Штампы для листовой штамповки

Штампы для листовой штамповки (рис. 3.59) состоят из блоков и пакетов.

Блоки содержат: нижнюю 1 и верхнюю 2 плиты, направляющие колонки 13 и втулки 14, не позволяющие вырубному 4 и пробивному 5 пуансонам смещаться относительно матриц 10. Пуансоны крепятся пуансонодержателем 6 к верхней плите, которая хвостовиком 3 вставляется в ползун пресса и прихватами прижимается к нему. Между пуансонами и плитой 2 часто ставится каленая прокладка во избежание смятия плиты при больших усилиях на пуансонах. Матрицы закреплены матрицедержателем 9. Боковое смещение заготовки 8 ограничивается направляющими планками 12. Заготовка (полоса) сталкивается с пуансона при его обратном ходе (вверх) жестким (в данном случае) съемником 7. Шаг подачи полосы выдерживается за счет неподвижного упора (в данном случае).

Рис. 3.59. Штамп для холодной штамповки:1- нижний штамп; 2- верхний штамп; 3 –хвостовик; 4 –пуансон вырубной; 5- пуансон пробивной; 6 – пуансонодержатель; 7 - съёмник; 8 – заготовка (полоса); 9 –матрицедержатель; 10 – матрицы; 11 – штифт - упор; 12 – планки направляющие; 13 – колонки направляющие; 14 – Втулка направляющая

 

В рассмотренном комбинированном последовательном штампе с ручной подачей последовательно выполняются пробивка отверстия и вырубка шайбы (комбинация пробивки и вырубки).

Совмещенные штампы позволяют добиться высокой точности относительного расположения внутреннего и наружного контура, так как операции штамповки в них выполняются на одной позиции, что обуславливает большую их сложность по сравнению с последовательными.

Простые штампы служат для выполнения одной операции, по которой они и называются: вырубные, гибочные, вытяжные.

Блоки штампов (рис. 3. 60) бывают: с задним (а), диагональным (б) и осевым (г) расположением колонок, а также многоколонные (в);первые три стандартизованы. Также стандартизованы заготовки деталей пакетов (д), включающих матрицу, планки направляющие, съемник, пуансон, пуансонодержатель, прокладку.

 

 

Рис. 3. 60 Типы блоков штампов для листовой штамповки

Прокатка

Прокатка — процесс, при котором заготовка под действием сил трения втягивается в зазор между вращающимися валками и пластически деформируется ими. Область применения прокатанного металла огромна: непосред­ственно в конструкциях (мостах, зданиях, железобетонных конст­рукциях, железнодорожных путях, станинах машин и т. д.), в ка­честве заготовки для изготовления деталей в механических цехах и заготовки для последующей ковки и штамповка.

3.14.1. Продукция прокатного производства. Форма поперечного сечения прокатанного изделия называется его профилем. Совокупность различных профилей разных размеров называется сортаментом. Сортамент прокатываемых профилей разделяют на четыре основные группы: сортовой прокат, листовой, трубы и специальные виды проката.

Профили сортового проката (рис.3.61, а) подразделяют на две группы: простой геометрической формы (квадрат, круг, шести­гранник, прямоугольник) и сложной — фасонной формы (швел­леры, двутавровые балки, рельсы, уголки и т. д.).

Цветные металлы и их сплавы прокатывают преимущественно на простые профили — круглый, квадратный, прямоугольный.

 

Рис.3.61 Профили сортового проката (а) и примеры периодического проката (б)

Листовой прокат из стали и цветных металлов используют в различных отраслях промышленности. В связи с этим листовую сталь, например, делят на электротехническую, судостроитель­ную, котельную, автолист (для изготовления деталей в автомо­бильной и тракторной промышленности), жесть для консервной промышленности и т. д. Кроме того, листовую сталь разделяют на тонколистовую (тол­щиной 0,2…4,0 мм) и толстолистовую (толщиной 4,0…160 мм). Листы толщиной менее 0,2 мм называют фоль­гой. Броневые плиты имеют толщину до 550 мм. Цветные металлы и сплавы прокатывают в виде листов и лент различных размеров и толщиной 0,2—25 мм.

Трубы стальные разделяют в основном на бесшовные диамет­ром 30—650 мм и сварные диаметром 10 — 1420 мм. Кроме того, стальные трубы различают по назначению.

В качестве примера специальных видов проката можно указать на колеса, кольца, зубчатые колеса, периодические профили и т. п. Периодические профили представляют собой заготовку, форма и площадь (рис.3.61, б) поперечного сечения которой периодически изменяется вдоль оси.

3.14.2. Схемы прокатки. Основными видами прокатки являются продольная, поперечная и поперечно-винтовая.

При продольной прокатке (рис. 3. 62, а) валки 1 вращаются в разные стороны; заготовка 2, получая поступательное движение, обжимается ими с уменьшением площади поперечного сечения и увеличением длины. Этим способом изготовляют около 90 % всей катаной продукции — заготовки, сортовой прокат, листы, полосы и ленты.

При поперечной прокатке (рис. 3. 62, б) валки 1 вращаются в одну сторону. Прокатываемая между ними заготовка 2, получая вращательное движение, деформируется в поперечном направлении. Этим способом полу­чают, например, цилиндрические шестерни с накатанными зубьями, фасонные профили и другие изделия.

При поперечно-винтовой прокатке (рис. 3. 62, в) валки I расположены под углом друг к другу и вращаются в одну сторону. Прокатываемая между ними заготовка 2, получая одновременно вращательное и поступательное движения, втягивается в зазор между валками и деформируется ими. Этот способ применяют в производстве бесшовных труб, когда заготовка прошивается прошивнем 3 на неподвижной оправке, и периодических профилей, т. е. профилей с меняющимся по длине сечением.

3.14.3.Инструмент и оборудование для прокатки. Инструментом прокатки являются валки, которые в зависимости от прокатываемого профиля могут быть гладкими (рис.3.63, а), применяемыми для прокатки листов, лент и т. п.; ступенчатыми, например, для прокатки полосовой стали, и ручьевыми (рис.3.63, б) для получения сортового проката. Ручьем называют вырез на боковой поверхности валка, а совокупность двух ручьев пары валков образует калибр. Калибры различают открытые и закрытые (рис.3.63, в). У открытых калибров линия разъема валков находится в пределах калибра, а у закрытых — вне его пределов. На каждой паре ручьевых валков обычно размещают несколько калибров. Валки состоят из бочки 1 (рабочая часть валка), шеек 2 (цапф) и трефы 3. Шейки валков вращаются в подшипниках устанавливаемых в станинах. В станине имеются нажимные механизмы для изменения расстояния между валками и регулирования взаимного расположения их осей. Комплект прокатных валков со станинами носит название рабочей клети 4 (рис.3.63, г). Крутящий момент от электродвигателя 8 через понижающий редуктор 7 пере­дается шестеренной клети 6, от зубчатых колес которой с помощью шпинделей 5 и муфт вращение передается на валки. Вследствие наличия шестеренной клети все валки рабочей клети являются ведущими.

Рис.3. 63.Инструмент и оборудование прокатки:

а) — гладкий валок; б) — ручьевой валок; в) — открытый и закрытый ка­либры; г) — схема прокатного стана

 

Совокупность привода, шестеренной клети, одной или несколь­ких рабочих клетей образует прокатный стан. Прокатные станы классифицируют по трем основным признакам: по числу и распо­ложению валков в рабочих клетях; по числу и расположению рабочих клетей; по их назначению.

По числу и расположению валков в рабочих клетях станы под­разделяют на станы дуо, многовалковые и универсальные.

Стан дуо имеет два валка (рис.3.64, а), которые вращаются либо в одном направлении (нереверсивные станы), либо в разных (реверсивные станы). Последнее позволяет пропускать обрабаты­ваемый металл в обе стороны.

Стан кварто (рис.3.64, б) имеет два рабочих и два опорных валка, расположенных один над другим. Приводными являются рабочие валки. Многовалковые станы: двенадцативалковые (рис.3.64, в) и двадцативалковые имеют такие только два рабочих валка, а все остальные являются опорными. Валки приводятся через промежуточные опорные валки. Такие конструкции станов позволяют применять рабочие валки малого диаметра, благодаря чему увеличивается вытяжка и снижается давление металла на валки.

 

Рис.3.64. Варианты расположения валков в рабочей клети: а – дуо; б –кварто; в – многовалковые; г - универсальные

Универсальные станы, кроме горизонтальных валков, имеют также и вертикальные, расположенные с одной или обеих сторон горизонтальных валков (рис.3.64, г).

По расположению рабочих клетей станы могут быть одноклетьевыми и многоклетьевыми с линейным или последовательным расположением клетей. У линейных станов клети расположены в одну или несколько линий (рис.4, а); в каждой линии все валки связаны между собой и вращаются с одной скоростью. Последнее является существенным недостатком этих станов, так как препятствует значительному увеличению скорости прокатки по мере увеличения длины прокатываемой полосы. Поэтому в не­которых случаях для повышения производительности станов клети располагают в несколько линий с разной скоростью прокатки.

Производительность прокатки можно повысить последователь­ным расположением клетей в непрерывных станах (рис. 3.65). Привод рабочих клетей непрерывных станов может быть группо­вым, когда несколько клетей приводятся в движение от одного двигателя, или индивидуальным, когда каждая клеть имеет свой двигатель. В обоих случаях окружная скорость каждой последующей пары валков должна быть больше скорости предыдущей на строго определенную величину. На непрерывных станах можно прокатывать полосу с натяжением, что позволяет увеличить обжатия. Внедрение непрерывности всего процесса прокатки — одно из основных направлений технического прогресса в прокатном производстве.

Прокатные станы по назначению подразделяют на станы для производства полупродукта и станы для выпуска готового проката. К первым станам относятся обжимные станы (блюминги и слябинги) для прокатки слитков в полупродукт крупного сечения для последующей прокатки на сортовой или листовой металл и заготовочные для получения полупродукта более мелкого сечения из блюмов или слитков небольшой массы.

Рис.3.65 Схемы расположения рабочих клетей непрерывных станов:
1 — рабочие клети; 2 — шестеренные клети; 3 — двигатели

 

Станы для выпуска готового проката характеризуются видом выпускаемой продукции: рельсобалочные, сортовые, листопрокатные, трубопрокатные и станы для специальных видов проката. Размер блюмингов, слябингов, заготовочных, рельсобалочных и сортовых станов обусловливается диаметром бочки валков; размер листовых станов — длиной бочки, а размер трубопрокатных станов — наружным диаметром прокатываемых труб.

 

Волочение.