Горячая штамповка выдавливанием осесимметричной детали, страница 2

1.3 КЛАССИФИКАЦИЯ   ПОКОВОК

Поковки, изготовляемые горячим выдавливанием, в зависимости от их конфигурации, определяющей в основном применяемый технологический процесс, можно свести к следующим группам.

Группа I охватывает сплошные стержневые поковки с утолщением на одном конце. Конструктивно поковки этой группы характеризуются наличием двух основных элементов – стержня и утолщения (головки, фланца). Оба элемента могут быть различной конфигурации. Стержень может быть постоянного сечения (цилиндр), либо переменного (конус, сочетание цилиндров различного диаметра или цилиндрических и конических участков). Утолщение может быть цилиндрическим, сферическим, коническим, отличным от формы тела вращения, может быть усложнено рельефами, местными выступами, впадинами, ответвлениями и т. п.

Технологическим признаком поковок группы I является то, что при их изготовлении для образования стержня применяется прямое выдавливание. Утолщение поковки в простейших случаях оформляется в матрице в процессе выдавливания, в более сложных случаях – в последующих штамповочных операциях.

Форма стержня (постоянное или переменное сечение) определяет конструктивные особенности штампа, но мало влияет на выбор операций и переходов штамповки. Поэтому подгруппы характеризуются формой утолщения, которая имеет решающее значение при выборе технологического варианта штамповки.

Как правило, утолщение и стержень расположены на общей оси симметрии; однако встречаются детали с эксцентричным их расположением. Небольшой эксцентриситет не влияет на выбор технологических приемов штамповки и поэтому не может служить основанием для выделения таких поковок в отдельную подгруппу. В конструкции штампа в этом случае должна быть предусмотрена фиксация инструмента от поворота.

Группа I содержит четыре подгруппы, расположенные в порядке усложнения конфигурации поковок и технологического процесса.

В подгруппу 1 входят стержневые поковки с утолщением простои конфигурации типа цилиндра, плоского фланца и т. п., допускающей закрытую штамповку. Торцовая поверхность утолщения может быть усложнена рельефами, может иметь неглубокую полость, невысокий выступ. Отли­чительным конструктивным признаком поковок подгруппы 2 является наличие на утолщении конического или сферического элемента либо массивного выступа диаметром, не удовлетворяю­щим соотношению [5].            

Рис.1 Пример поковок I группы. 1, 2, 3 и 4 подгрупп (слева направо).

Утолщение такой формы нельзя получить в закрытом ручье, и требуется применение открытой штамповки.

Подгруппы 3 и 4 объединяют стержневые поковки с утолще­нием сложной конфигурации, снабженным местными выступами, развитыми отростками, сложными рельефами и т. п. Характерным отличием поковок подгруппы 3 является возможность получения утолщения штамповкой в штампе с плоскостью разъема, перпен­дикулярной к оси стержня, в то время как для штамповки поковок подгруппы 4 требуется штамп с разъемом в плоскости стержня.

Группа II содержит поковки типа многоступенчатых ва­ликов, которые выделены в самостоятельную группу, так как по конструктивным и по технологическим признакам они занимают особое место среди сплошных стержневых осесимметричных по­ковок. Основная конструктивная особенность их – наличие не­скольких элементов (ступеней), преимущественно цилиндрической формы, различных по площади поперечного сечения и располо­женных в порядке уменьшения сечения в направлении от головки к торцу.

Технологическая особенность поковок группы II состоит в том, что для их изготовления требуется операция выдавливания ступенчатых элементов или комбинированная операция – высадка с выдавливанием. При этом возможны как однооперационный, так и многооперационный процессы штамповки.

Группа II состоит из подгрупп 5, 6 и 7, включающих поковки, различающиеся между собой по форме первой ступени (головки). Поковки подгруппы 5 характеризуются простейшей формой го­ловки (цилиндр с плоским торцом или с мелкими рельефами), допускающей закрытую штамповку.

У поковок подгруппы 6 первая ступень имеет форму конуса, сферы и т. п. Для поковок подгруппы 7 характерно наличие центрального выступа на первой ступени [5].                                                                                                           

          

Рис.2 Пример поковок II группы. 5, 6 и 7 подгрупп (слева направо).

 Группа   III  охватывает полые поковки,  основным  конст­руктивным     признаком     которых    является    наличие    осевого отверстия, простирающегося на всю высоту поковки (сквозная по­лость) или на значительную ее часть (глухая полость).

 

Рис.3 Пример поковок III группы. 8, 9, 10 и 11 подгрупп (слева направо).

Общим технологическим признаком поковок этой группы является использование операции осевого выдавливания ме­талла в кольцевое очко, образованное стенками матрицы и пу­ансона (противника, оправки), для получения полого эле­мента [5].                                                                                  

Утолщенная часть поковки оформляется либо в матрице при выдавливании полого стержня, либо с помощью отдельной штам­повочной операции, в зависимости от сложности формы утолщения и его размеров.

Группа III делится на подгруппы 8, 9, 10 и 11. Подгруппа 8 объединяет поковки типа стакана или трубы, обычно снабженные буртом по верхней кромке. Стакан может не быть телом вращения, а иметь в плане вытянутую (овальную и т. п.) форму.

Поковки подгруппы 9 отличаются от поковок подгруппы 8 наличием фланца. Эта подгруппа включает полые поковки разно­образной формы, как тела вращения, так и отличные от них, с глухой или сквозной полостью.

Поковки подгруппы 10 отличаются от поковок подгруппы 9 наличием ступицы цилиндрической или иной формы на фланце поковки

Поковки подгруппы 11 отличаются от поковок трех предыду­щих подгрупп полых поковок сложной формой утолщенной части (фланца). Типичными представителями этой подгруппы являются полые поковки скользящих вилок кардана, широко распростра­ненных в автомобильной промышленности и других отраслях машиностроения.