Горизонтально-ковочная машина: общие сведения. Преимущества и недостатки штамповки на ГКМ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Горизонтально-ковочная машина представляет собой горизонтальный механический пресс, в котором кроме главного деформирующего пол­зуна есть зажимной ползун. Последний зажимает недеформируемую часть прутка, создавая возможность высадки деформируемой части прутка. Горизонтально-ковочные машины имеют небольшое число ходов - от 15 до 30 ходов в минуту. Течение металла при штамповке на ГКМ типично прессовое.

Рис. 1 Схема штамповки на ГКМ

Штампы ГКМ имеют два разъема. Один разъем проходит между пуансоном 1, закрепленным в ползуне, и матрицами 4 (подвижной) и 3 (неподвижной) (рис. 1). Исходным является положение а. Пруток диаметром d вставляют в полукольцевую выемку неподвижной матрицы 3 и проталкивают до переднего упора 2. Таким образом, в рабочей по­лости остается пруток длиной l_B который может деформироваться. После этого ГКМ включают на рабочий ход. При этом части машины и штампов приводятся последовательно в положения б и в. Положение б соответствует моменту начала деформации - высадке прутка дли­ной l_B. В это время часть прутка длиной l_ЗАЖ зажата между матрицами 3 и 4, что предотвращает возможное осевое проталкивание прутка.

           Рис. 2: Формующая плоскость.

При этом упор 2 уже отошел в сторону и освободил путь деформирую­щему пуансону 1. Положение в показывает момент окончания процесса деформирования, когда часть прутка длиной l_B  уже подверглась вы­садке, заполнила полость между матрицами и об­разовался фланец.

В дальнейшем совершается обратный ход пуан­сона 1 и разведение матриц 3 и 4 в исходное поло­жение а. Пруток с фланцем легко вынимается из разъема между матрицами 3 и 4 и из машины.

В данном случае фланец был образован в формую­щей полости матриц. Пуансон имел плоский торец.

Формующая полость может находиться одно­временно в пуансоне и матрице (рис. 2, а) или даже в одном пуансоне (рис. 2, б).

В дальнейшем, в зависимости от технологиче­ского процесса можно повторить ту же операцию с другим прутком. Можно также проводить много­ручьевую штамповку, выполняя последующие переходы в других ручьях над заготовкой, полученной в данном ручье. Оси ручьев в многоручье­вых штампах ГКМ располагаются параллельно, одна под другой. Вначале ГКМ применяли исключительно для изготовления поковок типа стержня с фланцем. В дальнейшем технологические процессы стали более разнообразными и номенклатура штампуемых поковок существенно расширилась. В настоящее время обычно на ГКМ штампуют поковки следующих типов: стержня с фланцем, кольца или стакана.

Рис. 3. Представители групп поковок, штампуемых на ГКМ:

1 — типа стержня с утолщениями; 2 — типа кольца; 3 — с глухим отверстием; 4 — полая, из трубы; 5 — смешанной формы (с полым утолщением на конце стержня); 6 — требующая дополнительно вы­садки фланца на ГКМ

В классификации поковки, изготовляемые на ГКМ, под­разделяются на шесть групп (рис. 3). В каждой группе имеется не­сколько подгрупп.

Основными операциями при штамповке на ГКМ являются высадка (рис. 4, а), прошивка (рис. 4, б) и сквозная прошивка (рис. 4, в).

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ШТАМПОВКИ НА ГКМ

Штамповка на ГКМ имеет следующие преимущества:

1. Можно легко штамповать детали, которые на другом оборудова­нии рационально изготовить нельзя, например поковки типа стержня с фланцем и другие, следовательно, ГКМ имеет особую область штам­повки.

Рис. 4. Схемы основных операций при штамповке на ГКМ:

/ — передний упор; 2 — пуансон; 3 — поковка; 4 — матрица

2. Достигается экономия металла, так  как штамповка производится преимущественно в закрытых штампах, а штамповочные уклоны в ряде случаев отсутствуют.

3. Макроструктура поко­вок получается благоприят­ной и обеспечивает высокое качество деталей.

4. Возможно применение вставок для ручьев, чем эко­номится штамповая сталь.

5. Работа на ГКМ безудар­ная, спокойная и безопасная.

6. Работа легко автомати­зируется — существуют авто­матические ГКМ с горизон­тальным разъемом матриц.

К недостаткам относятся:

1. Меньшая универсаль­ность по сравнению с молота­ми и прессами. Номенклатура поковок резко ограничена. Масса поковок относительно небольшая, преимущественно до 150 кг.

2. Низкая стойкость штам­пов, которая объясняется ря­дом причин. Штамп закрытый, поэтому возникают перегруз­ки в полости ручья. Избежать перегрузок не представляется возможным, так как требуется абсолютно точное дозирование   высаживаемой   части прутка, что невозможно ввиду недостаточной жесткости пе­реднего упора, отклонений по размерам прутка (проката),      отклоне­ний высаживаемого объема при различной температуре прутка и т. д.

3. Необходимость очистки нагретого    прутка от окалины, так как деформирование происходит за один ход, и вся окалина будет заштам­пована.

4. Высокая стоимость ГКМ примерно в 1,5 раза выше, чем стоимость КГШП той же мощности.

РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ШТАМПОВКИ НА ГКМ

При разработке технологического процесса штамповки на ГКМ не­обходимо учитывать следующие основные рекомендации.

               1. В первом ручье должна быть зафиксирована с помощью упора и, высажена определенная часть прутка, необходимая для штамповки поковки или ее части.