1. ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ

Повышение точности и качества заготовок - одна из основных задач современной технологии машиностроения. Наиболее полно эта задача реализуется при использовании процессов, основанных на холодной пластической деформации. К числу наиболее прогрессивных процессов, основанных на холодной пластической деформации, относятся взаимно дополняющие друг друга процессы листовой и холодной объемной штамповки.

При холодной объемной штамповке достигается: деформационное упрочнение, отсутствие надрезов, направленность волокна вдоль конфигурации штампованной заготовки, улучшение микрогеометрии (по сравнению с обработкой резанием, литьем и горячей штамповкой), увеличение коэффициента использования металла (по сравнению с литьем и горячей штамповкой - на 30 % и более, по сравнению с обработкой резанием - в 2- 3 раза). В среднем коэффициент использования металла составляет 0,90- 0,93. Значительно снижаются трудоемкость и стаикоемкость. Процессы характеризуются высоким уровнем механизации и автоматизации, значительно опережая процессы литья и горячен штамповки. Применение многопозиционных штамповочных автоматов, а также установка на прессы многопозиционных штампов-автоматов обеспечивает повышение производительности в 5-10 раз и более по сравнению с современными автоматами для обработки резанием эквивалентных деталей.

Дальнейшее расширение области применения холодной объемной шгам-повки вместо обработки резанием, а

также литья и горячей штамповки может быть достигнуто улучшением эксплуатационных свойств, усложнением формы, увеличением абсолютных размеров (массы) штампуемых деталей. Значительным резервом технологии изготовления деталей сложной формы является сочетание холодной объемной штамповки с другими видами холодного деформированиия - специальными видами обработки с локальными нагружением (раскаткой, штамповкой качающимся и вращающимся инструментом и др.), листовой штамповкой (вытяжкой с утонением стенки и др.).

Задача технолога и конструктора - выбрать наиболее оптимальный вариант технологии, конструкцию инструмента, параметры оборудования. При решении этих вопросов целесообразно исходить из классификации операций холодной объемной штамповки (табл. 1).

Все операции в зависимости от характера преобладающего формоизменения разделены па 12 групп с индексами А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, И, К, Л, М, И, каждому из которых соответствует ряд с порядковым номером 1-12: А, Б, В - осадка, высадка, чеканка и их разновидности; Г, Д, Е - редуцирование, прямое выдавливание и их разновидности; Ж, И, К, Л, М, Н - выдавливание обратное, комбинированное, радиальное, вытяжка с утонением и др. Чтобы оценить варианты технологии не только по числу переходов, силовому режиму, и по сложности и конструкции инструмента, в табл. 1 под соответствующим индексом введен показатель условной сложности наладки (1-9 в порядке повышения сложности). Операции с использованием инструмента примерно одинаковой сложности объединены, и границы раздела выделены толстыми линиями. Каждая операция описана показателем сложности, индексом груп-

8 ОГ.ЩНЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ ХОЛОДНОЙ ШТАМПОВК1

1. Классификация операций холодной объемной штамповки

Осадив, высадпа , чеканка

Редуцирование, прямое дыдавливание

Продолжение

Продолжение

Продолжение

выдавливание обратное, иомВинированное, радиальное, дытятпа с утонением

Продолтение

Продолтение

пы и порядковым номером (например, 2А9, 6Ж1, 5КЗ).

Ниже приведены характеристика и назначение операций холодной объемной штамповки.

Операции групп А, Б, В

А1 - открытая осадка (выравнивание торцов, увеличение поперечного сечения, калибровка по высоте заготовки); А2 - расплющивание (изменение формы поперечного сечения заготовки); A3 - закрытая осадка сплошного стержня (калибровка по высоте и диаметру, устранение овальности сечения и продольной кривизны заготовки); А4 - разновидность операции A3 с удалением лишнего металла в торцовый заусенец;

А5 - разновидность операции A3 (образование наметок на торцах заготовки);

А6 - калибровка стержневой части заготовки с высадкой фланца; А7 - калибровка заготовки по схемам операций A3, А4 с образованием фаски в нижней части;

А8 - калибровка расплющиванием (получение заготовок с малыми допусками на размеры поперечного сечения в двух взаимно перпендикулярных направлениях);

А9 - закрытая высадка в полостях пуансона и матрицы (образование местных утолщений различного сечения); А10 - разновидность операции А9 (дополнительно формуется подголовок);

All - контурная осадка; А12 - высадка шариков с истечением и без истечения металла в облой; Б1 - закрытая объемная штамповка; Б2 - закрытая высадка в пуансоне при H/D 2,3 (открытая осадка до сопро-косновения боковой поверхности заготовки со стенками инструмента; далее закрытая осадка); БЗ - закрытая высадка в матрице; Б4, Б5 - закрытая высадка заготовок Типа цилиндр с усеченным конусом или многогранная призма с усеченным конусом;

Б6 - высадка в подпружиненном пуансоне (большая часть заготовки направляется в цилиндрическое отверстие пуансона; деформирование осуществляется постепенно с помощью вы-

талкивателя, скользящего внутри пуансона; используется для набора металла перед заключительными операциями высадки при H/D > 4,5); Б7 - открытая или закрытая высадка в полости пуансона и матрицы при H/D 2,3 (образование утолщений в средней части детали); Б8 - высадка многогранной головки из заготовки с головкой типа цилиндра с усеченным конусом сверху; Б9 - разновидность операции Б6 высадки многогранной головки; Б10, Б11 - закрытая или открытая высадка сплошной части предварительно прошитой заготовки; Б12 - высадка несимметричной головки в Г-образной полуматрице, полость которой касается заготовки;

81 - высадка в подвижной матрице;

82 - предварительная высадка в коническую полость пуансона;

83 - высадка-осадка фланца без упо-

ga заготовки в выталкиватель; 4 - предварительная высадка (придание головкам заготовок определенной формы, обеспечивающей заполнение металлом многогранных полостей при операциях Б8 и В7); В5 - фасонирование части заготовки перед последующей высадкой эксцентрично посаженной головки;

87 - высадка многогранной головкн из заготовки типа многогранная усеченная пирамида;

88 - разновидность операции БЗ (оформление подголовка);

89 - высадка фланца на полой заготовке в штампе с подвижной матрицей; В10 - закрытая осадка полой заготовки на оправке;

ВЦ - свободная осадка с выдавливанием на подвижной оправке (изготовление деталей с фланцем из заготовок в виде стакана);

В12 - формовка кольцевого закрытого бурта.

Операции групп Г, Д, Е

Г1, Г2 - прямое выдавливание полой детали из полой заготовки (без дна или с дном);

ГЗ - прямое выдавливание полой детали;

Г5 - вытяжка полой заготовки нэ плоского проката с последующим прямым выдавливанием деталей типа ста-