный кузнечно-прессовый автомат

Однопозиционный автомат

Кузнечно-прессовый автомат с одной позицией формообразующего инструмента

67. Многопозиционный кузнечно-прессовый автомат

Многопозиционный автомат

Кузнечно-прессовый автомат с несколькими позициями формообразующего инструмента

68. Одноударный кузнечно-прессовый автомат

Одноударный автомат

Кузнечно-прессовый автомат, ползун которого совершает один рабочий ход за цикл изготовления изделий

69. Многоударный кузнечно-прессовый автомат

Многоударный автомат

Кузнечно-прессовый автомат, ползун которого совершает несколько рабочих ходов за цикл изготовления изделия

История кузнечно-штамповочного производства

Кузнечное ремесло и кузнечное производство имеют многовековую историю. Человеку давно были известны простейшие кузнечные инструменты для ковки: молот, клещи и наковальня, а также и простейшее нагревательное оборудование — горн. Первая механизация процессов ковки относится к XVI веку, когда стали применять механические рычажные, вододействующие молоты, приводимые энергией водяного потока. При отсутствии гидроэнергии применялись копровые (падающие) молоты.

В 1842 году Джеме Несмит построил первый паровой молот, а в 1846 году Армстронг — первый паровой гидропресс. В том же XIX веке начали применять приводные механические и пневматические молоты, получили развитие кривошипные прессы и другие кривошипные кузнечно-штамповочные машины.

Предназначение

Пресс горячештамповочный — оборудование, применяемое для ковки. В результате процесса получают сложные детали, имеющие выступы и впадины. На оборудование удается изготавливать:

  • стержни с фланцами;
  • стопорные кольца;
  • стаканы со сложным профилем;
  • высадку окончаний труб.

Применяется для прессования металлического лома в пакеты, удобные при складировании и дальнейшей переработки. При упаковке лома используют металл с низкой пластичностью. На крупных промышленных предприятиях штамповочные пресса применяют для изготовления серийной и крупносерийной продукции. При обработке материал разогревают.

Штамповочные ручьи

Поковки простой конфигурации штампуют из проката стали нужной формы – круг, прямоугольник, квадрат. Когда поковка имеет сложную форму, исходную заготовку изготавливают максимально на нее похожую производством штамповки или свободной ковки. Для таких многоуровневых операций, как правило, применяют многоручьевые штампы для последовательной деформации заготовки (фасонирования).

Технология штамповки часто происходит в несколько переходов.

Для этого требуется использование основных видов ручьев:

  • штамповочные;
  • заготовительные;
  • отрубной ручей (нож).

Нож применим в случае последовательной штамповки ряда поковок от прутка. Готовую поковку нужно отрезать от прутка на отрубном ноже.

При горячей штамповке изделий из стали используют штамповочные ручьи.

Они подразделяются на несколько типов:

  • протяжные;
  • пережимные;
  • заготовительные;
  • гибочные;
  • подкатные.

Протяжные удлиняют определенный участок заготовки.

Пережимные используют, чтобы увеличить ширину определенного участка заготовки и уменьшить его высоту.

Заготовительные штамповочные ручьи позволяют перераспределить металл заготовке таким образом, чтобы изготовленное изделие принято форму с минимальным отходом материала.

В гибочных ручьях из заготовки со смещенной осью происходит формирование поковка с углом изгиба 90°.

Целью подкатных штамповочных ручьев является равномерное распределение металла по оси заготовки, увеличивая диаметр определенных ее участков.

Штамповочные ручьи также делятся на черновые и чистовые изделия.

Это необходимо для того, чтобы черновая заготовка поместилась в чистовую гравюру. Если выполняется штамповка, этот этап следует пропускать.

В чистовых ручьях изделие получает форму, напоминающую конус. Размер детали в чистовом ручье больше на величину усадки при остывании металла. Чистовой ручей размещается в центральной части штампа из-за больших усилий, оказываемых на заготовку.

Конструкция

Особенности выполнения технологических операций при высоких (до 1000…12000С) температурах обусловили следующий состав узлов такого оборудования:

  1. Асинхронный электродвигатель переменного тока (для КГШП особо больших усилий, превышающих 31,5 МН, в качестве привода применяются синхронные двигатели, и даже приводы постоянного тока).
  2. Мощная клиноременная передача.
  3. Приёмный вал, вращающийся в подшипниках скольжения, на котором с одной стороны устанавливается маховик, а с другой – открытая понижающая передача, предающая крутящий момент на эксцентриковый вал.
  4. Эксцентриковый вал, на одном конце которого монтируется ленточный тормоз, а на другом – фрикционная многодисковая муфта включения.
  5. Система включения (муфта, тормоз), с которой конструктивно связан также узел торможения маховика КГШП.
  6. Кривошипно-шатунный механизм с дополнительными верхними направляющими ползуна. К нижнему торцу ползуна крепится подвижная половина штампа.
  7. Клиновой механизм регулировки закрытой высоты пресса, который устанавливается на столе пресса.
  8. Жесткая станина, собираемая из отдельных элементов, и скрепляемая между собой стяжными шпильками. Они затягиваются в горячем состоянии, чтобы создать требуемый уровень сжимающих напряжений.
  9. Стол пресса, к которому крепится неподвижная часть штампа.
  10. Системы смазки и управления горячештамповочным прессом. Последняя обязательно включает в себя элементы контрольно-диагностической аппаратуры.

КГШП

КГШ могут работать либо автономно, либо в составе специализированных штамповочных линий.

Особенностями работы КГШП, по сравнению с обычным кривошипным оборудованием, считаются:

  • Высокая быстроходность, чтобы обеспечить минимальное время остывания заготовки/отхода;
  • Высокая мощность привода, что связано с необходимостью обеспечить повышенный расход энергии в течении достаточно короткого технологического цикла горячей штамповки;
  • Наличие верхнего и нижнего выталкивателей (соответственно, в ползуне и столе), использование которых исключает залипание горячих заготовок в штампе;
  • Нерегулируемость шатуна, что делает его более жёстким и прочным;
  • Увеличенное количество дисков муфты включения.

 На современных конструкциях КГШП вместо традиционного, кривошипно-шатунного механизма устанавливают кривошипно-клиновой, который выгодно отличается повышенной точностью штамповки и меньшим износом поверхностей контакта.

Как происходит штамповка?

В зависимости от того, какие технологические нормы используются, штамповка деталей может значительно отличаться.

Первый тип штамповки заключается в резке, рубке или пробивке материала – его называют разделительный.

Существует также вариант штамповки, когда происходит формовка, вытяжка, холодное выдавливание и прочие манипуляции с листовым металлом.

Также существуют горячая и холодная штамповки листового металла.

Горячую штамповку используют только на крупном производстве: используя этот метод, происходит изготовление днищ для котла, разнообразных деталей в форме полушарий, буев и пр.

Чтобы получилась объемная или плоская деталь, требуется, прежде всего, часть листового металла толщиной до 4 мм.

Перед началом работы всегда проводится расчет и соблюдаются нормы нагрева – это довольно тонкая и сложная работа, поэтому горячая штамповка не применяется в домашних условиях.

В остальном же технология и расчет аналогичны методу холодной штамповки, о котором мы поговорим дальше.

Видео:

Прежде чем приступать к работе, нужно произвести расчет и составить чертежи деталей, при этом расчет должен учитывать, что металл утягивается во время вырубки, пробивки или гибки.

При горячей штамповке, чтобы нагреть детали, используют специальное оборудование – пламенные печи или печи, работающие на электричестве, либо другое электронагревательное оборудование.

Также нужно следить, чтобы нормы процесса и правильный расчет были соблюдены.

При холодной штамповке пресс создается с помощью давления и подобное оборудование не используется.

Холодный вид штамповки металла более удобен, т.к. в этом случае возможно изготовление изделий законченного вида, которым не нужна дополнительная резка.

Во время штамповки холодного типа бывает изготовлена как объемная, так и плоская деталь крупного или мелкого размера.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Убираем ржавчину с металла — как и чем?

В целом же технология штамповки металла выгодная процедура, т.к. она предполагает уменьшение расхода материала при высокой производительности. Особенно это заметно при массовом производстве деталей.

Оборудование холодной штамповки способно обрабатывать не только металлические объекты, но также работать с картоном, кожей, резиной, пластмассой и другими элементами.

Холодная штамповка может быть двух типов: разделительной и формоизменяющей.

Разделительная штамповка металла — это резка, вырубка или пробивка деталей.

Резка деталей заключается в разделении металлической заготовки на части по заранее определенным кривым или прямым линиям.

Резка широко применяется на производстве – с ее помощью делают готовые детали, либо раскраивают листовой металл, разделяя его на полосы нужного размера.

Для резки необходимо специальное оборудование, а именно дисковые или вибрационные, гильотинные или другие профессиональные ножницы.

Технология вырубки листового металла заключается в производстве деталей, имеющих замкнутый контур. А процесс пробивки используют, чтобы сделать в детали отверстия требуемой формы.

Штамповка заготовок может быть произведена как своими руками, так и на заказ. Однако при самостоятельной работе нужно соблюдать предписанные нормы, что не так просто.

Этот процесс включает следующие элементы: гибку, вытяжку, отбортовку, обжим и формовку. С помощью процесса гибки создают детали с изгибом.

Видео:

При вытяжке из плоской заготовки изготавливается объемная полая пространственная деталь.

Путем вытяжки возможно сделать из заготовок объекты цилиндрической, полусферной, коробчатой или конической формы.

При отбортовке на детали делают борты, идущие вокруг наружного контура листа и возле заранее изготовленных отверстий.

Процессам обжима подвергается обычно объемная или имеющая полость деталь – с его помощью детали приобретают суженную концевую часть.

Происходит это с использованием конической матрицы с помощью наружного обжатия листового металла. При формовке форма деталей изменяется, сохраняя форму контура снаружи.

Стоит отметить, что чаще всего объемная штамповка изделий из металла делается на заказ, т.к. требуется необходимое оборудование, которое не сделать в домашних условиях.

Устройство и принцип работы

Горячештамповочный пресс предназначен для обработки заготовки при температуре до 1200°С. При этом в конструкции оборудования существуют некоторые особенности:

  1. Для средней и низкой номинальной мощности устанавливаются асинхронные электродвигатели. При высокой мощности производитель применяет синхронные агрегаты, которые развивают усилие до 31,5 МН.
  2. Вращательное движение передается через ремни в форме клина.
  3. Основной вал, принимающий движение, устанавливается в подшипниковые опоры. С одной стороны располагается маховик, а на другом конце механизм преобразования скорости для эксцентрикового вала.
  4. На вал эксцентрик с одной стороны устанавливают ленточные тормоза, а с другой муфту для включения, которая содержит несколько фрикционных дисков.
  5. На прессе монтируется система управления тормозом и муфтой.
  6. Станок снабжается направляющими для ползуна.
  7. Открытая высота регулируется клином, который устанавливают на столе.
  8. Станина состоит из нескольких элементов, которые соединяют разогретыми шпильками.
  9. Неподвижную часть пресса монтируют на рабочем столе.
  10. Система смазки и контроля за работой оборудования устанавливается производителем.

Принцип работы:

  1. Электродвигатель передает движение на маховое колесо, промежуточный вал.
  2. Муфта включается при достижении установленного количества оборотов в минуту, в нее под давлением подается воздух и происходит соединение эксцентрикового вала с шатуном.
  3. Тормоз, расположенный на конце основного вала, автоматически отключается.
  4. Ползун начинает поступательное движение с возвратом.
  5. Подвижная часть штампа благодаря ползуну выполняет операцию горячего прессования.
  6. При движении ползуна вверх происходит автоматическое выталкивание готового изделия.

В конструкцию дополнительно могут добавляться приспособления для закрепления заготовки и автоматизации процесса.

Промышленное оборудование (Фото: Instagram / kubanzheldormash)

Виды штамповочных технологий

За время своего существования появилось немало методов штамповки. Массовое производство требует особого подхода, где на первое место ставится скорость и качество изготовления изделий. Ручная штамповка сейчас используется исключительно в частном порядке, для создания единичных экземпляров.

Прежде чем рассматривать способы обработки давлением, рассмотрим прочие виды штамповки:

  1. Магнитно-импульсная. Для изменения формы деталей используются кратковременные импульсы электрического тока.
  2. Изотермическая штамповка деталей. Используется для деформирования легированных и жаропрочных сортов стали. Особенность изотермического процесса заключается в том, что контактную форму нагревают до температуры деформации заготовки. В качестве рабочего оборудования используют гидравлические прессы.
  3. Штамповка взрывом. Разновидность импульсного способа. Активно используется в сфере производства летательных аппаратов. Принцип работы основан на передаче воздействия взрывной волны через воздух или воду. В результате заготовка деформируется, приобретая очертания используемой матрицы.

Технологический процесс, при котором изделие получают путем давления на расплавленный металл, называют жидкой штамповкой. Ввиду высокой стоимости матриц и пунсонов метод целесообразно использовать только в массовом производстве.

Листовая штамповка

Процесс обработки заготовок делят на две категории, которые отличаются рабочей температурой:

  1. Холодная штамповка. Данный метод считают наиболее эффективным. Его применяют для изготовления кузовных деталей транспорта. Грамотная разделка помогает рационально использовать основной материал. Наилучших показателей можно добиться, используя углеродистые и легированные стали, а также листовую медь и алюминий.
  2. Горячая штамповка. Как следует из названия, данный метод подразумевает предварительный нагрев заготовки. Для этого используют пламенные или электрические печи. Технологические операции данного метода абсолютно не отличаются от холодного способа производства. Единственный нюанс заключается в толщине листового металла: данный показатель не должен превышать 5 мм. С помощью данного метода производят элементы корпуса в судостроительной промышленности.

Объемная штамповка

Горячая штамповка характеризуется повышенной температурой, при которой протекает процесс. Степень нагрева зависит от используемых материалов. В отличие от штамповки жидкого металла агрегатное состояние заготовки остается неизменным.

Рассмотрим особенности каждого процесса.

Технология горячей объемной штамповки (ГОШ)

Горячую объемную деформацию деталей выполняют под воздействием температуры и давления на заготовку. Для получения необходимой формы материал нагревают и помещают в закрытые штампы. Между используемыми пресс-формами отсутствует зазор. Таким образом, готовое изделие формируется в закрытой полости, которая называется ручьем или гравюрой. Подход характеризуется низким процентом облоя, однако требует внимания на стадии заготовок.

Готовые изделия отличаются точностью размеров и качеством поверхности.

  1. Определяется тип штампа.
  2. Разрабатывается подробный чертеж.
  3. Технологи рассчитывают количество переходов от заготовки до готового изделия.
  4. Для каждого промежуточного этапа готовят индивидуальный чертеж.
  5. Подбирают пресс-формы для переходов.
  6. Определяют параметры и способ нагрева заготовки.
  7. Исходя из требований к детали определяют необходимые финишные процедуры.

По завершении разработки проекта экономисты рассчитывают себестоимость выполнения работ.

Метод холодной объемной штамповки

Основным недостатком технологии считают чрезмерные усилия, которые необходимо прилагать для получения готового изделия. По сравнению с ГОШ этот показатель выше в 10–15 раз. Высокие механические нагрузки негативно влияют на продолжительность эксплуатации штампов.

Технологические особенности

В зависимости от условий, штамповка металлических заготовок может быть горячей или холодной. Их отличия – температурное воздействие на изделие в процессе его обработки. Первый вариант имеет свои преимущества  — в нагретом состоянии металл становится однороднее и плотнее, в результате чего качество готового изделия существенно повышается. В свою очередь, холодная штамповка также имеет преимущества – в процессе обработки на изделии не образуется слой окалины, а его размеры точно соответствуют требованиям проектной документации. Кроме того, металл, штампованный холодным методом, имеет более гладкую и привлекательную поверхность, тем самым избавляя от необходимости выполнять дополнительную обработку изделия.

В настоящее время выпускается несколько моделей прессов для штамповки отверстий в металле:

  • Гидравлические станки – успешно применяют для обработки заготовок стандартной толщины и толстостенные изделия. Усилие воздействия на поверхность металла составляет здесь от 150 до 2000 тонн. В перечень выполняемых операций входят листовая и объемная штамповка, ковка, гибка, прочие аналогичные технологические приемы. Основа конструкции гидравлического пресса – два сообщающихся цилиндра различного диаметра, наполненных рабочей жидкостью. В каждом цилиндре имеется подвижный поршень, создающий давление и перемещающийся в результате его воздействия. Величина усилия пресса определяется разницей диаметров его цилиндров.
  •  Радиально-ковочные прессы – формовочные станки, изготавливающие из нагретых болванок цилиндрические изделия. Нагрев заготовки происходит в индукционной печи, после чего изделие поступает по конвейеру в зону обработки и проходит через ковку благодаря действию захватных механизмов. Формирование изделия осуществляется бойком на шатуне, который двигают четыре вала с эксцентриковыми буксами, а пружинная муфта удерживает деталь в момент ее обработки.
  • Электромагнитные прессы – сравнительно новый вид оборудования. В основу его работы положен принцип электромагнитного воздействия. Через проволочную катушку на сердечнике проходит электрический ток. Сердечник воздействует на рабочий механизм станка и запускает его в работу. Основные преимущества такого оборудования – высокая производительность и экономичность, что самым положительным образом сказывается на себестоимости готовых изделий.

В зависимости от типа обрабатываемой заготовки, для нее выбирают листовую или объемную штамповку. Первым способом изготавливают изделия из листового металла – посуду, оружие, детали приборов и механизмов, ювелирные изделия, комплектующие для нужд машиностроения. С помощью специальной формы изделие приобретает законченный вид и не нуждается в дальнейшей обработке.

Эксплуатация

При эксплуатации горячештамповочного оборудования рекомендуется соблюдать следующие правила:

  • пресс оснащается тормозом, который останавливает ползун после выполнения операции штампования;
  • запрещается допускать критические перегрузки, поскольку станок может выйти из строя;
  • необходимо применять специальное приспособление для устранения заклинивания ползуна;
  • не допускается применять усилия выше номинального;
  • необходимо устанавливать на оборудование систему блокировки движения при возникновении неисправностей;
  • пресс оснащается амортизатором для предотвращения удара ползуна о станину, если тормоз срабатывает несвоевременно;
  • в конструкции устанавливают устройство блокировки движения ползуна при ремонтных и наладочных работах.

Соблюдение требований безопасной эксплуатации позволит выполнить операцию штампования быстро и качественно. В России штампы изготавливают в Воронеже на станкостроительном заводе. Также многие предприятия занимаются капитальным ремонтом оборудования и дальнейшей продажей потребителю. Кроме отечественных производителей прессы для горячей ковки изготавливают в Европе и Азии. Стоимость зависит от размеров и комплектации оборудования.

Разновидности гидравлической прессовой техники

Всю серию гидропрессового оборудования можно разделить на 3 обширные категории:

  1. С рычажным насосом (классические ручные)
  2. Пневмогидравлические
  3. Электрогидравлические

Данные разновидности гидравлики отличаются между собой по большей части лишь типом привода. Ниже расписан каждый из типов прессовой техники, что даст возможность сделать выбор гидропресса.

Классические ручные – давление в гидроцилиндре нагнетается за счет перемещения рычага. Это простейшее прессовое оборудование.

Главным преимуществом полностью ручных гидропрессов является предельная безопасность рабочего процесса. Рука оператора полностью контролирует выдвижение пресса. Для вдавливания силовой головки нужно лишь качать рычаг. Чтобы сбросить давление в системе, необходимо открутить вентильный клапан.

Среди недостатков полностью ручных моделей можно выделить некоторое неудобство работы. Ведь одной из рук необходимо накачивать рычаг. Дополнительно ручные гидропрессы физически не способны создавать высокое усилие давления. Наибольшее распространение получили модели лишь на 10 (тс).

Какие виды гидропресса встречаются еще.

Пневмогидравлические – гидропрессовое оборудование повышенной производительности. В пневмогидравлике параллельно с рычажным насосом предусмотрен еще и воздушный клапан, который обычно подключается к компрессору.

Преимуществом пневмогидравлики является возможность закачивания в систему более высокого давления, чем это позволяет классическое ручное гидропрессовое оборудование. Среднестатистический пресс на пневмогидравлике выдает до 20 (тс), чего обычно хватает для большинства сборочных/разборочных операций.

Широкое распространение получили пневмогидравлические модели с ножной педалью, которая управляет воздушным клапаном Подобное оборудование хорошо тем, что руки оператора остаются полностью свободными, даже в момент нагнетания давления в систему.

Основным недостатком пневмогидравлической прессовой техники является необходимость подключения воздушного клапана к компрессору. Без компрессора или централизованного воздуховода не получится задействовать весь потенциал пресса.

Электрогидравлический пресс – в качестве приводной системы выступает электродвигатель, который управляет насосом гидросистемы. Силовая головка пресса перемещается вверх-вниз по нажатию кнопки. При использовании электрогидравлики не нужно ни накачивать рычаг, ни включать воздушный клапан. Все очень просто и понятно.

Главным преимуществом электрогидравлического прессового оборудования является возможность использования широчайшего спектра дополнительной оснастки. Это и матрицы, и пуансоны, и всевозможные высечки, и множество других приспособлений. Использование широкого спектра дополнительной оснастки продиктовано высокой точностью позиционирования и большой надежностью работы пресса.

Электрогидравлика обычно рассчитана на работу с высоким усилием, от 20-35 (тс) и выше. Прессовое оборудование данного типа способно не только на сборку/разборку, а еще и на штамповку с вырубкой. Электрогидравлический пресс на 20 (тс) легко пробивает отверстия в металле толщиной 5 (мм).

Работа электрогидравлического пресса целиком и полностью зависит от наличия электросети. Данный момент можно рассматривать как своеобразный недостаток. Дополнительно электрогидравлическое прессовое оборудование нуждается в регулярном обслуживании. Оператору необходимо чуть ли не каждый день контролировать уровень масла в гидросистеме. Нужно регулярно отслеживать и целостность сальников с манжетами.

Что еще нужно знать о том, как выбрать ручной гидравлический пресс.

Валковая штамповка

Валковая штамповка — формоизменяющая операция обработки металлов давлением, получения осесимметричных деталей из цилиндрической заготовки путём одновременного действия на неё радиальных и осевых нагрузок. Осевая нагрузка заготовки создаётся за счёт перемещения пуансона, а радиальная — за счёт обкатки её боковой поверхности в роликах или валках. Таким образом, валковая штамповка является способом комплексного локального деформирования, в котором в одном технологическом процессе происходит совмещение одной из основных кузнечных операций — прошивки или осадки с поперечной прокаткой или обкаткой. Валковая штамповка позволяет изготавливать круглые в плане сплошные и полые детали, тонкостенные и толстостенные изделия малых размеров, применяемые в приборостроении, а также крупногабаритные детали с высокой точностью и качеством при технологических усилиях на порядок меньших, чем при традиционных методах объёмной штамповки. Комплексное нагружение очага пластической деформации локальным периодическим воздействием с одновременным воздействием через постоянно фиксируемую зону позволяет получить новый технологический эффект, недостижимый другими методами деформирования. Валковая штамповка способствует улучшению физико-механических свойств обрабатываемого металла, обеспечивает требуемое расположение его волокон, что повышает эксплуатационные свойства получаемых деталей. Относительно низкая стоимость оснастки, незначительное время подготовки производства, возможность быстрой переналадки на другой типоразмер детали, использование оборудования небольшой мощности позволяют применять валковую штамповку как в крупносерийном, так и в средне- и мелкосерийном производствах.

Расшифровка ТБО и КГМ

Содержимое мусорного ведра: фантики, бумажки, осколки посуды и прочее, определяют тремя буквами – ТБО. Значение – твердые бытовые отходы. Ежедневно, мусоровозы собирают ТБО, прессуют и отвозят на полигон. В ряде нормативных актов ТБО называют «твердыми коммунальными отходами» (ТКО).


Виды крупногабаритного мусора

Расшифровка КГМ проста – крупногабаритный мусор. Когда крупные предметы не помещаются в бак, предназначенный для ТБО, несознательные граждане складируют их рядом. Вместительность мусоровоза не позволяет вывезти КГМ, что создает неудобство коммунальным службам, загрязняет придомовую территорию.

1 Штамповка как востребованная промышленная технология

Более 20 % металла, изготавливаемого на предприятиях нашей страны, подвергается штамповке. Достаточно сложно найти какой-либо технический механизм или производственную машину, в которой бы не использовались штампованные изделия. Детали, получаемые по технологии ГШ, в современной летательной, железнодорожной, автомобильной технике составляют от 60 до 80 % от общего веса самолетов, локомотивов, транспортных средств. Кроме того, описываемая методика незаменима для выпуска разнообразных бытовых предметов, метизов, скобяных изделий, всевозможных инструментов.

Азы технологии горячей штамповки металла были открыты Василием Пастуховым – оружейником из Тулы. Он делал многие элементы оружия именно штамповкой, применяя для этих целей несложные штампы и вертикальный винтовой пресс. Разработанная Пастуховым методика была внедрена на Тульском комбинате в 1819 году. В наши дни ГШ является хорошо изученным и «обкатанным» процессом, который практически полностью заменил собой операции свободной ковки.

Штампованные изделия по технологии ГШ

К основным достоинствам описываемой горячей технологии относят следующие ее преимущества:

  • получение большого количества идентичных по геометрическим параметрам и конфигурации (то есть взаимозаменяемых) поковок;
  • высокая производительность и скорость процесса;
  • гарантированно высокие прочностные показатели производимых изделий;
  • возможность выпуска сложных по форме деталей;
  • экономичность операции, обусловленная малым расходом металла.

Горячая технология штампования

Принцип работы и технические характеристики

При включении электродвигателя КГШП крутящий момент через клиноременную передачу передаётся последовательно на маховик, промежуточный вал, и зубчатую передачу. Включение муфты допускается только при полном разгоне маховика до номинального числа оборотов (происходит обычно за 8…15 с). Далее во фрикционную муфту подаётся сжатый воздух, в результате чего происходит соединение эксцентрикового вала с узлом «ползун-шатун»; одновременно отключается также ленточный тормоз. Эксцентриковый вал пресса сообщает возвратно-поступательное перемещение ползуну, который посредством установленного на нём  штампового  инструмента производит необходимые операции по деформированию металла.

После окончания рабочего хода срабатывает механизм нижнего выталкивателя, и готовое изделие извлекается из нижней половины штампа. Аналогичным по назначению устройством оснащаются и ползуны КГШП.

Горячештамповочные прессы при необходимости, оборудуются и другими узлами, в числе которых – микропривод поворота главного вала при его наладке, выдвижная подштамповая плита, гидрозажимы инструмента и пр.

ГОСТ нормирует следующие характеристики КГШП:

  1. Номинальное усилие, МН (стандартно выпускаются горячештамповочные прессы с диапазоном усилий 6,3…125 МН).
  2. Ход ползуна, мм (от 200 до 520 мм).
  3. Число непрерывных ходов ползуна, мин-1 (от 100 до 32).
  4. Минимальное расстояние между столом и подштамповой плитой, мм (от 560 до 1800 мм).
  5. Величина рабочего хода механизма клиновой регулировки хода, мм (от 10 до 20 мм).
  6. Усилие и ход верхнего и нижнего выталкивателей.
  7. Размеры стола (слева направо и спереди назад), мм.
  8. Размеры ползуна (слева направо и спереди назад), мм.
  9. Размеры боковых окон в станине (используются для установки средств механизации и автоматизации: транспортёров, перекладчиков и т.п.).
  10. Мощность привода, кВт (для серийно производимых КГШП составляет от 40 до 400 кВт).

3 Какой путь проделывает деталь?

Сегодня существует множество специальных программ проектирования штампов для холодной штамповки, однако они неавтономные и в основном неразрывно связаны со всей системой. Чертежи могут быть как двумерными, так и современными, выполненными в формате 3D. А сам процесс требует некоторых навыков, знания компьютера и выполняется в такой последовательности:

  • нанесение эскиза;
  • изучение схемы раскроя и ее проверка специальной программой;
  • редактирование;
  • повторная проверка размеров;
  • нанесение рабочих отверстий.

Фото штампов для холодной штамповки

Далее следует довольно тяжелый и ответственный процесс изготовления штампов холодной штамповки. После окончательной подготовки чертежа изделие разделяют на отдельные части, внимательно изучают их

Обязательно необходимо уделить особое внимание техническим требованиям, предъявляемым к готовой детали. Затем составляют для каждого элемента маршрутно-технологическую карту с учетом всех нюансов, начиная от времени, потраченного на изготовление, и заканчивая характеристиками

Следует заметить, что в этом процессе не может быть мелочей, так как любой, даже самый незначительный недочет приведет к дефектам. Имеет значение последовательность операций, правильное распределение материала, подбор оборудования и режимов.

На фото — формирование элементов листовым способом

Формирование элементов листовым способом подразумевает ряд операций. Сначала материал поступает на стан, где вырезаются либо выдавливаются части детали. Затем следуют формоизменяющие операции. К ним относятся гибка, обжим, формовка и вытяжка. При этом не стоит недооценивать и роль вспомогательных процессов. Это отжиг и травление, благодаря которым задаются желаемые механические свойства. Еще можно повысить износостойкость с помощью дополнительных защитных покрытий. Кроме того, детали подвергают правке, очистке и смазке.

Технологический процесс объемной холодной штамповки делится на две основные схемы. Первая состоит из трех операций. Предварительно проводят термическую обработку металла с целью его разупрочнения. Затем подготавливают поверхность проката и осуществляют непосредственно штамповку. Но можно придерживаться и иной схемы, включающей в себя 4 этапа. В этом случае сначала подготавливают мерные заготовки, а потом уже проводят все операции аналогично первой схеме.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации