Изготовление поковок на горизонтально-гибочных машинах

На горизонтально-гибочных машинах поковки изготовляют гибкой в холодном и горячее состояниях. Гибка в холодном состоянии имеет большое преимущество перед горячей. Наименьшая величина радиуса гибки, допускающая применение холодной гибки, зависит от свойств и толщины материала. Минимальный внутренний радиус гибки определяется по формуле:

, (1)

где - толщина заготовки, мм; - коэффициент, зависящий от свойств материала, расположения волокон (определяется по таблице).

Когда требуется получить внутренний радиус, меньший полученного по указанной формуле, гибку рекомендуется производить в горячем состоянии.

Поковки, для изготовления которых применяют гибку, имеют самые разнообразные конфигурации и размеры. По форме профиля исходной заготовки все поковки подразделяют на 4 группы:

1. Поковки изготовлены из проката круглого или квадратного профиля.

2. Поковки изготовлены из полосового проката.

3. Поковки изготовлены из фасонного проката.

4. Поковки изготовлены комбинированным способом, т.е. с предварительной подготовкой на другом штамповочном оборудовании.

Горячую гибку следует производить при нагреве до температур 700…900 °С. Более высокие температуры нежелательны, так как в местах изгиба увеличиваются отклонения размеров поковки от заданных.

Чертеж поковки, изготовляемой горячей гибкой, составляется по чертежу готовой детали. Количество переходов выбирают с учетом серийности производства. Чем больше масштаб производства, тем целесообразнее их изготовление за один переход в сложном штампе.

Размера заголовки определяются развертыванием детали по размерам нейтральной оси. Нейтральной осью называют границу между внешними растягиваемыми и внутренними сжимаемыми волокнами изгибаемого материала. Принимают, что длина волокон слоя вблизи нейтральной оси при изгибании остается неизменной, расстояние до нейтральной оси от внутренней стороны заготовки определяется с помощью коэффициента , который определяется по справочнику, в зависимости от величины отношения .

При гибке неплоских профилей развернутую длину следует рассчитывать по центру тяжести профиля (с экспериментальной проверкой).

Основными деталями гибочных штампов являются: неподвижная плита (матрица), которую крепят к столу машины, и подвижная плита (пуансон), прикрепляемая к ползуну машины, при замкнутом положении в стыке плит образуется требуемая конфигурация поковки. Плиты снабжаются рабочими вставками.

Штамп ГКМ должен иметь упор, обеспечивающий определенное положение исходной заготовки. Гибочный штамп снабжается зажимным приспособлением, предотвращающим одностороннюю утяжку материала в процессе гибки.

Для поковок сложных форм применяют двух, а иногда и трехступенчатые гибочные штампы. При этом каждую операцию располагают ступенями, а штамповку отдельных участков поковки производят последовательно.

Основной дополнительной операцией, проводимой при гибке, является пробивка отверстий, отверстия удобнее пробивать в прямой заготовке, однако при гибке расстояния между отверстиями изменяются неодинаково. Поэтому, когда необходимо точное расположение отверстий, пробивку производят в изогнутой заготовке.

Второй дополнительной операцией является местная штамповка углублений и плющение профиля в местах, предусмотренных для отверстий под болты.

Для гибочных работ применяют горизонтальные гибочно-штамповочные прессы с механическим и гидравлическим приводом, иногда вертикальные гибочно-штамповочные гидравлические прессы.

В штампах целесообразно в наружных углах рабочих поверхностей, наиболее подверженных интенсивному износу, предусматривать вставку. В дыропробивных штампах необходимы направляющие колонки, так как следует обеспечить точное совпадение пуансона и матрицы, для снятия заготовки с пробивного пуансона устанавливают съемники, из которых наиболее распространенными являются съемники пружинного типа. Съемники монтируются на пуансоне и одновременно служат прижимами для удержания заготовки в определенном положении.

Штампы изготовляют литыми, сварными или сборными.

Разработка технологического процесса

Переходы гибки разрабатывают в порядке, обратном технологическому процессу.

При рассмотрении детали определяется наиболее простая форма, из которой можно получить наиболее простую промежуточную конфигурацию, позволяющую осуществить гибку не более чем в двух углах или по дуге, причем углы не должны превышать 90°, а дуга - 180°. Затем для этой промежуточной формы полуфабриката подбирается следующая промежуточная форма и так до тех пор, пока не будет получена прямолинейная заготовка. Правильное решение обеспечит минимальное число переходов и выявит промежуточные формы заготовок по переходам.

Длина исходной заготовки может быть определена:

, (2)

где - суммарная длина прямолинейных участков;

— суммарная длина дуг, взятых по нейтральной линии на изогнутых участках;

— радиусы нейтральных линий, .

Результаты расчета носят приближенный характер и требуют уточнения при наладке штампов, для чего установочные упоры выполняют регулируемыми.

Усилия гибки значительно возрастают, если процесс заканчивается с обжатием заготовки с целью правки.

Для уменьшения усилия гибку желательно заканчивать до момента соприкосновения между пуансоном и матрицей через заготовку, для чего предусматривается прижим, который не только фиксирует положение заготовки при укладке ее в штамп, но и препятствует уводу ее частей, во время гибки.

В этом случае усилие определяется:

, (3)

где - предел прочности при температуре конца гибки;

- площадь поперечного сечения заготовки;

- коэффициент, зависящий от вида гибки, температуры, материала изделия и размеров.

При гибке с упором пуансона в матрицу через заготовку усилие определяется выражением:

, (4)

где — угол изгиба;

— коэффициент контактного трения между заготовкой и матрицей, ;

- усилие прижима, зависящее от соотношения размеров изделия и угла изгиба, .

На практике используют упрощенные формулы. Так при гибке по дуге или на угол с полным обжатием потребное усилие определяется:

. (5)

При гибке в двух углах:

,

где - ширина изгибаемого изделия; - толщина; - радиус; - длина изгиб, зажатого в штампе; - площадь проекции части изделия, зажатой между пуансоном и матрицей на плоскость перпендикулярную к движению ползуна.

Гибочный ручей не должен обжимать всю обрабатываемую деталь. Концы, не подвергающиеся деформации, могут выходить за габаритные размеры ручья. В этом случае кромка ручья должна быть закруглена по радиусу, равному толщине материала.

Продольные размеры выполняют по чертежу перехода с учетом усадки в зависимости от температуры окончания гибки. Чтобы свободные концы изделия не отклонялись от плоскости изгиба, рекомендуется ограничивать ручей сверху и снизу дополнительными выступами в виде полок в тех местах, где пуансон или матрица непрерывно от начала и до конца гибки соприкасаются с заготовкой.

Положение уложенной заготовки должно фиксироваться откидным прижимом.

Дата добавления: 2015-07-24