Гаряча об'ємне штампування

6.КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ

Заключною операцією технологічного процесу термічної обробки є контроль якості. Для штампів горячого деформування він складається з візуального огляду і виміру твердості. Візуальним оглядом перевіряють відсутність тріщин, забоин, вм'ятин і окалини на гравюрі штампу, а також твердість гравюри і хвостовика. Твердість перевіряють на спеціально зачищених (бормашиною або наждачним папером) ділянках поверхні поблизу гравюри. Використовуються спеціальні стаціонарні прилади Брінеля, оснащені рольгангом і підйомним столом з черв'ячним механізмом.

Для мало відповідальних штампів твердість може бути оцінена по методу Польді за допомогою переносних приладів (навантажених пружиною або ударом молотка, відлік твердості - по еталону) або по методу Шора (по величині відскоку індентора). Застосовують також переносні прилади ТПП-2 для вимірювання твердості по методу Віккерса. Ці прилади мають магнітне захоплення, яке дозволяє проводити вимір твердості на штампі, встановленому на будь-якій ділянці, стенді або верстаті. Необхідна лише ретельна зачистка поверхні для виміри твердості і подвод електроенергії напругою 220В. Точність виміру  HV5, маса приладу з магнітним захопленням 5,4кг. Розрахунок твердості виконують по ГОСТ 2999 – 75.

 

7. УСТАТКУВАННЯ  ДЛЯ ГОРЯЧОГО ДЕФОРМУВАННЯ

Гаряче об'ємне штампування здійснюється на штампувальних молотах, пресах, горизонтально-кувальних машинах і спеціальних машинах вузького призначення.

Штампувальні молоти використаються для штампування кувань різної форми в основному в багато струмових відкритих штампах. Основним типом таких молотів є пароповітряні штампувальні молоти з масою падаючих частин 0,63 - 16 т, рідше застосовуються фрикційні молоти з масою падаючих частин 0,5 - 15 т.

Пароповітряні штампувальні молоти розрізняють простої й подвійної дії. Ці молоти відрізняються від кувальних молотів конструкцією станини й шабота, але вони забезпечують більшу точність переміщення частин штампів. Для точного збігу положення верхньої половини штампа, прикріпленої до довбні, щодо нижньої, що зміцнює на штампотримачі ліву й праву стойки станини молота монтують на шаботі й установлюють на доном фундаменті. Крім того, штампувальні молоти мають більш зроблені напрямні, що прикріплюють до стійок, для забезпечення строго певного напрямку руху довбні по всій довжині робочого ходу. Для нормальної роботи штампувального молота необхідно, щоб маса шабота була в 20 - 30 разів більше маси падаючих частин.

Застосовують також бесшаботні пароповітряні штампувальні молоти. У цих молотів замість важких шаботів є дві довбні (верхня й нижня), які при роботі рухаються назустріч один одному по напрямним загальної станини. На нижній довбні встановлюють нижню половину штампа із заготівлею, верхня половина штампа кріпиться до верхньої довбні. Штампування відбувається при зіткненні обох довбень. Привод у бесшаботних молотів паровий або повітряний. Число ударів - 6 - 20 в хв.

Застосовуються також молоти гідравлічні й фрикційні з дошкою.

Штампування на молотах здійснюються як правило, за 3 - 5 ударів. Наприкінці останнього удару обидві частини штампа стикуються по площині рознімання. Середня маса кувань при масі падаючих частин 1000 кг становить 0,5 - 5 кг, при 10 000 кг - 40 - 100 кг.

Штампувальні преси застосовують гвинтові фрикційні, гідравлічні й кривошипні.

Гвинтові фрикційні преси застосовують для штампування у відкритих і закритих штампах невеликих кувань (до 20 кг) і використаються в дрібносерійному виробництві.

Гідравлічні преси для штампування аналогічні кувальним гідравлічним пресам, але мають більше жорстку конструкцію й виштовхувачі для видалення кувань зі штампа. На цих пресах штампують головним чином великі кування (масою 100 - 350 кг) у відкритих і закритих штампах з однієї або декількома площинами рознімання.

Кривошипні кувальноштампові преси ставляться до числа найбільш прогресивних кувальних машин. Впровадження кривошипних пресів забезпечує підвищення продуктивності штампування в 1, 5 - 2 рази в порівнянні зі штампуванням на молотах, економію металу - прокату, застосовуваного у вигляді заготівель на 10 - 30%, а штампування в закритих штампах скорочують виробничий цикл (тобто зменшує число операцій). Виготовлення кувань на цих пресах з найменшими припусками на механічну обробку дозволяє на 15 - 30% заощадити час на їхню наступну обробку в механічних цехах.

Робочий орган преса - повзун, що несе верхню частину інструмента (штампа), приводиться у зворотно-поступальний рух за допомогою кривошипно-шатунного механізму.

На відміну від молотів кривошипні преси мають твердий графік руху повзуна. Повний хід (шлях) повзуна дорівнює подвоєному радіусу кривошипа. Кожному куту повороту кривошипного вала відповідає певне положення повзуна й певна його швидкість, що у крайніх точках (угорі й унизу) дорівнює 0.

Кривошипні преси для гарячого штампування мають високу твердість конструкції, що необхідна для зниження пружних деформацій і одержання найбільш точних розмірів кувань. Прес має виштовхувачі в столі й повзуні для автоматичного видалення кувань зі штампа.

8.ВИМОГИ БЕЗПЕКИ

8.1 Вимоги безпеки під час гарячого кування

1. Нагрівальне (пічне) устаткування  повинно відповідати вимогам Правил охорони праці при термічній обробці металів, затверджених наказом Державного комітету України з промислової безпеки, охорони праці та гірничого нагляду від 18 грудня 2007 року № 315, зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 28 січня 2008 року за № 66/14757 (далі – НПАОП 28.5-1.02-07).

2. Замінювання штампів і бойків  на молотах і пресах повинно  бути механізованим.

3. Штампування відкритими штампами  на пресах і молотах необхідно  виконувати без надлишків металу  та не допускати виходу його  на робочу поверхню штампа. Роботи  необхідно виконувати із застосуванням  інструменту достатньої довжини  для унеможливлення впливу високих  температур.

4. Вивантаження важких заготовок  з печі і подавання їх до  молотів і пресів повинно бути  механізованим.

8.2 Вимоги безпеки під час штампування на горизонтально-кувальних машинах

1. Ручне провертання механізму  при налагодженні горизонтально-кувальних  машин повинно виконуватися за  допомогою пристосування, зблокованого  з приводом машини.

2. Установлення і знімання штампів  необхідно виконувати при виключеному  електродвигуні і зафіксованій  педалі.

3. Для запобігання розлітанню  окалини під час її видалення  повітрям у приймач необхідно  використовувати пневмовідсмоктувач або пневмоздувач.

4. Для видалення відштампованих  заготовок горизонтально-кувальна  машина повинна мати похилі  жолоби, транспортери та інші  транспортні засоби і спеціальну  тару.

8.3 Вимоги безпеки під час кування і штампування на молотах

1. Під час виконання налагоджувальних  робіт молоти повинні мати  пристрій для утримання ударної  частини у верхньому положенні. Пристрій повинен кріпитися до  станини молота для фіксування  в робочому і неробочому положеннях.

2. Видалення продуктів згоряння  змащувальних матеріалів, визначених  технічною документацією на устаткування, з робочого простору штампувальних  молотів повинно виконуватися  витяжними пристроями.

3. Інструмент на бойок необхідно  встановлювати і підтримувати  під час роботи кліщами або  за допомогою рукояток інструмента.

4. Кування заготовок з титанових  сплавів необхідно виконувати  без застосування змащувальних  матеріалів.

 

8.4 Вимоги безпеки під час штампування на кривошипних гарячештампувальних і гвинтових пресах

1. Кривошипні преси повинні мати  гальмові пристрої для забезпечення  після кожного робочого ходу  автоматичного відключення пускового  пристосування і зупинки повзуна (траверси) у крайньому вихідному  положенні.

2. Преси кривошипні гарячештампувальні повинні мати пристрій для надійного забезпечення виведення повзуна зі стану заклинювання (зупинка повзуна біля крайнього нижнього положення), виникнення якого можливе внаслідок великих зусиль при деформуванні.

3. Установлення штампів на пресі  необхідно виконувати при виключених  механізмах, коли повзун преса  знаходиться в крайньому верхньому  положенні при підведеному під  повзун упорі.

4. При установленні штампів на  кривошипні гарячештампувальні преси необхідно забезпечувати потрібний зазор між нижньою і верхньою вставками при крайньому нижньому положенні повзуна для унеможливлення зіткнення вставок під час роботи.

5. Під час установлення штампів  на гвинтові преси необхідно  забезпечувати потрібний зазор  між нижньою і верхньою вставками  штампів у крайньому нижньому  положенні повзуна за допомогою  ударних пластин.

6. Не дозволяється на гвинтовому  пресі підкладати на лінію  рознімання штампів прокладки  і виконувати робочі ходи в  разі затримання заготовки у  верхній вставці штампа.

8.5. Вимоги безпеки під час штампування на гідравлічних пресах

1. Під час штампування на гідравлічних  пресах для захисту працівників  від падаючих гайок, що відгвинтилися, шпильок і частин сальника, що  розірвалися, на траверсі під  фланцями необхідно установити  металевий кожух для їх уловлення.

2. Індукційне нагрівання півматриць штампа повинно виконуватися за наявності захисного кожуха трансформатора та водоохолодження індуктора.

3. Під час роботи на установках  з індукційним нагріванням необхідно  використовувати кліщі та інші  ручні інструменти, виготовлені  з немагнітних матеріалів.

Укладати заготовки в штамп і витягати їх зі штампа необхідно тільки через спеціальне робоче вікно в нагрівальному блоці.

8.6. Вимоги безпеки під час обрізання облою

1. Обрізання в холодному або  гарячому стані штампованої заготовки  необхідно виконувати із застосуванням  спеціальних кліщів.

2. Після обрізання облой необхідно знімати з пуансона спеціальними кліщами.

3. Не дозволяється поправляти  положення штамповки в матриці  після включення преса на робочий  хід.

 

 

9.ВИСНОВОК

Гаряче штампування в порівнянні у куванням володіє рядом переваг:

1) висока продуктивність;

2) однорідність і висока точність  поковок;

3) висока якість поверхні;

4) можливість одержання поковок  дуже складної конфігурації;

5) більш низька витрата металу;

6) менші припуски і напуски.

 Проте штампування має і ряд хиб:

1) щодо невеличка маса деталі (200... 300 кг);

2) висока вартість штампів і  складність їхнього виготовлення;

3) можливість виготовлення тільки  визначеної деталі в даному  штампі.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 ЛІТЕРАТУРА:

1. Позняк Л.А., Скрынченко Ю.М. Штамповые стали. - М.: Металлургия, 1980. – 244 с.

2. Штампы для горячего деформирования металлов. М.А. Тылкин, Д.И. Васильев, А.М. Рогалев, А.П. Шкатов, Е.И. Бельский. – М.: Высшая школа, 1977. – 496 с.

3. Технология термической обработки. Башнин Ю.А., Ушаков Б.К., Секей А.Г. - М.: Металлургия, 1986. – 424с.

4. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. – М.: Металлургия, 1975. – 584 с.

5. Позняк Л.А., Скрынченко Ю.М. Штамповые стали. - М.: Металлургия, 1980. – 244 с.

6. Штампы для горячего деформирования металлов. М.А. Тылкин, Д.И. Васильев, А.М. Рогалев, А.П. Шкатов, Е.И. Бельский. – М.: Высшая школа, 1977. – 496 с.

7. Самоходский А.И., Парфеновская Н.Г. Технология термической обработки металлов. – М.: Машиностроение, 1976. – 311с.

8. Соколов К.Н. Оборудование термических цехов. – К.: Вища школа, 1984. – 328с.

9. Лахтин Ю. М. Металловедение и термическая обработка металлов. - М.: Металлургия, 1984. – 360 с.

10. Материаловедение и технология металлов. В.Т. Жадан, П.И. Полухин, А.Ф. Нестеров и др. – М.: Металлургия, 1994. – 624 с.

11. Новиков И.И. Технология термической обработки металлов. - М.: Металлургия, 1986. – 480 с.

12. Ляхович Л.С. Специальные стали. Минск: Высшая школа, 1985. – 208 с.