12.04.2018

Требования к качеству заготовок


Общим требованием к заготовкам является отсутствие дефектов.

Качество отрезанной заготовки является комплексным понятием, включающим геометрическую точность, состояние поверхности среза и состояние металла в приторцовых зонах.

Требования к точности, состоянию приторцовых зон зависят от назначения заготовки и от вида операции обработки давлением.

Если в заготовке под полугорячую штамповку допустимы приторцовые деформированные зоны упрочненного металла, поскольку упрочнение снимается при нагреве, то при холодной объемной штамповке наличие в заготовке этих зон иногда может привести к браку.

Геометрическая точность заготовок предопределяет возможность и эффективность применения холодного выдавливания и полугорячей штамповки в закрытых штампах. Для этих процессов требуются точные заготовки, полученные закрытой или не полностью закрытой отрезкой с активным поперечным зажимом.

К качеству заготовок под холодное выдавливание предъявляют более высокие требования, чем под многие другие процессы штамповки. Требования к качеству заготовки зависят от конфигурации и размеров детали (стержень с фланцем, стакан и др.), от способа выдавливания (прямое, обратное, поперечное, комбинированное), от степени деформации. Высокие требования к качеству поверхности и точности размеров предъявляют к заготовкам для обратного выдавливания деталей типа тонкостенных стаканов. Как правило, на поверхности заготовок для выдавливания не допускаются дефекты. При использовании заготовок для холодного выдавливания следует учитывать упрочнение деформированного металла в приторцовых зонах и шероховатость поверхности на торцах. Если для выдавливания используют не отожженные заготовки, то наличие приторцовых упрочненных зон вызывает увеличение усилия деформирования на 10...20 %. Неравномерное распределение твердости по поверхности среза вызывает неодинаковое давление на торце пуансона.

Участки шероховатой поверхности на торцах заготовок могут при холодном выдавливании проявляться в виде дефектов на поверхности детали. Особенно заметно это при обратном выдавливании тонкостенных деталей. Поэтому перед выдавливанием заготовки с шероховатыми участками на торцах надо подвергать отжигу и осадке (калибровке) для сглаживания поверхности и выравнивания торцов. Холодное выдавливание из заготовок, отрезанных от прутков в состоянии поставки без предварительной термообработки, производят лишь в тех случаях, когда степень деформации невелика, а неоднородность структуры допустима.

Термообработке лучше подвергать не прутки, а заготовки. Благодаря дроблению зерен в приторцовых зонах во время отрезки процесс рекристаллизации металла при отжиге заготовки идет полнее, чем при отжиге прутка. Это позволяет при холодной штамповке уменьшить число промежуточных отжигов и улучшить структуру готовой детали.

К заготовкам, предназначенным для холодного выдавливания в закрытых штампах без компенсаторов, предъявляют повышенные требования в отношении точности объема, отклонение которого должно быть не более ±1 %. Основные формы заготовок из сортового проката для холодного выдавливания приведены на рис. 3.5, а. Заготовки типа I длиной l/d < 0,8 изготовляют не полностью закрытой отрезкой. Короткие заготовки этого типа с l/d < 0,8 из мягких алюминиевых и медных сплавов могут быть изготовлены закрытой отрезкой. На торцах заготовок, полученных не полностью закрытой отрезкой, имеются участки шероховатой поверхности, у концов - некоторое искажение формы - утяжина, овальность. Эти заготовки пригодны без дальнейшей доработки, в основном для прямого выдавливания деталей в закрытых штампах, в процессе которого торцы выравниваются, и поэтому шероховатые участки не оказывают отрицательного влияния на качество детали.
Заготовки типов 2—7 изготовляют за два технологических перехода, выполняемых в отрезном штампе, или за две операции в двух штампах.

Первый переход (операция) — не полностью закрытая отрезка, второй — в зависимости от типа заготовки — осадка открытая (тип 2), осадка в закрытой матрице (типы 3, 4, 6, 7), поперечное выдавливание (тип 5), поперечное выдавливание с последующей закрытой осадкой (тип 3). В процессе осадки или поперечного выдавливания происходит выравнивание торцов, сглаживание участков шероховатой поверхности, калибровка сечения, требуемое формообразование (фаски, наметки). После второго перехода заготовки типов 3—7 имеют гладкую боковую поверхность и ровные торцы.

Заготовки типа 2 могут быть изготовлены не полностью закрытой отрезкой и последующей открытой осадкой (рис. 3.5, 61), которая обеспечивает выравнивание и параллельность торцов, точную высоту, получение коротких заготовок. Однако после осадки заготовки имеют искаженную форму - бочкообразность, косину боковой поверхности, овальность поперечного сечения. Искажения могут быть уменьшены, если каждую последующую заготовку отрезать от прутка, изменяя направление реза на противоположное.

Осадка отрезанной заготовки в закрытой матрице (рис. 3.5, б II) обеспечивает выравнивание не только торцов, но и боковой поверхности, заготовка получает геометрически правильную форму и точные размеры поперечного сечения. Однако не удается получить точные размеры по длине из-за неизбежного колебания объема. Неточность размеров заготовки можно уменьшить, применив не полностью закрытую отрезку с редуцированием прутка. При изготовлении заготовок из пластичных металлов избыточный объем может быть вытеснен в облой (рис. 3.5, б III), срезаемый при удалении заготовки из штампа. Таким путем можно обеспечить точность заготовки по объему и по высоте.

Для осадки заготовок с большой степенью деформации успешно применяют "плавающие" (самоустанавливающиеся по заготовке) матрицы.

Заготовки со скругленными кромками (типа 5) могут быть изготовлены не полностью закрытой отрезкой с последующим поперечным выдавливанием (рис. 3.5, б IV). Преимущество этого способа - возможность выдавливания коротких заготовок из отрезанных длинных. Из прутка одного сечения можно, применяя поперечное выдавливание, изготовлять заготовки с сечениями разных размеров, что позволяет унифицировать исходный прокат. Из отрезанной длинной заготовки можно изготовить короткую заготовку с острыми кромками (типа 3), применив после отрезки поперечное выдавливание с последующей закрытой осадкой (рис. 3.5, б V).





Яндекс.Метрика