Технология изготовления болтов методом холодной штамповкиРефераты >> Технология >> Технология изготовления болтов методом холодной штамповки
Качество отрезки зависит от зазора между материалом 'и ручьем отрезной матрицы и от зазора между рабочим торцом матрицы и ножом, который принимают равным 0,03—0,1 мм в зависимости от диаметра разрезаемой заготовки.
Рис. 17. Отрезные ножи:
а — открытый; б — закрытый нож-втулка с прижимом; в— закрытый нож-втулка без прижима (1 — вставка из твердого сплава)
В процессе работы величины зазоров увеличиваются: зазор между матрицей и материалом изменяется вследствие износа ручья матрицы, а зазор между матрицей и ножом — вследствие динамического характера нагрузок при отрезке. Зазор между заготовкой и отверстием закрытого ножа втулки принимают на 0,04— 0,06 мм больше зазора между материалом и матрицей.
В процессе отрезки материал подается в профильную выточку ножа (центр сечения круглого металла совпадает с центром окружности выточки) или впереди ножа (перед прижимной лапкой).
В высадочных матрицах в зависимости от вида болта и технологии штамповки оформляется стержень, подголовок, головка или ее часть. На 1рис. 18 приведены формы рабочих каналов высадочных матриц. Размеры ручья матрицы последней позиции принимают по соответствующим минимальным размерам высаживаемых пуансоном в матрицу 2 (позиция I) она входит в канал пуансона, сжимая пружину 3. Высадка цилиндрической головки на позиции II происходит в пуансоне 4 и зазоре между матрицей и пуансоном, а образование опорной шайбы — в матрице 5. Величину зазора между пуансоном и матрицей устанавливают при наладке. На позицииIII производится редуцирование заготовки, которая заталкивается в редуцирующую матрицу 6 плоским пуансоном 7. Обрезка цилиндрической головки под шестигранник осуществляется на позиции IV обрезным пуансоном 8. В обрезной матрице 9 предусмотрена выточка под опорную шайбу. После окончания процесса обрезки заготовка болта выталкивается из матрицы через полость пуансона.
Для цельного инструмента и корпусов сборного инструмента применяют следующие 'материалы. Задающие, правильные и подающие ролики изготавливают из чугуна С4 44-24 или из стали 18ХГТ (HRC 59—62), цельные отрезные матрицы из сталей У 10, У10А (HRC 58—62), корпуса сборных отрезных матриц из стали ЗОХГСА или из сталей 35ХГСА, 40Х (HRC A3.—45), цельные отрезные ножи из сталей У8А, У10А и У 10 (твердость режущей кромки HRC 59—62), корпуса сборных отрезных ножей — из стали ЗОХГСА или из сталей 35ХГСА, 40Х, У10А (HRC 40—45), прижимные лапки к ножам из сталей 65Г, 60С2 или из У8, У8А (твердость рабочей части H.RC 56—59), цельные высадочные матрицы—из сталей Х12М, Х12Ф1 или У 10, У10А (HRC 54—62), корпус и бандаж сборных высадочных матриц—из стали ЗОХГСА или из сталей 40Х, 35ХГСА (HRC 40—45); цельные предварительные высадочные пуансоны — из стали Х12М или из сталей У 10, У10А (HRC 59—62), цельные окончательные высадочные пуансоны—из стали 40Х или У10 (HRC 42—45), корпуса сборных высадочных пуансонов — из стали ЗОХГСА или из сталей 40Х, 35ХГСА (HRC 40—45), выталкиватели—из стали Х12М или из сталей У8А, У10, У10А (HRC 56—58), пробки и проставки— из сталей Х12М, Х12Ф или У8, У10 (HRC 59-62).
Стойкость инструмента—важнейший фактор, влияющий на стабильность технологического процесса, производительность автомата, а также на качество высаживаемых болтов. Количественно стойкость инструмента характеризуется количеством изготовленных заготовок или изделий за время его эксплуатации до полного износа.
От материала, применяемого для изготовления инструмента, его твердости, прочности и качества обработки в значительной степени зависит стойкость инструмента. Применение вставок из твердого сплава взамен стальных позволяет повысить стойкость высадочного инструмента в 20—60 раз. Средняя стойкость болтовых высадочных матриц с вставками из твердого сплава достигает несколько сот тысяч штук; стойкость отрезных ножей и отрезных втулок доходит до 4 и более миллионов резов.
На стойкость инструмента оказывают влияние точность изготовления и настройки отрезного инструмента, от которых зависит качество отрезки заготовок. Косой срез, вмятины и заусенцы на отрезанной заготовке способствуют преждевременному выходу из строя матриц и пуансонов.
Существенное влияние на стойкость оказывают степень деформации, число и последовательность технологических операций; указанные характеристики определяются формой и размерами болтов и принятым технологическим процессом изготовления.
Долговечность отрезного инструмента (ножей, матриц) из твердого сплава определяется в основном усталостной прочностью; инструмент выходит из строя вследствие образования усталостных трещин без изменений размеров вблизи рабочих поверхностей или при незначительном их изменении. При отрезке заготовок на холодновысадочных автоматах допустимым числом резов до перешлифовки твердосплавного инструмента считается 200—500 тыс. резов (в зависимости от материала и диаметра разрезаемой заготовки).
Высадочные стальные матрицы выходят из строя в основном вследствие изменения их размеров сверх допустимых, т. е. по .износу и редко из-за поломок. Высадочные твердосплавные матрицы выходят из строя как вследствие износа и изменения размеров по диаметру, так и из-за выкрашивания твердого сплава, особенно в канале вставки вблизи рабочего торца. При этом матрицы, армированные твердым сплавом ВК15, ВК20 и предназначенные для штамповки болтов из заготовки диаметром до 12 мм, выходят из строя в основном по износу; матрицы, армированные твердым сплавом ВК20, ВК25 и предназначенные для штамповки болтов из заготовки диаметром до 14—16 мм, выходят из строя в основном из-за выкрашивания твердого сплава и появления усталостных трещин; матрицы, армированные твердым сплавом ВК20К и предназначенные для штамповки болтов из исходной заготовки диаметром более 10 мм, выходят из строя главным образом вследствие износа.
Для редуцирующей матрицы 1максимальный износ наблюдается на редуцирующем пояске в зонах, граничащих с цилиндрическими каналами, и вблизи торца матрицы.
Линейный износ канала твердосплавного высадочного инструмента очень незначителен и после выполнения 500—800 тыс. ударов составляет до 0,04—0,06 мм.
Выше уже отмечалось отрицательное влияние на стойкость инструмента некачественной отрезки заготовки. Колебание ее длины и диаметра также отрицательно сказывается на стойкости. Завышение диаметра заготовки приводит к снятию смазки с поверхностного слоя, увеличению сил трения и усилий в процессе штамповки, затрудняется заталкивание заготовки в канал матрицы. Занижение диаметра заготовки вызывает увеличение степени деформации при высадке, ухудшение качества отрезки, что приводит к снижению стойкости пуансонов и матриц. При недостаточной длине заготовки возможно соударение пуансона и матрицы, что может привести к их поломке; завышенная длина может привести к появлению заусенца между торцами матрицы и пуансона, вызывающего значительное увеличение удельных нагрузок на инструмент.