Холодная объемная штамповка деталей из магнитомягких сталей и сплавов

Была разработана технология холодной объемной штамповки сердечников с допусками на размеры по квалитету точности 7 для электромагнитов переменного тока (рис. 1,5, а).

По ранее использовавшейся технологии сердечники изготавливали из стали ХВП-Ш или 0501 путем механической обработки, характеризующейся большими трудозатратами и высоким процентом брака, связанным с переустановкой заготовки при токарной обработке.

 

Холодная объемная штамповка деталей из магнитомягких сталей и сплавов 

Рис. 1.5. Эскизы сердечника электромагнита переменного тока (а) и заготовки для его штамповки (б)

 

Холодная объемная штамповка деталей из магнитомягких сталей и сплавов

 

Разработанный технологический процесс включает подготовительную и окончательную токарную обработку и холодное выдавливание с элементами высадки и редуцирования. Подготовительная обработка заключается в получении заготовки из прутка диаметром 17 мм с наружными размерами по квалитету точности 7 при выполнении следующих операций: проточка боковой поверхности; отрезка и торцевание; сверление центральных отверстий. Перед штамповкой поверхности заготовки обрабатывают специальной смазкой, после чего в штампе получают поковку с требуемыми полостями, используя при этом гидравлические прессы усилием более 400 кН. При окончательной обработке подрезают торцевые поверхности и протачивают канавки на боковой поверхности.

Использование предлагаемой технологии позволяет сократить число токарных станков, применяемых для изготовления изделий» повысить производительность труда, устранить брак, что, в конечном счете, снижает себестоимость производства изделий примерно в 3 раза.

 

Холодная объемная штамповка деталей из магнитомягких сталей и сплавов 

9                8

Рие. 1.6. Конструкция штампа для выдавливания вставок пресс-форм

(а) и фрагмент поперечного сечения А~А (б)г 1 — матрица; 2 — бандажное кольцо; 3 — заготовка; 4 — верхняя плита; 5 — пуансон; 6 -— толкатель; 7 — тяги; 8 — планка; 9 — вкладыш; 10 — верхний пуансон; 11 — втулка; 12 — рукоятка; 13 — пружина

 

Исследования, связанные с получением стабильных размеров поковок по квалитету точности 7 и усовершенствованием известных конструкций штампов, проводили с использованием конструкции штампа для выдавливания вставок пресс-форм (рис. 1.6). Штамп был оснащен пуансоном и пуансоноонравкой (рис. 1.7, а) для формообразования требуемых полостей. Для осуществления процесса использовали гидравлический пресс мод» ПД476.

Холодная объемная штамповка деталей из магнитомягких сталей и сплавов

Работа штампа. В исходном положении рукоятка 12 (ем. рис. 1.6) оттянута, в отверстие планки 8 входит находящийся в нижнем положении толкатель 6, освобождая полость матрицы 1. В этом положении в штамп помещают заготовку 3. При рабочем ходе пресса верхний пуансон 10, соприкасаясь с заготовкой, перемещает ее вниз и начинает вдавливать в нее пуансон 5, формующий необходимую полость. При этом тяги 7 совместно с верхней плитой 4 опускаются вниз, а планка 8 под действием собственного веса перемещается по толкателю 6 и тягам. Как только толкатель выйдет из отверстия в планке и прекратит соприкасаться с вкладышем 9, последний под действием пружины 13 перекроет отверстие планки 8. Когда ход ползуна вниз завершается, втулка 11 соприкасается с верхней торцевой поверхностью матрицы 1 и бандажного кольца 2 и процессе формования поковки заканчивается. При обратном ходе ползуна поднимаются верхняя плита связанные с ней пуансон 10 и детали выталкивающего устройства — тяги 7 и планка 8. При дальнейшем ходе ползуна вверх толкатель 6 выталкивает изделие из полости матрицы. После извлечения поковки вкладыш 9 с помощью рукоятки 12 перемещают из-под толкателя б и штамп приводится в исходное положение.

Для штамповки использовали отожженные заготовки (см. рис. 1.5, б) из стали ХВП-Ш. Твердость материала заготовок после отжига не превышала 110 НВ. Вместо пуансона 5 (см. рис. 1.6) в штамп помещали пуансон для формообразования торцовой полости сердечника электромагнита (см. рис. 1.7, а), на который устанавливали заготовку, а затем в матрицу 1 для формообразования внутренних полостей сердечника помещали пуансонооправку. При этом оправочная часть пуансонооправки проходила через заготовку и нижний пуансон, что обеспечивало их взаимное центрирование в штампе. После завершения деформирования при обратном ходе пресса из поковки выталкивалась оправочная часть пуансонооправки, которую совместно с поковкой и нижним пуансоном извлекали из полости матрицы с помощью выталкивателя, Разъем пуансонов и заготовки осуществляли вручную. С помощью специальных калибров установлено, что использование заготовки (см. рис. 1.5,(7) с наружными размерами по квалитету точности 7 обеспечивает получение поковки такой же точности.

При штамповке использовали смазочный материал на основе графита и дисульфида молибдена, содержащий веретенное масло и олеиновую кислоту. В смазочный материал дополнительно вводили керосин при следующем соотношении компонентов: коллоидный графит 22…27 %, дисульфид молибдена 22…27 %, олеиновая кислота 5…7 % , керосин В…12 %, остальное — веретенное масло. Наличие в смазочном материале керосина обеспечивает более высокую подвижность и проникающую способность смазочной композиции в целом.

Полученные после окончательной механической обработки сердечники (см. 1-7,6) устанавливали в электромагнит переменного тока и испытывали на номинальное тяговое усилие. Часть сердечников перед испытанием отжигали. Результаты измерений показали, что изменение технологии изготовления сердечника не влияет на величину тягового усилия и отжигать сердечники после выдавливания нет необходимости.

Для обеспечения стойкости пуансонооправки и механического съема изделия с инструмента без деформации при разработке промышленного штампа необходимо изготавливать пуансоно- оправку в виде соосно расположенных полой 7 и стержневой 8 частей (рис. 1.8, 1.9). Причем эти части должны быть подвижными относительно друг друга в пределах упругой деформации подкладных элементов 4 и 5, расположенных в полой части пуансонооправки. Нижний пуансон также необходимо изготавливать в виде составной конструкции. Известное решение по выдавливанию полостей в изделиях, основанное на использовании плавающих оправок, не позволяет получать в поковке торцевую канавку (см. рис. 1.5, а). Подкладочный элемент 5 (рис. 1.8), расположенный между полой и стержневой частями, предназначен для уменьшения растягивающих напряжений, возникающих в процессе выдавливания в стержневой части. Подкладочный элемент 4 расположен над стержневой частью 8 и служит для исключения в ней сжимающих напряжений.

Взаимодействие формующих и выталкивающих деталей штампа с заготовкой, которую располагают в полости матрицы 27, размещенной в бандаже 25, установленном на промежуточной плите 19, происходит следующим образом. При рабочем ходе пресса стержневая часть 8 входит в отверстие заготовки 26 и части нижнего пуансона 22 (рис. 1.9, а), после чего начинается формование изделия. В завершение процесса деформирования при обратном ходе ползуна поднимаются верхняя плита и связанные с ней пуансонооправка и детали выталкивающего устройства.

Холодная объемная штамповка деталей из магнитомягких сталей и сплавов 

Рис. 1.8. Конструкция штампа для изготовления деталей типа втулок (а) и фрагмент поперечного сечения А~А (0): 1, 16 — гайки; 2,11,19 — соответственно верхняя, нижняя и промежуточная плиты; 3 — шайба; 4,5 — подкладочные элементы; 6, 14,21 — винты; 7,8 — соответственно полая и стержневая части пуасонооправки; 9 — втулка; 10 ~ пята; 12 — вкладыш; 13 — автономный выталкиватель; 15 — планка; 17 — опора; 18 — оправкотолкатель; 20 — опорная втулка; 22, 23 — части нижнего пуансона; 24 — контейнер; 25 — бандаж; 26 — заготовка;

27 — матрица; 28 — тяга; 29 — пружина; 30 — рукоятка

 

Одновременно с этим при помощи специального устройства с пневматическим, гидравлическим или механическим приводом поднимается автономный выталкиватель 13, двигающий оправкотолкатель 18 в отверстие поковки вместо извлекаемой из нее стержневой части. При дальнейшем ходе ползуна вверх расстояние между пуансонооправкой и поковкой увеличивается (рис. 1.9, б), и оправкотолкатель выталкивает изделие 31 из полости матрицы. За счет сил трения поднимается часть 23 нижнего пуансона до тех пор, пока ее стопорный буртик не упрется в выступ опорной втулки 20 (рис. 1.9, в). После этого изделие снимается с нижнего пуансона и выталкивается из матрицы до положения, обеспечивающего извлечение изделия из штампа.

 

Холодная объемная штамповка деталей из магнитомягких сталей и сплавов 

Рис. 1.9. Рабочие зоны и последовательность операций штамповки (а) и съема (б, в) поковки с поверхности штампа

для изготовления деталей типа втулок: обозначение деталей штампа см. на рис, 1.8; 31 — изделие

 

В результате проведенных исследований разработаны технология холодной штамповки и промышленная конструкция штампа, позволяющие снизить трудозатраты на изготовление изделий.

 

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий