Лекція 12. Тема 10.7 Обладнання для ГШ: кривошипні преса. Особливості конструкції штампів в КГШП.

Лекція 12.

Тема 10.7 Обладнання для ГШ: кривошипні преса. Особливості конструкції штампів в КГШП.

На кривошипних пресах можливо виготовляти поковки будь-якої конфігурації вагою до 100 кг . Характер деформування металу при штампуванні на пресі відрізняється від молотового.             

       Процес витиснення металу і заповнення порожнини штампу по висоті на пресі протікає з меншою інтенсивністю , чим на молоті , і навпаки , розтікання металу в сторони на пресі здійснюється швидше , чим на молоті.                          На молоті порожнина штампу заповнюється металом зазвичай за декілька ударів , а на пресі ручай заповнюється за один хід пресу.

         Відсутність інерційного «сплеску» металу при штампуванні на пресі погіршує заповнення складного рельєфу штампувального ручая – цей факт враховують при розробці технологічного процесу штампування і конструювання штампів. Необхідно збільшувати кількість підготовчих переходів , поступово наближаючи форму заготовки до форми кінцевого штампувального ручая. Якщо цією умовою знехтувати , то метал витече в більшій кількості , ніж потрібно , в облой , а порожнина штампу залишиться незаповненою.

          При багатоопераційному штампуванні рекомендують застосовувати процес при якому забезпечується повне виготовлення поковки з одного нагріву. Операції підкатки та протяжки на кривошипному пресі виконувати важко . Постійність величини ходу кривошипного пресу вимагає наявності перехідних ручаїв з проміжними профілями для виконання  таких операцій. Однак цю умову складно виконати , так як можливе охолодження заготовки в заготовчому ручаї і неможливо розмістити на столі пресу одночасно усі ручаєві вставки. Для спрощення таких складних варіантів технологічних процесів , протяжні та підкатні операції виконують на кувальних вальцях, які розташовують поряд з пресом. Нагріта заготовка не повинна бути покрита окалиною , яка при штампуванні за один хід пресу може бути заштампована в поковку. Для цього використовують спеціальні методи нагрівання - індукційне та контактним методом .

Характеристика пресу.

Прес складається з наступних основних вузлів : станини ,стола пресу ,головного валу ,приводного валу ,повзуна ,маховика, шестерні відомої великої ,муфти зчеплення ,гальму вальної системи ,електродвигуна ,системи змащування ,системи управління.

Кривошипний гаряче штампувальний прес має суцільнолиту масивну станину рамного типу  разом зі столом пресу. Опорна площа столу преса має кут нахилу 10-12 ⁰. На цю поверхню встановлюють підштампову плиту з таким же кутом нахилу , внаслідок чого можливе горизонтальне розташування штампів і регулювання висоти штампового простору. Повзун пресу врівноважується пневматичним циліндром. Чим більше довжина повзуна , тим меншою чуттєвістю до нецентральних навантажень він володіє и тим менший знос його направляючих. Прес забезпечений дисковою пневматичною фрикційною муфтою , яка змонтована в корпусі шестерні на правому кінці головного валу. При включенні муфти головний вал починає обертатися. На лівому кінці головного валу розташоване гальмо та фрикційний запобіжник. Гальмо – стрічкове. Повзун рухається по направляючим станини , так як він отримує рух від шатуна. Для регулювання висоти штампу в  кривошипному  пресі є двохклиновий пристрій під штампових плит. Змащування пресу – централізоване від насосу.

Рисунок 1. Кінематична схема кривошипного пресу:

1. Повзун ; 2 – гальмо ; 3- великий шків ; 4- пасо ; 5 – електродвигун ; 6- проміжний вал ; 7- зубчаста передача ; 8- муфта ;9- головний вал ; 10- шатун; 11 – клин столу .

Рисунок 2.Загальний вигляд кривошипного гаряче штампувального пресу.

     Прес складається з таких основних вузлів: 2- станина; 15 - стіл пресу;

12- головний вал;3- приводний вал; 14 – повзун; 4- маховик; 11- шестерня ведуча велика;13- муфта зчеплення;6- гальмівна система; 7 – виштовхував нижній; 5- електродвигун; 8- мастильна система;9- система управління;1- фундамент; 10 – ресивер.

Особливості конструкції штампів в КГШП.

      Для кривошипних штампувальних пресів використовують штампи збірної конструкції. Збірний штамп складається із пакету та трьох ручаєвих вставок . Ручаєві вставки , в залежності від конструкції поковок бувають  призматичними та циліндричними. Нижні пакети мають направляючі колонки ( розташовані з задньої від робочої сторони штампу )  , по яким під час штампування рухаються втулки верхнього пакету.

Рисунок 1.Розташування ручаєвих вставок в пакеті штампу:

а- нижній ;б-верхній штампи; 1-гнуттєвий; 2-черновий; 3-чистовий ручаї.

1-кріпильні отвори; 2,9-верхній та нижній пакети;3-болти; 4-втулки;5,6,7-ручаєві вставки; 8-напрямні колонки.

       Для прискорення заміни та наладки штампів , пакети і вставки уніфікують за розмірами та виготовляють з високим ступенем точності  в відповідності з технічними умовами , що забезпечують повну взаємозамінність пакетів і вставок одного розміру. Завдяки такій конструкції пакетних штампів наладку можливо здійснювати до їх встановлення на прес. Пакети і необхідні для даної поковки ручаєві вставки ретельно перевіряють та очищують від бруду. Потім вставки встановлюють в пакети , закріплюють та вирівнюють за допомогою підкладних плит , прокладок , упорних планок , прихватів та болтів.

          При виготовленні поковок штампуванням та видавлюванням використовують заготовчі та штампувальні ручаї. 

 До заготовчих ручаїв відносяться :

• пережимний ;

• гнуттєвий ;

• формувально-прошивний ;

• для осадки або розплющування .

До штампувальних ручаїв відносяться :

• попередній для штампування ;

• попередній для видавлювання ;

• кінцевий для штампування ;

• кінцевий для видавлювання .

Пережимний ручай (рис.2) застосовують для передачі металу вздовж вісі заготовки. Це супроводжується збільшенням довжини заготовки і незначним уширенням її в місці пережиму. Застосування нережимного ручая призводить до деякого перерозподілення  і економії металу.

Рисунок 2.Пережимний ручай.

Гнуттєвий ручай (рис.3) застосовують для вигину заготовки в відповідності з конфігурацією плану поковки , при цьому відбувається незначне переміщення металу впродовж вісі .

Рисунок 3.Гнуттєвий ручай.

Осадку вихідної заготовки здійснюють на площадці (рис.4). Інколи осадка супроводжується незначним видавлюванням  та використовується при штампуванні в торець поковок Ι групи.

Рисунок 4.Плошадка для осадки.

Формувально-прошивний ручай (рис.5) служить для додання заготовці форми , яка  дозволила б легко центрувати її в попередньому або в кінцевому ручаї.

     Штампувальні ручаї :  попередній  служить для отримання форми дуже близької до кінцевої, його використовують для підвищення стійкості кінцевого ручая ; кінцевий ручай служить для отримання чітко оформленої конфігурації поковки в відповідності до вимог креслення. Кінцевий ручай виготовляють по кресленню гарячої поковки. Попередній ручай також по виготовляють по кресленню гарячої поковки , але  при цьому виконують більші радіуси заокруглення (рис.6).

Рисунок 5.Переходи штампування при застосуванні формувально-прошивного ручая.

Рисунок 6.Штампувальні ручаї:

а-попередній; б-кінцевий.

При проектуванні кінцевого ручая дуже важливим питанням є вибір форми і розмірів облойної канавки.

Товщина облойного містка повинна дорівнювати зазору між площинами верхнього і нижнього штампів з урахуванням величини пружиніння пресу при штампуванні.

На рисунку 7 приведені три форми канавок для облою.

Рисунок 7.Форми канавок для облою: а-Ι; б-ΙΙ; в-ΙΙΙ.

Форма Ι – основна, магазин відкритий з однієї сторони і може бути розташований зверху або знизу, в залежності від розташування обрізного пуансону.

Форма ΙΙ – магазин канавки напіввідкритий, застосовують для зменшення механічної обробки в тих ручаєвих вставках, в яких кромка ручая значно віддалена від краю вставки.

Форма ΙΙΙ – з двохстороннім відкритим магазином, застосовують тільки в тих випадках, коли на поковках є ділянки зі значним надлишком металу, який видавлюється в облой.

Рисунок 8. Збірне креслення штампу : 1- нижня плита ; 2- нижній пакет штампу;3- верхній пакет штампу ; 4- верхня плита ; 5- гвинт ;6- верхня циліндрична вставка ; 7- нижня циліндрична вставка ; 8- нижній виштовхувач ; 9- пружина.

Контрольні запитання.

1.Поясніть характер протікання процесу деформування при штампуванні на КГШП .

2.Назвіть технологічні особливості штампування на КГШП.

3.Чому при штампуванні на КГШП використовують електричні методи нагріву ?

4. Складіть кластер на тему «Характеристика пресу».