Технологичность изготовления заготовок выдавливанием.
Зависит от ряда факторов:
· Числа формооизменяющих операций и их характера;
· Наличия промежуточной термообработки;
· Конструкциии и условий работы инструмента;
· Технологических требований к оборудованию;
· Сокращения расхода металла, уменьшения трудоемкости;
· Повышениея качества;
· Необходимости и объема доделочных операций;
· Объема и ритмичности выпуска;
· Условий механизации и автоматизации;
· Заданных показателей точности поверхности. Точности размеров;
· Механических свойств.
Существует несколько схем прямого и обратного выдавливания.
Штамповка выдавливанием представляет собой процесс прессования. Прессование является разновидностью выдавливания, остающаяся в матрице часть металла представляет собой отход. При штамповке выдавливанием часть металла остающаяся в матрице представляет собой часть детали.
Оборудование
Для прессования применяют специальные гидравлические прессы. Для штамповки выдавливанием КГШП, винтовые и фрикционные прессы.
Особенности штамповки холодным выдавливанием
Особенность штамповки является хорошая возможность изменения кинематики. Формы и размеров частей инструмента.
Основным показателем технологичности является штампуемость
Классификация металлов по штампуемости.
Таблица 3 - Классификация по штампуемости
|
№ п/п |
Тип сплава |
Марка материала |
Степень деформируемости |
|
1 |
Алюминиевые |
АО,АД,АД1,Д1 |
95% |
|
2 |
Медные |
М1,М2,Бр45,Л90 |
85-95% |
|
3 |
Никель и сплавы |
Н1,Н2,.... |
40-75% |
|
4 |
Железо и стали |
10,15,15Х,20,20Х,20Г,35,45Х,40Х,40ХН,40ХГ,35ХГСА |
75% 60% 40% |
Температурный эффект на холодно-высадочных автоматах составляет 200-300 С. При холодном выдавливании не рекомендуется применять материалы с низкой штампуемостью.
Использующееся для холодного выдавливания материалы долждны иметь хорошую пластичность, низкий передел текучести, существенное удлинение. Исходная структура должна быть мелкозернистой и равномерной.
Холодное выдавливание применяют для деталей из алюминия А0, АД1,А1,АД,АМЦ,дуралюминия Д16, меди М1,М2,М3, латуни Л62,Л68, цинка Ц1,Ц2,Ц3. Магниевых сплавов, конструкционных сталей, содержащих до 0,455 С и низколегированных сталей. Номенклатуру материалов ограничивает высокое давление при ХОШ.
Физико-механические свойства стали
Для выдавливания применяются стали ферритно-перлитного класса, структура в состоянии поставки (феррит включением пластинчатого перлита).
Холодная пластическая деформация происходит за счет сдвигов мелких и средних пластинчатых кристаллитов феррита. Наличие пластинчатого перлита повышает упрочнение при деформировании, улучшает заполнение штампов, снижает стойкость инструмента и качество деталей. Обычно затруднено выдавливание сталей с повышенным содержанием углерода (стали 30,45,40). Феррит располагается в виде сетки. С увеличением величины зерен феррита сопротивление деформированию снижается. Следовательно, можно рекомендовать отжиг как предварительную термообработку для повышения штампуемости. (происходит существенная ферритизация цементита, в ряде случаев рост зерен феррита).
Качество заготовок и виды дефектов
Микро и макроструктура в результате холодного выдавливания заметно улучшается. Характеризуется вытянутостью зерен в направлении течения металла.
Таблица 4 - Показатели погрешности формы
|
№ п\п |
Виды погрешности |
Значения в мкм |
|
1 |
Несоосность |
0.002-0,007 внутреннего и наружного диаметра |
|
2 |
Бочкообразность |
0,01-0,03 |
|
3 |
Овальность |
0,005-0.04 |
При штамповке пустотелой детали образуются трещины.При штамповке деталей с фланцами образуются складки.
Разработка чертежа заготовки
1.Оформление контура поковки
Рисунок 12 - Оформление контура, где а- уступ, б полая деталь
Шлицы и пазы могут быть получены согласно рисунку
Рисунок 13- Формы канавок и выступов
1. Базы размеров
Простановка баз любых размеров имеет особенности, базой может служит торцовая поверхность, можно за базу принять дно полости.
Поковка после выдавливания подвергается доделочным операциям.
Инструмент для выдавливания
Инструмент для выдавливания можно разделить на три группы:
· Инструмент для предварительных операций- пуансон, матрица, выталкиватель, предназначен для объемной калибровки заготовок, получаемых выдавливанием.
· Инструмент для основных формоизменяющих операций холодного выдавливания, конструкция которых зависит от схемы деформирования.
· Инструмент для дополнительных операций- осадка фланца, протяжка, просечка.
Геометрические параметры рабочего инструмента зависят от формы и размеров выдавливаемой детали и должны удовлетворять ряду требований.
Матрицы ля выдавливания
Острые углы должны быть скруглены, перепад диаметров рабочей полости и полости для выталкивателя должен быть меньше. Для уменьшения величины износа матрицы изготавливаются с небольшой конусностью.
На рис. Представлен пуансон для сплошных деталей и матрица. При прямом выдавливании рабочим инструментом являются :пуансон, оправка и матрица.
 |
Рисунок 14- Пуансон и матрица для выдавливания