Рис. 15. Схемы малооблойной штамповки заготовок шариков:

Q - с коническими полюсами; б - со смещением плоскости разъема

противлению металла при заполнении полюса и выполняется при соотношении размеров заготовки /3/D3 = 2,2-н 2,4. Некоторый излишек металла, возникающий из-за неточности отрезанной заготовки, уходит не в об-лой, а в отверхтие для выталкивания и в полость, примыкающую к коническому профилю полюсов. Объем указанного компенсатора

V = 2лН

где =

\ 12 12 24 6 /

высота конического полюса; = - ~ 2Н tg а - диаметр нижнего основания.

Наряду со специальным фасонированием гравюры или заготовки для малооблойной штамповки шариков применяют также смещение плоскости разъема штампов от центра шарика (рис. 15, б). При этой конструкции для выталкивания шарика из штампов на матрице протягивают цилиндрический поясок на всю длину смещения /см плоскости разъема. Избыток металла, получающийся от неточности заготовки, компенсируется в основном увеличением объема ручья и частично

незначительным облоем. Объем компенсатора

см--о~4-

4 (Р-Н/см) (D I

3 W J*

При безоблойной штамповке ручью штампа придается бочкообразная форма. Сферические полюсы отсутствуют. Вместо них имеется плоская круговая поверхность равная сечению заготовки, удаленная от плоскости разъема на величину радиуса полусферы. Благодаря такой форме штампа металл у поверхности полюсов в процессе штамповки не деформируется и, следовательно, не упрочняется, что снижает эксплуатационную стойкость шариков даже после их термической обработки. Кроме того, велик процент расхода металла и затруднена последующая обработка. Излишний объем а заготовки (см. рис. 13, в)

К = 2 Го,0873- (2£>-)-Оз)2-

--лРа

К штампованным эа етовкам роликов диаметром 4-120 мм (табл. 5) предъявляются следующие требования: 1) геометрическая форма штампованных заготовок роликов должна быть максимально приближена к форме готовых роликов; 2) припуски на шлифование должны быть минимальными и обеспечивать получение качественного ролика.

При разработке технологического процесса штамповки заготовок роликов необходимо учитывать: геометрические размеры и конфигурацию роликов, программу их производства, требования, предъявляемые к качеству роликов, материал, наличие оборудования и др.

С учетом этих факторов размерный диапазон штампуемых заготовок ролц-ков разбит на три группы: 1) ролики диаметром 4-30 мм, штампуемые иа различных прессах-автоматах;

2) ролики диаметром 30-60 мм, штампуемые в холодном состоянии на более крупных прессах-автоматах или

5. Ропики диаметром 4 ~ /20 мм

Ролип

цилиндрический

прничеспии

S04K00SpO3tfbiu

симметричнии

асимметричиь ш

отдельных универсальных прессах и прессах, входящих в состав автоматических линий;

3) ролики диаметром 60-120 мм, штампуемые на отдельных прессах в холодном и полугорячем состоянии.

Технологические процессы штамповки заготовок цилиндрических, конических, бочкообразных роликов диаметром 4-30 мм на автоматах представлены в табл. 6.

Процесс штамповки заготовок конических и цилиндрических роликов диаметром 4-30 мм на одно- и двухударных однопозиционных автоматах (рис. 16) заключается в том, что отрезанная от прутка в ножевой втулке 2 цилиндрическая заготовка 5 переносится на позицию штамповки, где подпружиненный стержень 3 заталкивает ее в коническую часть матрицы / с незначительной степенью обжатия входящей части заготовки. В результате такой посадки заготовка прочно удерживается в конусной полости матрицы, а ножевая втулка механизма

переноса возвращается в исходное положение, т. е. на позицию подачи пруткового материала.

Затем пуаисон 4 осуществляет окончательную штамповку Заготовки конического ролика после чего заготовка ролика удаляется из матрицы выталкивателем 6. Избыток металла, необходимый для оформления заготовки, вытесняется в зазор между пуансоном и матрицей, в результате чего образуется облойный поясок. Толщина облойного пояска зависит от объема заготовки, жесткости автомата и наладки главного исполнительного механизма.

Преимуществом штамповки заготовок роликов на двухударных автоматах является: получение заготовки ролика с более точными размерами, экономия стали вследствие меньших размеров облойного пояска, сокращение времени на галтовку отштампованных заготовок.

Недостатком этого процесса является: меньшая (почти в 2 раза) производительность труда и сравни-

6. Типовые процессы штамповки роланоВ диаметром -30мм на обтоматак

Ролик

и, илиндри чесний

fSoHUHecHuu

бочпОоБразиый

Процесс

Однаударньш аднопозиционный

двухударный однопозиционнмй

Одноударный многопозиционньш

тельно более сложная наладка автомата.

Схемы наладки инструмента прн штамповке заготовок конических роликов на многопозиционных автоматах представлены на рис. 17. На позиции / отрезанная от прутка цилиндрическая заготовка подвергается закрытой калибровке с оформлением незначительного радиуса в пределах

0,5-1 мм с одного торца. На позиции проводится формообразование конуса и второй радиусной фаски, причем радиус фаски в этом случае значительно больше, чем на первом и последнем переходах. На позиции / осуществляется обжатие - калибровка заготовки по образующей поверхности с незначительной деформацией, вследствие чего достигаются точные раз-

Рис 16. Схемы штамповки заготовок конических и цилиндрических роликов

Рис. ]7. Схемы наладки инструмента при штамповке заготовок конических роликов на многопозициоиных автоматах

меры заготовки ролика без искажения верхней фаски, образованной на позиции .

Рассматривая стадии формообразования заготовок конического ролика за три перехода, можно вцдеть, что размеры заготовок по переходам связаны следующи.ми неравенствами:

da<i dx<i д.2> dg]

Г1<4Г2> Гз.

Такой процесс штамповки заготовок роликов позволяет осуществлять формообразование фасок вследствие течения металла с образующей на торец. На третьем переходе отсутствуют элементы Гравюры пуансона, оформляющие фаску.

Процесс штамповки роликов на многопозиционных автоматах, по сравнению о однопозиционными, имеет следующие преимущества: а) отсутствие на заготовках роликов облойного пояска, вследствие чего экономится металл, отпадает необходимость в такой трудоемкой операции, как галтовка роликов в барабанах, в результате чего снижается шум в цехах, повышается культура производства; б) достигается лучшая работоспособность инструмента вследствие наиболее благоприятного распределения формообразования заготовки по трем переходам, создается возможность использования армированного твердосплавного инструмента; в) обеспечивается более высокая точность размеров заготовки ролика вследствие меньших давлений ио позициям штамповки, а следовательно, назначаются меньшие припуски на шлифование после термической обработки.

Серийно выпускаемые однопозиционные двухударные холодновысадочные автоматы предназначены для получения простых по форме стержневых деталей с утолщениями методами высадки за два удара. В этих автоматах осуществляется отрезка мерной заготовки и двумя ударами пуансонов - формообразование утолщения на конце стержня. При заталкивании отрезанной заготовки в матрицу может проводиться прямое выдавливание стержня о деформацией в пределах 20-30 %

под последующую накатку резьбы. За первый ход ползуна (первый удар) осуществляется осадка конической головки на стержне заготовки, а при втором - цилиндрической головки или иной формы утолщения.

Деформирование части заготовки при первом ударе в копус применяется для обеспечения ее большей устойчивости при окончательной высадке во время второго удара.

Высота осаживаемой части заготовки

Ао=-

0,785d§

где Vr - объем высаженного утолщения; do - диаметр исходной заготовки.

Критерием возможности проведения высадки является отношение длины высаживаемой части заготовки к ее диаметру, т. е. фд = hjda. Кроме этой величины для правильного выбора технологического процесса большое значение имеет отношение диаметра высаженной головки к ее высоте Л = = DiH. Поэтому при выборе технологических процессов используют выра-

жение % - = l-j-j -j-, где

отношение Hid, особенно для коррозионно-стойкой стали, должно быть не меньше 0,5.

Больший диаметр конуса пуансоиа для предварительной осадки

D = rf[l,8 -

- 0,С5 /(20 - %f - (20 -1)2],

где d - меньший диаметр конуса равный диаметру заготовки; - текущее значение отношения длины высаживаемой части к диаметру заготовки. Длина конуса

3,82Кг

к- D - d + Dd

где б - недоход пуансона до матрицы; при d = 3-г7 мм б = 0,5 мм; при d = - 7-=-12 мм б = 0,7 мм; при fi(> > 12 мм 6=1,5 мм.

Широкими технологическими возможностями обладают пятнпозициои-ные автоматы, используемые для штамповки как полуфабрикатов шестигранных гаек, так н деталей особо сложной конфигурации из среднеуглеродистых

Рис. 18, Заготовка (а) шестигранной гайки Mlft Ьосле штамповки иа четвертом переходе и расчетная схема объема заготовки, отсекаемой в районе фаски при образовании грани (в)

сталей. Особенностями этих автоматов вгеляется не только наличие пяти формообразующих позиций, но и возможность поворота заготовок на 180° при переносе их между позициями штам-П9ВКИ, что обеспечивает получение более сложных высококачественных Деталей с четко оформленными гранями и другими элементами по сравнению со щтамповкой на трех- и четырехпозиционных автоматах.

Высота заготовки, необходимая для штамповки гайки,

где Va.- объем заготовки шестигранной части после штамповки на четвертом переходе; dp - диаметр исходной заготовки;

-V,--Vi-V,-Vb,

где Vc - объем цилиндра диаметром D и высотой Н (рис. 18, а)

Vo = -r-H;

V3 - объем третьего участка заготовки гайки (наружная фаска)

V, = li-h{D + DD,+

+ D\);

с. ф - объем, отсекаемый в районе фаски при образовании грани (рис. 18, б)

1с.ф= 12

s4ga-tgp/2 s°-tgatgP/2 4 24 cos р/2

s-tgalntg( + l-) 4 24

остальной отсекаемый объем

( яр V 180 ~

Vi. V2. 14. V, заготовки гайки

sinp (H - 2h);

объемы элементов

0,8;

-12 =

1,55.

Объем металла, удаляемого при пробивке.

И, = -=14,89.

Объем заготовки гайки без выдры

Иг = Из. р- Ив.

Аналогичным образом рассчитывают объемы и высоту заготовки гайки по первому, второму и третьему переходам штамповки.

После разработки технологического процесса штамповки гайки определяют рабочий ход ползуна по позициям.

Многопозиционные автоматы для штамповки стержневых деталей имеют три, четыре и пять формообразующих позиций штамповки. Основным их назначением является изготовление болтов с наружным шестигранником

и винтов с внутренним шестигранником, ступенчатых и шаровых пальцев, осей и других подобных им деталей. Общий объем заготовки болта

V = Их + 12 + 13 + Vi,

где Vj, V4 - объем элементов заготовки (рис. 19)

я-9,792

я-19,6 Hi =---7;

я.1,54

70;

(9,792 + 8,822 -f

-Ь 9,79.8,82);

K, = iL. 2!.28.46.

Размеры заготовки по переходам штамповки рассчитываются также, исходя из равенства объемов заготовки и полуфабриката. Так, например, при выдавливании стержня длина конической части

12 - 9,71 2tglO° Объем усеченного конуса nh

(122 + 9,71+ 12.9,71),

Объем недеформированной части заготовки

Пост = 11-И .

Длина недеформированной части стержня

1 ~ 0,785d2 Длина выдавленной части стержня

0,785-9,712

Ход ползуна по позициям: первая позиция - первое редуцирование стержня

Si = /3 - /х = 68,25 мм;

вторая позиция - высадка заготовки диаметром 19,6 мм под головку и осадка стержня

Sn = 5выо - Soo = 13,64 мм, где 5выо == /1 -f Л - Лх = 12,84 мм;

Рис. 19. Расчетные схемы заготовки болта М10-100 (о) и выдавленной заготовки (<У)

третья позиция - второе редуцирование стержня под резьбу и окончательная высадка стержня

Sin = Sp - S -f Soc = 25,3 MM,

где 5p = Д g* - ход ползуна при

редуцировании стержня под резьбу болта;

s = .

ход ползуна при

0,8 мм;

0,785dl

формировании переходного конуса;

ос = Лз - Лз = 0,6 мм - ход ползуна прн окончательной осадке стержня;

четвертая позиция - обрезка сегментов круга диаметром 19,6 мм

5обр = Я = 7 мм.

2. ПРОДОЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЗАГОТОВОК ПРИ ОСАДКЕ, ВЫСАДКЕ И РЕДУЦИРОВАНИИ

Устойчивость заготовки необходима для получения деталей заданной конфигурации и размеров без нежелательных изменений формы. Критерием продольной устойчивости является отношение ао, = Ao/rfo Со - длина деформируемой части заготовки; do - ее диаметр), гарантирующее деформирование заготовки без изгиба.