книги / Научные основы технологической подготовки группового производства

Необходимо отметить, что групповая технология может быть освоена при получении поковок под молотами с любым весом падающих частей.

КОВКА ПОД ГИДРАВЛИЧЕСКИМИ ПРЕССАМИ

Гидравлические прессы используются главным образом для производ­ ства крупных поковок. Так, в Ленинградском и других экономических районах под гидравлическими прессами куется более 50% общего коли­

(многих) нагревов металла и металлической (тяжелой) оснастки, то приме­ нение группового метода должно прежде всего обеспечить следующее: снижение расхода металла, количества нагревов (выносов), сокращение числа и веса применяемой оснастки, повышение производительности труда.

Уже имеется первый опыт внедрения элементов группового метода в прессовых цехах. Так, на одном из заводов в результате классификации поковок крупных весов на группы, использования прессов усилием 1000 и 1500 Т и применения специализированных удлиненных слитков потери металла при ковке сократились на 14%, а также был сокращен один вынос (нагрев) по сравнению с индивидуальной технологией. В итоге завод полу­ чил годовую экономию в сумме 0,8 млн. руб.

Для класса пустотелых крупных поковок (полые цилиндры) были применены пустотелые слитки, в результате чего достигнуто снижение числа нагревов с 5 до 2, сокращение операций с И до 5 и расхода металла на 25—30% и др.

Известен положительный опыт внедрения групповой технологии ковки крупных бандажей и колец (Уралмашзавод), обеспечивающий повы­ шение производительности труда кузнечных бригад на 30—50%, снижение расхода металла, топлива и других затрат.

На ленинградских заводах также успешно освоена групповая техноло­ гия ковки турбинных дисков, компрессорлых поковок и др. с использо­ ванием новейших прессов усилием от 1000 до 12 000 Т.

КОВКА ПОД КРИВОШИПНЫМИ ПРЕССАМИ

Весьма прогрессивным методом получения поковок в условиях мелко­ серийного производства является комбинированная ковка и горячая штамповка под кривошипными прессами.

Сущностью процесса ковки — штамповки является расчленение про­ цесса на элементы (переходы), причем все деформирование исходной заго­ товки производится с помощью подкладного инструмента или в ручьях штампа.

Предварительное формообразование поковки должно обеспечивать конфигурацию, близкую к заданной. Окончательное формообразование производится в чистовом ручье.

Этот принцип работы создает наиболее благоприятные условия для применения простой быстросменной оснастки, предназначенной для полу­ чения поковок определенных групп деталей.

Рассматриваемый способ может применяться для изготовления самых разнообразных поковок, для которых необходимы операции осадки, вытяжки, гибки, рубки, обкатки в различных цилиндрических и фасон­ ных обжимках и штамповки в ручьях открытых штампов.

При групповом методе в условиях мелкосерийного производства номенклатура изготовляемых поковок может быть тем шире и технико-

экономические показатели тем выше, чем тщательнее разработана клас­ сификация поковок и чем рациональнее выбранная оснастка для изго­ товления соответствующих групп поковок. В основу классификации поковок положены конфигурация поковки, требуемое усилие деформи­ рования для ковки или штамповки и конструкция группового блока.

Рис. III. 25. Классификация деталей

Рассмотрим примеры комбинированной ковки—штамповки под криво­

Для штамповки данных деталей применены групповые блоки со смен­ ными вкладышами.

Конструкция группового блока с четырьмя направляющими колон­ ками, предназначенная для горячей штамповки на кривошипно-коленных прессах, показана на рис. III. 26. Для поковок меньших размеров приме­ няются аналогичные по конструкции групповые блоки, но с двумя на­

сменные пружинные обжимки 5, входящие в комплект к групповому

кован в том же групповом блоке с использо­ ванием сменного инструмента —трех ниж­ них бойков и двух пружинных обжимок.

На рис. III. 30 показана конструкция группового блока, предназна­ ченного для комбинированной ковки и горячей штамповки. Эскизы тех­

]

Рис. III. 27. Груп­ повой блок

вытяжки хвостовой части вала, округление которой проводится в ручье 3 по форме (рис. III. 31, б), необходимой для последующей штамповки.

Штамповка фланцевой части вала (рис. III. 31, в) проводится в ручье 4 вкладыша. Данный вкладыш не закреплен; его нижняя половина (матрица) выдвижная, что позволяет закладывать в нее заготовку сравнительно большой высоты (при ходе ползуна пресса, равном 100 мм). Во вкладыше

с ручьем 5 производится окончательная вытяжка ступенчатой хвостовой части вала до заданных размеров (рис. III. 31, г).

Как показала практика работы, групповая комбинированная ковка и горячая штамповка под кривошипными прессами в условиях мелкосерий­ ного производства наиболее экономична и должна заменить ковку и штам­ повку под паровоздушными или пневматическими молотами с весом падающих частей до 2000 кг.

ШТАМПОВКА ПОД ФРИКЦИОННЫМИ ПРЕССАМИ

Устройство современных фрикционных прессов позволяет регулировать величину хода, скорость движения ползуна и энергию удара, использо­ вать нижний выталкиватель поковок из штампов, наносить жесткий удар в конце хода ползуна. Их конструкция проста, они надежны в эксплуата­ ции и могут успешно применяться для ‘штамповки поковок, особенно

г)

Рис. III. 32. Группа поковок

в условиях мелкосерийного производства. В ряде случаев применение фрикционных прессов взамен паровоздушных молотов позволяет умень­ шить штамповочные уклоны, припуски и допуски у поковок, а также применять более прогрессивные способы штамповки — в закрытых безоблойных штампах — выдавливание и калибровку.

Наибольший интерес представляет опыт использования фрикционных прессов для безоблойной штамповки.

На рис. III. 32 показана группа деталей, штамповка которых произво­ дится в закрытых штампах под фрикционным прессом. Технологические характеристики этой группы поковок приведены в табл. III. 6.

Технологический процесс получения поковки состоит из операций резки заготовки, нагрева ее и штамповки. Резка заготовок производится на токарно-отрезном станке с допуском на длину по 4—5-му классам точ­ ности. С учетом допуска на диаметр окончательные размеры длины заго­ товки устанавливаются после штамповки 10—12 шт. поковок. Нагрев заготовок осуществляется в муфельных электрических печах до темпера­ туры 500—600° С. Штамповка производится на фрикционном прессе мощ­ ностью 160 Т

Конструкция группового блока с выталкиванием поковки из матрицы толкателем фрикционного пресса, применяемого для изготовления поко­ вок данной группы, показана на рис. III. 33. Блок состоит из подклад­ ной плиты 11, основания 2, охлаждающей рубашки 3 со штуцерами 4, сменной матрицы 5, нижнего пуансона 1, выталкивателя 10, пуансонодержателя 9, сменного верхнего пуансона 7, крепежного винта 8 и фиксирую­ щего штифта 6. Пуансоны 1 и 9, а также матрица 5 являются сменными!

Для изготовления других групп поковок, представители которых

с цельной и разъемноклиновой матрицами.

На рис. III. 36 показана конструкция блока с цельной сменной матри­ цей.

Блок выполнен из двух узлов — верхнего и нижнего.

Нижний узел штампа состоит из основания 1 с Т-образным пазом, обеспечивающим удержание сменной матрицы 2 и затвора //. На подушку 9 с пуансоном-выталкивателем 8 устанавли­

Рис. III. 36. Штампы с цельной выдвижной мат­ рицей

Верхний узел блока состоит из сменного пуансона 7, закрепляемого в пуансонодержателе 6, и хвостовика с винтом 5. Для предохранения пуансона 7 от разворотов служит фиксирующий штифт 4.

На рис. III. 37 показан блок для штамповки деталей, форма которых обусловливает необходимость применения разъемных матриц.

Блок состоит из основания 7, сменной разъемной матрицы 2 с направ­ ляющими штифтами 8 и ручкой 7, пуансонодержателя 4, сменного пуан­ сона 6, винта 5 и фиксирующего штифта 3.

Работа проводится в следующем порядке. Нагретую заготовку укла­ дывают в ручей разъемной матрицы 2 в вертикальном положении и при рабочем ходе пресса пуансоном 6 проталкивают в рабочую полость мат­ рицы, где происходит процесс деформации. После штамповки матрица вынимается из конусного гнезда основания и поковка выбрасывается.

Другая конструкция группового блока, предназначенная для высадки (штамповки), приведена на рис. III. 38. Переналадка блока осуществ­ ляется непосредственно на прессе.

Для ряда поковок (рис. III. 39), штампуемых на фрикционных прессах, целесообразно применять универсально-сборные штампы (УСШ).

Для штамповки групп поковок, представляющих собой различные фигуры с короткой прямолинейной или криволинейной осью (рукоятки, болты откидные, корпуса клапанов и кранов и др.), применяются универ­ сально-сборные штампы, один из которых приведен на рис. III. 40. Блок состоит из двух плит и двух направляющих колонок диаметром 50 мм с соответствующими втулками. Сменные рабочие вставки-матрицы за­ крепляются в плитах (корпусах штампа) с помощью шпонок и клиньев. Габариты рабочих вставок, учитывая ударный характер действия фрик­ ционного пресса, выбираются таким образом, чтобы на 1 см2 площади смыкания поверхности матриц нагрузка не превышала бы 300кГ. Сообразно этому вставки нормализованы.

На рис. III. 41, а показаны нормализованные вставки к УСИ1 фрик­ ционно-винтового пресса (см. рис. III. 40) и облойная полость к ним (рис. III. 41, б); материалом для вставок служит сталь марки 5ХНТ.

На установку и закрепление вставок в блоке затрачивается 5—10 мин. Смена всего блока длится не более 10—15 мин.

ШТАМПОВКА НА КРИВОШИПНЫХ ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫХ ПРЕССАХ (КГШП)

В качестве примера рассмотрим штамповку на прессе МКП-1500, на котором может штамповаться большая номенклатура поковок с приме­ нением быстропереналаживаемых блоков различных конструкций.

соблений и инструмента. В пазах обеих плит предусмотрены гнезда для шпонок, препятствующих смещению бло­

ков вдоль паза. В верхней плите 1 просверлено восемь отверстий для болтов и шпилек, которыми она крепится к ползуну пресса. Нижняя плита 2 имеет четыре отверстия под болты и боковое крепление двумя