Специализированные процессы обработки металлов давлением

 

Кроме рассмотренных выше процессов штамповки на универ­сальных кузнечно-штамповочных машинах применяются спе­циализированные процессы штамповки на машинах узкого тех­нологического назначения. Основные из них — штамповка на ротационно-ковочных машинах; вальцовка (штамповка на ковоч­ных вальцах); поперечная, поперечно-клиновая, поперечно-вин­товая прокатки; раскатка кольцевых заготовок; накатка зубчатых колес и звездочек.

Ротационно-ковочные машины предназначены для протяж­ки путем обжатия в холодном и горячем состоянии сплошных круглых и квадратных заготовок и труб периодически сходя­щимися (пульсирующими) бойками. По длине изделия можно получать переменными-по форме и размерам. Высокие точность и качество поверхности во многих случаях исключают необхо­димость в последующей обработке изделий резанием. Принцип

а б

Еёэ

1

Рис. 17.51. Схема штамповки на ротационно-ковочной машине (а) и примеры типовых деталей, получаемых ротационной ковкой (б)

w cf~ti] СЕЛЗЭ

1 •<-—п> [рнД

действия машины (рис. 17.51) основан на том, что при вращении шпинделя 4 бойки 2 благодаря роликам 3, помещенным в обой­ме 5, скользят в пазах шпинделя и ударяют по заготовке 1. После каждого удара бойки отбрасываются от заготовки центробежной силой.

В машинах другого типа бойки не вращаются и приводятся в соударение с заготовкой от вращающейся обоймы с роликами. Бойки возвращаются в исходное положение под действием воз­вратных пружин. Эти машины применяют для протяжки квад­ратных заготовок. Современные машины работают автоматиче­ски по заданной программе и совершают до нескольких тысяч ударов в минуту.

В ковочных вальцах (рис. 17.52) деформирование заготовки 1 осуществляется во вращающихся секторных штампах 4 я 6, за­крепленных на валках 3 и 7. В момент расхождения секторных штампов заготовку 1 подают до упора 2 клещами 5. При вращении валков заготовка обжимается в соответствии с профилем штам­пов и выдается из вальцов в сторону вальцовщика. Вальцовка по такой схеме называется формовочной и служит для предваритель­ного профилирования заготовок удлиненной формы (шатунов, рычагов, гаечных ключей) перед последующей штамповкой на другом оборудовании. Достигаемое при этом перераспределение металла по длине заготовки с учетом формы и сечений поковки позволяет существенно снизить отходы металла и повысить про-

Рис. 17.52. Схема вальцовки (а) и примеры получаемых заготовок (б) и поковок (в)

в

о е

е

ЕЗЕЗЭ

В^ОзЕ

изводительность труда при штамповке. Профилирование загото­вок на вальцах и их штамповку производят с одного нагрева.

При поперечной прокатке инструмент придает заготовке вра­щательное движение, поэтому ее разновидности поперечно- винтовая и поперечно-клиновая — служат только для обработки тел вращения. Данный процесс более чем в десять раз произво­дительнее обработки на токарных автоматах и при этом расход металла уменьшается на 30...60 %. Поперечно-винтовая про­катка рассмотрена выше (см. рис. 17.6). Поперечно-клиновая прокатка (рис. 17.53) может осуществляться в различных ста­нах: валковых, валково-сегментных, двухсегментных и станах с плоскими плитами.

Рис. 17.53.Поперечно-клиновая прокатка

 

Раскатка кольцевых заготовок осуществляется в процессе деформирования валками на специализированных кольцера- скатных машинах и применяется при изготовлении кольцевых деталей диаметром 60...7000 мм и шириной, соответственно, 5...1200 мм и массой от нескольких десятков граммов до 12,5 т. В зависимости от поставленных задач, габаритов и материала из­делий раскатку выполняют в горячем или холодном состоянии.

Существуют различные схемы раскатки. Наиболее распростра­ненной является открытая раскатка (рис. 17.54, а). Исходная заготовка 5 помещается между валками / и 3, один из которых, обычно наружный, является приводным, а второй вращается за счет сил трения от контакта с заготовкой. Один из валков (1) со­вершает возвратно-поступательное перемещение, воздействуя на заготовку с усилением, необходимым для ее деформирования. Увеличиваясь в диаметре, заготовка в течение всего процесса деформирования соприкасается с двумя свободно вращающи­мися направляющими валками 2 и 6, которые прижимаются к ней с определенным усилием. Одновременно с заготовкой кон­тактирует контрольный ролик 4, который при достижении за­данного наружного диаметра подает сигнал на отвод нажимного валка 1 в исходное положение, после чего заготовка может быть удалена с валка 3. Формы основных сечений кольцевых заготовок, полученных на раскатных машинах, представлены на рис. 17.54, б.

получаемых раскаткой заготовок (б)

 

Накатка — образование на заготовке резьбы или мелких рифлений непрерывным воздействием инструмента. Деформа­ционное упрочнение поверхностного слоя при накатке и волок­нистое строение структуры повышают прочность резьбовых со­единений примерно в 1,6 раза по сравнению с нарезкой.

Накатку зубчатых колес и звездочек используют как оконча­тельную операцию обработки зубчатого венца при производстве

1 2 валков

 

зубчатых колес. Схема процесса показана на рис. 17.55. Заготов­ка 1 нагревается током высокой частоты с помощью секторных индукторов 2. Зубчатый валок 4 получает принудительное вра­щение и радиальное перемещение от гидравлического устройства, благодаря чему он постепенно деформирует заготовку 1, образуя на ней зубья. Ролик 3, свободно вращаясь на валу, обкатывает зубья по наружной поверхности.

Наиболее распространенным способом накатки резьбы на сплошных и полых заготовках является накатка плоскимй плаш­ками.

На рис. 17.56, а приведена схема накатки резьбы двумя пло­скими плашками. Заготовку 3 вставляют между подвижной 1 и неподвижной 2 плащками, на рабочих поверхностях которых имеется резьба соответствующего профиля.

1

1

Обратный ход

б Прямой ХОД

Рис. 17.56. Схемы накатки резьбы: а — двумя плашками; б — тремя плашками