существенно сказаться иа стабильности технологического процесса, особенно в условиях массового производства деталей с жесткими требованиями к качеству, получаемых на полуавтоматическом н автоматическом оборудовании. Влияние этого дефекта устраняется в основном путем запуска в производство определенной партии деталей из материала одной плавки.

Применение для холодной высадки сталей обыкновенного качества с химическим составом и механическими свойствами по ГОСТ 1050-74 (конструкционные стали), ГОСТ 4543-71 (легированные конструкционные стали) может привести к массовому браку по трещинам. Поэтому ГОСТ 10702-78 предусмотрено изготовление специальных сталей для холодного выдавливания и высадки с пониженным содержанием кремния, серы, фосфора, никеля, меди и мышьяка. Макроструктура стали должна быть однородной, без усадочных рыхлостей, расслоений, неметаллических включений, пористости, газовых пузырей, трещин, ликвационных зон, раковин, флокепов, песочин и других дефектов, видимых невооруженным глазом на поперечных темплетах после травления.

При холодной высадке бескремнистой стали площадь ликвационной зоны должна занимать не более 40 % площади поперечного сечения заготовки. Лучше, если ликвационная зона расположена посередине сечения. Смещение ее в сторону и особенно выход на боковую поверхность могут привести к браку.

Для исключения появления трещин и разрывов сталь в состоянии поставки должна иметь однородную микроструктуру, в которой не допускается полосчатость, структурно-свободный цементит, расположенный по границам зерен в виде скоплений или сетки. По ГОСТ 10702-78 в калиброванной стали марок 30, 35, 40, 45, ЗОХ, 35Х, 40Х и 38ХА не должно быть грубопластинчатого перлита н видманштеттовой структуры.

К стали для холодной высадки могут быть предъявлены дополнитель-иые требования: повышенные нормы по поперечному сужению, нормиро-

ванные макро- и микроструктура, величина зерна, глубина обезуглеро-жеиного слоя, ограниченное содержание кремния в спокойной стали марок 08, 10, 15 и 20.

В технологических процессах холодного объемного деформирования могут возникнуть различные виды брака. Наиболее распространенным видом является образование трещин, причины возникновения которых могут быть самыми разнообразными: несоответствие исходного материала технологическим условиям поставки; неправильное построение технологического процесса (возникновение в отдельных зонах местных недопустимых деформаций и давлений); неправильное конструирование инструмента; неправильно проведенные промежуточные химико-термнческие операции (фосфатирование, отжиг); некачественное нанесение смазочного материала; изношенные инструмент в оборудование и др.

Различают трещины продольные, скалывания, внутренние н поперечные. Основной причиной возникновения продольных трещин являются отмеченные выше поверхностные дефекты исходного материала, вскрывающиеся при прокатке и волочении. Размеры трещин при этом зависят от размеров дефектов и от фактической деформации в месте дефекта (рис. 9, а).

Продольные трещины могут также вызываться ликвацией. Например, прн штамповке гаек или других аналогичных по конфигурации деталей продольные трещины на торцах возникают в месте ликвации и выходят на наружную поверхность (рис. 9, в).

Скалывающие трещины возникают в недостаточно пластичных материалах или в случае превышения допустимой деформации. Трещины имеют хараетерное для действия максимальных напряжений сдвига расположение под углом 45° к направлению силы деформирования (рнс. 9, в и г). Трещины скалывания могут быть вследствие поверхностных дефектов. В этом случае они обычно появляются вместе с продольными трещинами (рис. 9, д).

Внутренние трещины, невидимые при наружном осмотре, могут вызвать разрушение деталей в процессе экс-

) л) ;

Рис. 9. Виды разрушения при холодной объемной штамповке:

о и б - продольные трещины при высадке головки болта и штамповке гайки; в и г - скалывающие трещины при осадке и высадке; д - одновременно возникающие продольные и скалывающие трещины; е -л ж - внутренние трещит.! при правильной и неправильной форме предварительного высадочного пуансоиа соответственно; з и и - поперечные трещины; разрушения: к-м - при прямом, н - обратном, о - двустороннем выдавливании f . j

плуатации. Поперечные внутренние трещины возникают из-за недопустимой деформации и неправильного проектирования технологического процесса (рис. 9, е и Ж). Внутренние трещины могут образоваться при старении материала в местах наибольших местных деформаций.

Поперечные трещины (рис. 9, а) чаще всего проявляются в виде складкообразований (рис. 9, и), вызванных неправильным построением технологического процесса; например, при высадке головки с недопустимо большим отношением высоты к диаметру исходного материала. Как и в случае внутренних трещин, такой дефект может привести к отрыву головки при ударных нагрузках или при затяжке болта.

Поперечные трещины могут возникать при обрезке заусенца. При обрезке особенно чувствительны к ним материалы, склонные к образованию трещин скалывания, имеющие развитую зону ликвации, волосовины, шлаковые и другие неметаллические включения. Неправильная наладка обрезного инструмента или его затупление также приводят к образованию поперечных трещин.

При резке исходного матер нала (проката) на штучные заготовки также может получаться брак. При резке проката сдвигом качество среза пря использовании втулочных штампов зависит от отношения длины к диаметру заготовки, формы и размеров сечения, структуры н состояния металла. Торцы

заготовок оказываются скошенными на 2-3° и более, имеют грубую поверхность. Зоны заготовки, прилегающие к торцам, имеют искаженный профиль. Эти дефекты тем больше, чем мягче материал, меньше отношение высоты заготовки Н к диаметру D и больше диаметр D. При отрезке заготовок с отношением Н к D в пределах 1,5-2,0 и более обеспечивается качественный срез; при меньших отношениях требуется калибровка заготовок; при отношении Н к D 1,0-1,5 с деформацией до 8%, при отношении Н к D 0,3-1,0 - с деформацией 8-15 %.

Втулочные штампы обеспечивают высокое качество реза, если зазор между отрезаемой заготовкой и подвижным ножом-втулкой не превышает 3-5 % диаметра прутка. Однако поставляемые металлургической промышленностью горячекатаные прутки не всегда удовлетворяют этим требованиям.

При резке иа пресс-ножницах (с постоянной или дифференцированной силой прижима) основными параметрами, определяющими качество реза (перпендикулярность плоскости среза к оси заготовки, отсутствие смятия, изгиба, трещин, выровов), являются наклон прутка, сила прижима и скорость режущего ножа.

Перпендикулярность реза к оси заготовки достигается при определенном соотношении угла наклона прутка и зазора между ножами. Угол наклона в зависимости от механических свойств материала изменяется в пределах О-

8°. При резке с постоянной силой прижима могут возникать задиры и пригары на торцах прутка и заготовки вследствие трения их друг о друга после разделения. При дифференцированном зажиме с силой, пропорциональной силе реза, вероятность появления задиров и пригаров уменьшается, так как имеется возможность некоторого осевого перемещения отдельной заготовки. Сила прижима должна быть не менее 0,8-1,0 силы реза. Угол наклона скола и его форма в значительной Степени зависят от скорости движения подвижного ножа, которая должна быть наибольшей (практически не менее 1 м/с) в момент действия максимальной силы среза.

При получении заготовок (деталей) из плоского проката с повышенными требованиями к качеству вырубаемой поверхности применяют либо чистовую вырубку, либо после вырубки зачистку. Припуск на зачистку зависит от химического состава и толщины материала и составляет для сталей 7- 8 % толщины.

Дефекты в штампованных поковках могут быть устранены. Возникновение брака при технологических процессах холодного деформирования зависит прежде всего от свойств исходного материала и состояния его поверхности, правильного построения технологического процесса (выбора переходов, схемы течения металла, допустимых по переходам деформаций), правильного проведения промежуточных химико-термических операций, правильного конструирования штам-пового инструмента, его состояния, выбора кузнечно-прессового оборудования и его состояния. Возможности исправления брака в поковках, полученных холодным деформированием, весьма ограниченны. Поэтому основное внимание уделяется мероприятиям, предотвращающим возникновение брака, из которых основными являются:

1. Проверка исходного материала на соответствие химическому составу и определение его фактической штампуемости и механических свойств. В определенных пределах штампуе-мость может быть улучшена с помощью соответствующих режимов термиче-

ской обработки. Так, сталь, склонную к образованию трещин скалывания, рекомендуется отжигать (при высоком содержании углерода) при 700 °С с последующим медленньпи охлаждением; мягкие стали отжигаются при 600 °С. Надежным средством предотвращения брака против образования поперечных трещин является промежуточный отжиг полуфабрикатов (заготовок) при 550-600 °С перед обрезкой. Если после термической обработки материал по штампуемости и механическим свойствам не соответствует предъявленным требованиям, он должен быть обязательно заменен.

2. В зависимости от качества проката и требований технологии холодной штамповки поверхность сортового проката подвергают обдирке (обтачиванию) на токарных станках или автоматах, на шлифовальных станках. Толщина снимаемого слоя в пределах 0,8-2,0 мм. Во всех возможных случаях следует отдавать предпочтение обтачиванию, так как после шлифования в металле остаются следы абразива, вредно отражающиеся на стойкости штампового инструмента и качестве готовой продукции. Качество поверхности холоднокатаных листов и полос значительно улучшается после строгания или фрезерования.

3. Дефекты (брак) при разделке проката на штучные заготовки устраняются с помощью строгого соблюдения изложенных выше требований.

4. Выровы на заготовке вследствие налипания материала на штамповый инструмент устраняются путем более тщательного ведения процесса фосфатирования (омыливания).

В условиях массового производства особое внимание уделяется производственному контролю, так как процесс холодного деформирования применительно к качеству готовых поковок является, как было отмечено выше, многофакторным, и нгвыполнение хотя бы одного из них может привести к непоправимому браку.

Окончательно контролируют геометрические размеры, внутренние и наружные дефекты и механические свойства.

Для контроля размеров применяются в основном предельные приборы (а не

КАЧЕСТВО ДЕТАЛЕЙ

универсальный измерительный инструмент), различные специальные оптические и электрические приборы.

Наружные и внутренние трещины, возникающие из-за поверхностных и внутренних дефектов исходного материала и при закалке, обнаруживаются G помощью травления, красящих жидкостей, неразрушающими методами - магнитной и ультразвуковой дефектоскопией, просвечиванием проникающими лучами.

Из механических напряжений наиболее часто определяют пределы прочности и текучести, относительное удлинение при испытаниях на растяжение. Макро- и микроскопические методы контроля позволяют наблюдать расположение волокон, наличие трещин, глубину обезуглероженного слоя.

Список литературы

1. Автоматизация проектирования технологии холодной высадки бол-тов/М. Г. Амиров, Н. В. Квашина, Н. И. Зяблицев и др. Автомобильная промышленность, 1983. № 1. С. 24-25.

2. Амиров М. Г., Барыкин Н. П. Оценка технологической деформируемости при холодной высадке Автомобильная промышленность, 1980. № g С. 26-28.

3. Вукин-Ватыреп И. К- Применение ЭВМ для разработки технологических процессов холодной объемной штамповки стержневых деталей Куз-нечно-штамповочиое производство. 1977. № 10. С. 12-15.

4. Ammer J., Schwanenwalde В., Voel-

kner W. CAD/CAM-System fflr Fliessp-resswerkzeuge. - Fertigungstechink und Betrieb, 1985, 35, N. 3, S. 145-147.

5. Bohm G., Marx G., Schladitz J,

Subdatenspeicher-Kaltfliesspressen. - Technik, 1977, 32, N. 9, S. 500-504.

6. Neubert В., Voelkner W. Cadet-Rechnergestuzte Konstruktion von Flies-spresswerkzeugen. - Fertigungstechnik und Bertrieb, 1981, 31, N. 11, S. 658-660 , 641.

7. Rebholz M. Computer-Aided Production Planning in Cold Forging. - CIPR-Annalen, 1980, 29, N. 1, S. 173- 177.

8. Rebholz M. Einsatzmoglichkeiten von Rechnerprogrammen in der Massi-vumforraung. - VDI-Berichte, 1982. N. 445, S. 11-19.

9. Rebholz M. Interaktives Pro-gramrasystem zur Erstellung von Fer-tigungsunterlagen fur die Kaltmassi-vuraformung. - Berichte aus dem Institut fflr Uraformtechnik Univer-sitat Stuttgart, 1980, N. 60, s. 121, 46 Abb.

10. RebholzM. TechnischeFertigungs-planungin der Kaltmassivumformung.- Aiiforderungen und Losungmoglichkei-ten. - VDl-Zeitschrift, 1984, 126, N. 3, S. 4-11.

11. Rationaliesierung der tecJTnolo-gischen Vorbereitung von mehrstufigen Prozessen des Kaltfliesspressens/R. Fro-bin, Q. Herold, Q Rdder, W. Voigt. - Fertigungstechnik und Betrieb, 1980 30, N. 10, S. 590- 593.

12. Voelkner W. Rechnerunterstflzte technologisclie Vorbereitung in der Um-formtechnik. - Fertigungstechnik und Betrieb, 1982, 32, S. 646 - 650, 641,

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

Автомат резьбонакатпой - Техническая характеристика 260

- холодновысадочный трехпозицион-ный - Техническая характеристика 258-260

Автоматы двухроликовые лрофилена-катные 64, 66-68 - Кинематические схемы 66-68

Автоматы для накаткя резьб с плоскими плашками 58-63 - Бункерно-загрузочные устройства 60. 63

- Кинематические схемы 59, 61

- Технические характеристики 58, 59

- Циклограмма взаимодействия механизмов 58, 62

Автоматы для накатки резьб с роликом-сегментом 61, 63 , 64 - Бункерное устройство 63, 65

- Кинематические схемы 61, 64

- Механизмы настройки 64, 65

- Технические характеристики 58, 60 Автоматы для штамповки шариков и роликов 74-77 - Технические характеристики 74, 75

- Циклограмма взаимодействия механизмов 76, 77

Автоматы-комбайиы для полного изготовления деталей 43-46 - Технологическая схема изготовления болта 45, 46

- Технические характеристики 43, 45 Автоматы многопозициониые для объемной штамповки стержневых и коротких деталей 43-53 - Механизм выталкивания заготовки нз матрицы 48, 49

- Л\еханизм отрезки заготовки 47, 48

- Механизм подачи заготовки 47

- Технические характеристики 45, 47, 50, 51

- Циклограмма гайкоштамповочного автомата 49,50

Автоматы обрезные и для повторной высадки 53-58 - Механизм подачи заготовки 57, 58

- Технические характеристики 54, 55

- Циклограмма взаимодействия механизмов перемещения 53, 54 Автоматы одно- и двухпозиционные для высадки стержневых деталей -35 43 - Скорость перемещения ползунов 41

- Технические характеристики 37, 40, 41

- Циклограмма взаимодействия механизмов 37, 38

Автоматы проволочно-гвоздильные

68-74 - Кинематическая схема 68, 70, 72-74

- Технические характеристики 74

- Циклограмма взаимодействия механизмов 68, 71

Автоматы пружин онавиючные - Основные параметры 357 Автоматы универсально-гибочные и для изготовления пружинных шайб

83-89 - Технические характеристики 83, 89

- Циклограмма работы механизмов 86, 87

Алгоритм выбора и разработки холодной объемной штамповки 203 , 204

Блок-схема алгоритма выбора варианта штамповки шарового пальца 366, 367

- диаметра исходной заготовки для штамповки шарового пальца 366, 367 Блок-схема алгоритма поиска оптимального варианта штамповки с использованием принципа приоритетности операция 371, 372

Виды разрушений при холодной объемной штамповке 378, 379 Винты самоиарезающие с потайной сферической головкой 362 Выдавливание 196, 197

- полостей технологической оснастки 314-331

Вырубка 116-121

Высадка холодная - Прогнозирование разрушения металла 229-2.33 Выталкиватели 175-177

Гвозди, штампуемые на проволочно-гвоздильных автоматах - Типы и ра.змеры 68, 69 Гибка на автоматах 355

Детали - Качество 376-381

- выдавливаемые - Варианты правильного и неправильного исполнения 197 - Относительные размеры 197, 198

- стержневые с концевыми гранеными участка,\ш 266

- штампованные - Факторы, влияющие и а их точность и качество 209 Дефекты исходного материала - Виды

376, 377

Дюбель-винт 361 Дюбель-гвоздь 361

Заготовка фасонная для малооблойной штамповки шариков 215

- шестигранной гайки после штамповки на четвертом переходе пятипози-ционного автомата 220 Заготовки - Подготовка поверхности 114-116 - Предварительная и промежуточная термическая обработка

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

383 -i

111-114 - Продольная устойчивость при осадке, высадке и редущ1ровании 221-228 - Сортамент и исходное состояние материала 109, ПО - Способы разрезки 110, 111 - Упрочнение в процессе пластического формообразования 276-280

- для выдавливания полых многогранных деталей - Геометрические параметры 147

- для холодного выдавливания полостей матриц пресс-форм и штампов - Форма и назначение 328-331 Заготовки из сплавов цветных металлов и легированных сталей - Особенности технологии штамповки 147-164

- Повышение технологической деформируемости 151 -164

- Подготовка поверхности 147-151

- Резупрочняющая термическая обработка 147

Заготовки пластифицированные - Режимы точения 239, 240

- шарика, отштампованные на автомате 215

- штампованные - Базы для линейных размеров 121

Затраты относительные при различных видах штамповки 21

Инструменты для однопозиционной двухударной высадки винтов с конической головкой - Размеры рабочих полостей 262-264

- с цилиндрической головкой - Размеры рабочих полостей 262, 264 Инструмента для предварительной и окончательной высадки головок иа стержневых деталях 241-243

- для четырехпозициониой высадки болта - Размеры рабочих частей 265, 266

Инструменты отрезные с твердосплавными вставками для холодновысадочных автомагов 241 Инструменты твердосплавные для высадки гвоздей 243

- для холодного выдавливания 243- 246

Инструменты твердосплавные для холодной объемной штамповки 237-253

- Конструктивные особеиности240-246

- Методы изготовления твердосплавных заготовок 237-240

- Особенности изготовления 246-253

- 3i(x})eKTHBHocTb применения 253

Инструменты твердосплавные для шта\шовки шариков 243

- штамповочные для обрезного автомата 53

Калибровка 178, 179 Классификация деталей 13-16, 203 205-208

- операций 13-16, 210, 211

Линия автоматическая 261 - роторная

89-95

Мастер-пуансоиы - Габаритные размеры 326

- Размеры рабочей части 326, 327 Матрицы 169-175

Метод комбинирования формоизменяющих операций по принципу приоритетности 368-373

- перебора вариантов 363-368 Муаровые полосы при плоском выдавливании 135, 137, 139, 213, 214

Навивка пружин на автоматах 355-357 Накатка резьб и профилей 332-343 Наладка четырехпозиционного штампа для штамповки колпачковой гайки 189, 190

Номограмма для определения потребной силы штамповки при формообразовании граней поперечным обжатием

267, 268

Оборудование для раскатки 77 - Кн-

нематическ-ие схемы 77-82

- Технические характеристики 80, 82, 83

Отрезка заготовок 116-121

Пакет-штамп для выдавливания глубоких полостей матриц пресс-форм 315, 316

- конических заготовок 314, 315

- цилиндрических заготовок 314 Пальцы шаровые большегрузных автомобилей - Технологические параметры процесса формоизменения 181, 182 Переходы при изготовлении пружин на универсально-гнбочных автоматах 83-89

Переходы при штамповке болта 26-28

- деталей на двух- и многопозиционных автоматах фирмы Сакма 270-274

- деталей на четырех- и пятипозициои-ных автоматах фирмы Нэдшруф 274

- накидной ганки 29-31

- полых деталей с дном 141, 142

- сплошных ступенчатых деталей 130, 131, 133, 134