Лекції 5-6. Тема 6.4. Висадка та розрахунок наборних переходів.

Лекції 5-6.

Тема 6.4. Висадка та розрахунок наборних переходів.

При виготовленні поковки в декілька переходів набор металу слід здійснювати в конічному пуансоні, так як характер течії металу і умови заповнення порожнини штампу при висаджуванні в матрицях гірше. Це пояснюється впливом швидкості руху пуансону, який сприяє більшій рухомості тієї частини металу, яка більш прогріта та розташована в безпосередній близькості від його стінок.

При наборі металу в конічному пуансоні забезпечується краще заповнення ручая та полегшується вилучення із нього висадженої заготовки.

При розробці технологічного процесу виготовлення поковок на ГКМ необхідно користуватися наступними основними правилами висадки або набору металу:

1.Висадку заготовки необхідного діаметру можна здійснювати за один перехід без дефектів тільки в тому випадку, якщо довжина висаджуваємої частини прутка не перевищує трьох її діаметрів, тобто одно перехідний коефіцієнт висадки m = l / d 3.

Таке співвідношення може бути дотримано при рівному торці заготовки і плоскому пуансоні (рисунок 1).

Рисунок 1.Висадка за один перехід плоским пуансоном.

При відхиленнях від указаних умов приймають наступні значення одно перехідного коефіцієнту m:

• При косому торці заготовки або після висадки з пере жимом плоским пуансоном m 2,5;

• При висаджуванні пуансоном з наміткою під прошивку і при невеликому скосі торця заготовки m 2,0;

• При висаджуванні пуансоном з наміткою під прошивку і при великому скосі торця або після висадки з пере жимом і зсувом прутка m 1,5;

2.При висаджуванні заготовки за один перехід,коли l 3d(m 3),найбільший діаметр порожнини ручая пуансону або матриці не повинен перевищувати 1,5 d. При цьому довжина провисаючої частини прутка а в момент початку висадки не повинна перевищувати величини d при діаметрі порожнини матриці або пуансону (циліндрична висадка, рисунок 2):

d₁=1,5 d ;

d₁ 1,5 d при d₁=1,25 d

При висаджуванні в конічній порожнині пуансону з меншим діаметром конусу, який дорівнює приблизно діаметру прутка d , провисаюча частина прутка а може бути збільшена:

• до  2d, якщо більший діаметр конуса дорівнює 1,5 d 

• до  3 d, якщо більший діаметр конуса дорівнює 1,25 d (рисунок 2б).

Рисунок 2.Висадка поковок: а-циліндрична; б-конічна.

При багатократному наборі матеріалу в конічних порожнинах пуансонів до отримання заготовки довжиною l , яка дорівнює трьом середнім діаметрам конуса d_ср , величину провисаючої частини прутка а встановлюють виходячи з середнього діаметру конусу. Так як висаджуємий кінець прутка починає перегинатися посередині, необхідно щоб довжина частини прутка, яка знаходиться всередині пуансону, була більше половини довжини l висаджуємої його частини (рисунок 3).

Рисунок 3.Висадка заготовки.

Коли величина проміжку а між пуансоном і матрицею менш ніж гранична величина осадки, часто застосовують набор металу в порожнині ручая матриць (рисунок 4).

Рисунок 4.Набор металу в циліндричних ручаях матриці:

1-пуансон; 2-матриця; 3-поковка.

Способи набору металу в циліндричних ручаях матриці і конічних ручаях пуансонів приведені на рисунку 5.

Рисунок 5.Способи набору металу:

а-в циліндричних ручаях матриці;

б- в конічних ручаях пуансону.

Визначення розмірів наборних конічних пуансонів.

При визначенні розмірів порожнини конічних пуансонів необхідно користуватися  наступними правилами.

Більший діаметр конічної порожнини d₁ не повинен бути більш ніж в 1.8 разів більше діаметра вихідної заготовки d (рисунок 6).

Практично приймають:

• d₁/d=1,25 при довжині деформуємої частини заготовки l10 d ;

• d₁/d=1,5 при довжині деформуємої частини заготовки l10 d

( але lт d) ;

Рисунок 6. Висадка в конічному пуансоні.

Для кращого заповнення конічної  порожнини пуансону менший діаметр конусу d₂  на практиці приймають трохи більшим діаметра вихідної заготовки   d₂=(1,02-1,05) d. При збільшенні d₂  об'єм конічної порожнини збільшується, внаслідок чого з'являється можливість вигину вихідної заготовки. Значення d₂ , які перевищують вказані границі , можуть бути прийняті при менших значеннях т (m = l / d), які вказані вище для різних випадків.

Довжина конічної порожнини пуансону  визначається із умов рівняння об’ємів заготовки і конічної порожнини пуансону (рисунок 6):

Рисунок 6. Висадка в конічному пуансоні.

Величину l при розрахунку слід помножити на  коефіцієнт 1,06. Цей коефіцієнт вводять для збільшення об’єму порожнини конічного пуансону, яке необхідне із-за коливань розмірів заготовки, розширення металу при температурі висадки і недоліків заповнення порожнини ручая.

Розміри конічних пуансонів можуть бути визначені за методом Томленова А.Д. (діаграма на рисунку 7).

Рисунок 7.Залежність між довжиною заготовки, величиною висадки і діаметром конусного пуансону (за Томленовим А.Д.)

По осі абсцис відкладена величина а= d₁/d.

Якщо d₂ d , то а₁ = аd/d₂;

Якщо d₂ d , то а₁ = а = d₁/d;

По осі ординат відкладена відносна величина осадки:

k = a /d = (l – l_n) /d;

Криві на рисунку 7 відповідають відносним довжинам заготовок

при т = 4-14.

Контрольні запитання.

1.Поясніть суть здійснення набору металу при виготовленні поковки на ГКМ у декілька переходів.

2.Які переваги набору металу в конічному пуансоні?

3.Що забезпечує вимога m = l / d 3 ?

4.Що забезпечує вимога l 3d(m 3) ?

5.Поясніть рисунок: