Технологічне устаткування ковальсько-штампувальних цехів і дільниць

ТЕХНОЛОГІЧНЕ УСТАТКУВАННЯ КОВАЛЬСЬКО-ШТАМПУВАЛЬНИХ ЦЕХІВ І ДІЛЬНИЦЬ

Класифікація основного устаткування

Класифікацію та маркування основного технологічного устаткування здійснюють згідно з його призначенням і виконуваними функціями за допомогою літеро-цифрових позначень. Види устаткування позначають великими літерами українського чи російського алфавіту: А — автомати; Б — преси брикетувальні та пакетувальні; В — машини кувальні; Г — обладнання гідравлічне; Д — преси гідравлічні для неметалевих матеріалів; И — машини вигинальні та простувальні; К — преси кривошипні; Н — ножиці та холоднолами; П — преси гідравлічні для металу; С — вальці кувальні; Ф — преси гвинтові, важільні та рейкові. Цифри визначають інші технічні параметри. Додаткові літеро-цифрові позначення стосуються системи керування основним устаткуванням і залежать від виду та параметрів складових системи.

Устаткування для кування та штампування

Для виконання операцій вільного кування застосовують молоти та преси. Основним параметром молотів є маса падаючих частин, до яких відносять поршень, шток, бабу та верхній бойок. Деформування металу на молотах простої дії забезпечується дією тільки маси вільно падаючих частин, а на молотах подвійної дії — ще й примусовим прискоренням падаючих частин дією стисненого повітря чи водяної пари. Малі кованки виготовляють на пневматичних молотах з масою падаючих частин від 100 до 1000 кг, середні кованки масою до 2000 кг— на пароповітряних молотах з масою падаючих частин від 1000 до 8000 кг, а великі масою понад 2000 кг — на гідравлічних пресах зусиллям від 5 до 150 МН і більше.

Для виконання операцій штампування кованок застосовують:

молоти штампувальні, пневматичні, пароповітряні, листоштампувальні, високошвидкісні, вибухові, фрикційні з дошкою, ланцюгом чи ременем, гідравлічні;

преси гвинтові, електрогвинтові, гідрогвинтові, гарячоштампувальні, гідравлічні, пневматичні, електромагнітні, багатоплунжерні, кривошипні (з одним, двома та чотирма кривошипними механізмами, відкриті та закриті, простої та подвійної дії, нахилені та ненахилені), листоштампувальні, координатно-револьверні, листовигинальні, універсально-вигинальні, карбувальні, холодновисаджувальні, обрізувальні, холодноштампувальні багатопозиційні, різенакатувальні, для пресування кераміки та металевих порошків, пакетувальні та брикетувальні, автоматичної дії, з програмним керуванням тощо;

машини горизонтально-кувальні, вертикально-кувальні, радіально-кувальні, ротаційні (листо- та профілевигинальні, три- та чотиривалкові, витискувальні та розкатувальні), обтискувальні, зубонакатувальні, електровисаджувальні, вигинально-штампувальні (бульдозери), імпульсно-штампувальні (гідравлічні, вибухові, електричні); для комбінованого штампування, з програмним керуванням тощо;

ножиці з паралельними, нахиленими (гільйотинними) та дисковими ножами, кривошипні, вібраційні, штампувальні, пресувальні тощо.

Ковальсько-пресові цехи та дільниці комплектують також виробничими напівавтоматичними та автоматичними лініями, створеними на базі використання високопродуктивних, багато-позиційних, універсальних і спеціальних агрегатів, комбайнів, роторних автоматів, роботів, програмних керувальних систем тощо.

Ковальсько-пресове устаткування добирають відповідно до його призначення з урахуванням типу виробництва, форми та розмірів; заготовок.

Добір устаткування для кування та штампування за його головним параметром

Правильний добір основного устаткування дає змогу забезпечити не тільки належну якість заготовок, але й економічну ефективність їх виготовлення, необхідну продуктивність праці, економію витрат на енергію, матеріали, інструмент і технологічне спорядження, поліпшення умов праці тощо. Сучасне устаткування достатньо складне; дороге та громіздке, не завжди вдається замінити його вчасно, як цього вимагають виробничі обставини, особливо в умовах багатономенклатурного чи гнучкого виробництва. Добір основного устаткування здійснюють звичайно за його основним параметром, яким для молотів є маса падаючих частин, а для пресів — максимальне.зусилля. Необхідне значення цього параметра знаходять залежно від форми, розмірів, маси та марки матеріалу заготовки, а також від типу використовуваного устаткування. Визначаючи цей параметр, орієнтуються на найбільше зусилля, яке прикладають у процесі виготовлення заготовок. Головний параметр визначають за допомогою номограм чи таблиць, наведених у довідковій літературі, чи шляхом розрахунків.

Для вільного кування, наприклад, масу падаючих частин знаходять за формулою

,

де G — маса падаючих частин, кг; р — потрібний тиск для де­формування матеріалу, МПа; V — об'єм .деформованого мате­ріалу, м³; е — ступінь деформування для останнього удару молота. Для великих кованок е = 0,025, а для малих е==0,060. Необхідний тиск для деформування визначають за формулами:

для осаджування

для протягування

для прошивання

де оп — межа плинності металу при температурі деформування, МПа; D — середній діаметр (розмір) заготовки після деформування, мм; Н — висота заготовки після деформування, мм;

L – значення робочого подавання в процесі протягування, мм;

^ — коефіцієнт, що враховує форму бійків (для плоских бійків •П — 1, для відрізних – 1,25); d — діаметр прошивня, мм; h — товщина залишку, мм.

Потрібне для вільного кування зусилля преса визначають як

Р=У р Р,

де P — зусилля преса, МН; У — коефіцієнт, що враховує масу кованки (для малих кованок 4^=1,0; для великих ^=0,4); F — площа поперечного перетину заготовки в зоні деформування, м².

Для процесу штампування кованок масу падаючих частин молота визначають за формулою, що враховує виконувану роботу деформування металу в остаточному рівчаку. Для гарячого деформування масу падаючих .частин молота визначають як

Сп.ч-^к-ІО⁴,

де Сп.ч — маса падаючих частин молота, кг; F — площа проекції кованки на площину рознімання штампа, м²; Ко — коефіцієнт, що враховує конструктивні особливості молота; для молотів простої дії Со=10, а для молотів подвійної дії Со=5.

Необхідне зусилля для гарячого штампування на КГШП можна приблизно визначити за формулою