Штамповка на молотах, фрикционных и гидравлических прессах штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах и го- ризонтально-ковочных машинах - Каменева П.В., Атрощенко А.П.

Автор: Каменева П.В. Атрощенко А.П.
Теги: технология обработки без снятия стружки в целом: процессы, инструмент, оборудование и приспособления штамповка холодная штамповка издательство машиностроение библиотека кузнеца новатора
Год: 1983
Похожие
Проектирование фрикционных муфт включения кривошипных процессов и цилиндров гидравлических прессов
Ковка и объемная штамповка. Справочник Т.2
Ковка и штамповка на специализированном оборудовании. Выпуск 6
Технология и оборудование ковки и объёмной штамповки
Текст
                    
БИБЛИОТЕЧКА КУЗНЕЦА-НОВАТОРА
Перечень выпусков
Выпуск 1. П. В. Камнев
Организация и планирование производства в кузнечных цехах
Выпуск 2. Г. Г. Немзер, А. Н. Шамов
Нагрев металла под ковку и штамповку
В ы пу ск 3. Л. Н. Петров, В. Ф. Касатонов, И. 3. Этин
Ковка на молотах и гидравлических прессах
Выпуск 4. А. П. Атрошенко, Е. П. Булат, В. С. Гоффенше-
фер, Б. П. Рудаков, В. Д. Спирин, С. М. Стельмаков
Штамповка на молотах, фрикционных и гидравлических прессах
Выпуск 5. А. П. Атрошенко, Е. П. Булат, В. Д. Спирин,
В. Н. Федоров
Штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах и го-
ризонтально-ковочных машинах
Выпуск 6. А. П. Атрошенко, В. С. Гоффеншефер, Б. П. Руда-
ков, А. Н. Силичев, Е. В. Степанов
Ковка и штамповка на специализированном оборудовании
Выпуск 7. В. Ф. Касатонов, В. С. Стрелков, Б. О. Темкин
Термическая обработка и очистка поковок
Выпуск8. А. П. Атрошенко, К. К. Екимов, Л. Н. Петров,
И. 3. Этин
Средства механизации и автоматизации в кузнечных цехах

Библиотечка
кузнеца-
новатора
_____________i
Третье издание, переработанное и дополненное
Под общей редакцией
П. В. КАМНЕВА, А. П. АТРОШЕНКО
*
ШТАМПОВКА
НА КРИВОШИПНЫХ
ГОРЯЧЕ-
ШТАМПОВОЧНЫХ
ПРЕССАХ
И ГОРИЗОНТАЛЬНО-
КОВОЧНЫХ
МАШИНАХ
Выпуск 5
Ленинград
«Машиностроение»
Ленинградское отделение
1983
Щ87 •
'УДК 621.73.043
А. П. Атрошенко, Е. П. Булат, В. Д. Спирин
Рецензент канд. техн, наук И. 3. Чернякова
Ш87 Штамповка на кривошипных горячештампо-
вочных прессах и горизонтально-ковочных маши-
нах/А. П. Атрошенко, Е. П. Булат, В. Д. Спирин,
В. И. Фёдоров. Под общ. ред. П. В. Камнева и
А. П. Атрошенко.— Л.: Машиностроение, Ле-
нингр. отд-ние, 1983.— 95 с., ил. (Б-чка кузнеца-
новатора).
30 к.
В книге рассмотрены особенности и преимущества горячей
объемной штамповки на кривошипных горячештамповочных прес-
сах и горизонтально-ковочных машинах. Приведена классификация
поковок и методы составления чертежа поковок, технологические
процессы штамповки с применением прогрессивной штамповой
оснастки и термомеханической обработки. Описаны организация
рабочего места и техника безопасности.	~
В предыдущем издании библиотечки данный выпуск отсутст-
вовал.
Книга предназначен^ для рабочих-кузнецов. Может быть ис-
пользована инженерно-техническими работниками кузнечйо-штам-
повочного производства.
Ш27;а^КБ-7-18-1Ш
)-йо
. БЕК 84. 623
6П4.2
© Издательство «Машиностроение», 1983 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Горячая объемная штамповка является прогрессивным видом
металлообработки, позволяющим значительно сократить расход
металла при производстве деталей машин и повысить их качество.
На отечественных заводах все более широкое распростране-
ние получают прогрессивные технологические процессы штамповки
йа кривошипных горячештамповочных прессах и горизонтально-
ковочных машинах. К таким технологическим процессам относятся
изготовление точноштампованных поковок в открытых штампах,
штамповка в закрытых штампах, штамповка выдавливанием в
штампах с цельными и разъемными матрицами, комбинированная
штамповка с применение^ универсального и специализированного
оборудования, а также сбвёршенствовайие конструкций штампов
и методов их крепл^нц^я. Вместо цельноблочных штампов применя-
ются составные, в которых быстроизнашивающиеся части (встав-
ки) изготовляют из специальных марок стали, а блок — из обыч-
ной углеродистой стали.
Весьма перспективным новым методом горячей штамповки,
обеспечивающим значительное повышение комплекса механических
свойств сталей и сплавов, надежность деталей машин, является
штамповка поковок с применением термомеханической обработки,
сущность которой заключается в совмещении пластической де-
формации и термической обработки.
Развитие прогрессивных технологических процессов направ-
лено на снижение расхода металла и получение высококачествен-
ных поковок, по своей форме и размерам максимально прибли-
жающихся к готовой детали с минимальными припусками или
вообще не требующих последующей механической обработки; на
увеличение производительности оборудования, сокращение тру-
довых затрат на изготовление поковок и снижение себестоимости
деталей, а также на улучшение условий труда в горячештампо-
вочных цехах.
Однако не везде в полной мере йспользуются технологиче-
ские возможности горячей штамповки на горизонтально-ковочных
машинах. По своей конструкции горизонтально-ковочные машины
наиболее полно отвечают требованиям современной техноло-
гии по сравнению со штамповочными молотами и вертикаль-
ными прессами и позволяют штамповать поковки сложной кон-
фигурации.
Внедрение в производство более совершенной технологии со-
здает возможность развития механизации и автоматизации опера-
ций горячей штамповки. Так, на ряде отечественных заводов
Г	3
освоены механизированные и автоматизированные линии по про-
изводству штампованных поковок, а в некоторых случаях ^ачато
внедрение программного управления процессами горячей штам-
повки.
Новым направлением дальнейшего развития технологии горя-
чей штамповки является комплексное использование в механизи-
рованных и автоматизированных линиях различных типов универ-
сальных и специализированных машин н применение комбиниро-
ванных штампов для совместного выполнения нескольких опера-
ций Таким образом, современные горячештамповочные цехи при-
обретают принципиально новый характер, в большей степени со-
ответствующий общему техническому уровню технологии маши-
ностроения
В данном выпуске «Библиотечки», наряду с освещением не-
которых основных вопросов технологии горячей штамповки на
кривошипных горячештамповочных прессах и горизонтально-ко-
вочных машинах, рассматривается ряд прогрессивных технологи-
ческих процессов, дальнейшее распространение которых позволит
существенно поднять технический уровень производства в горяче-
штамповочных цехах.
Отзывы о книге и предложения просим направлять по адре-
су. 191065, Ленинград, ул. Дзержинского, 10, ЛО издательства
«Машиностроение».
Глава I
ШТАМПОВКА НА КРИВОШИПНЫХ
ГОРЯЧЕШТАМПОВОЧНЫХ ПРЕССАХ (КГШП)
1.1. Устройство и характеристика КГШП
Кривошипный горячештамповочный пресс представляет собой
кривошипно-шатунный механизм, преобразующий вращательное
движение коленчатого вала в поступательное движение ползуна.
Наибольшее усилие кривошипно-шатунный механизм развивает в
тот момент, когда ползун находится в своем крайнем ннжнем
положении, т. е. в момент деформирования заготовки. В отличие от
бабы молота ползун кривошипного пресса имеет жесткий график
движения с ходом, равным двум радиусам коленчатого вала, и
определенное нижнее положение. Скорость движения ползуна не
зависит от сопротивления деформированию штампуемой заготов-
ки и к началу рабочего хода (к моменту соприкосновения верх-
ней части штампа с обрабатываемой заготовкой) у КГШП состав-
ляет обычно 0,5—0,8 м/с, что в 10 раз меньше скорости бабы
молота в момент удара. Таким образом, кривошипные прессы ха-
рактеризуются неударным характером работы. Они допускают
эксцентричное расположение ручьев на штампе, но имеют нере-
гулируемый конец рабочего хода, что не позволяет деформиро-
вать заготовку в одном ручье за несколько ходов.
В соответствии с ГОСТ 6809—70 отечественные заводы вы-
пускают КГШП с номинальным усилием 6,3—80 МН, длиной хода
ползуна 200—500 мм и числом ходов 90—35 в мии. Самые мощ-
ные КГШП усилием 120 МН, изготовленные в ФРГ, установлены
на КамАЗе. Современные КГШП являются сложными машинами.
Их основными узлами и деталями являются: станина, главный и
приводной валы, ползун, шатун, стол пресса, муфта включения,
тормоз, верхний и нижний выталкиватели, электродвигатель, си-
стема смазки, система управлеиня.
Все узлы и детали КГШП смонтированы на массивной ста-
нине, представляющей собой замкнутую раму, на которую пере-
дается усилие штамповки. Станины прессов усилием до 25 МН
делают цельносварными из толстолистовых плит, а с ббльшим
усилием — сварнолнтыми, состоящими из литых основания н
верхней траверсы, сваренных со стойками из толстого листа и
стянутых четырьмя продольными стяжными болтами. В нижней
части станины на уровне стола пресса имеются окна прямоуголь-
ной формы, открывающие доступ к рабочему пространству прес-
са и служащие для подачи заготовок в штамп и удаления по-
ковок, сдувания окалины, смазки штампов, установки механизи-
рующих устройств.
Для регулировки закрытой высоты штампового пространства
КГШП имеют особую конструкцию стола. Опорная плоскость
дли стола в нижней части пресса имеет наклон (справа налево,
а у некоторых прессов — спереди назад) с углом, равным 12—
14°. На эту опорную плоскость укладывается стол в виде клина
с таким же углом наклона, но в обратную сторону. Этим обе-
спечивается регулировка стола по высоте и правильное горизон-
тальное его расположение. С левой стороны стола делается скос
под углом 12—16°, где устанавливается регулировочный клин, а
на правой стороне его имеется выступ для нанесения по нему
ударов, если необходимо переместить стол справа налево. В се-
редине стола предусмотрено овальное отверстие для выхода ниж-
него выталкивателя. Ползун смонтирован в направляющих стани-
ны и соединен с главным валом посредством шатуна,* который
выполнен в виде массивной короткой детали с разъемной верхней
крышкой без регулировки по длине, как это имеет .место у листо-
штамповочных прессов. Для лучшегоо направления ползун
удлинен за счет изогнутого хобота. На ползуне и на хоботе с
четырех сторон имеются широкие длинные направляющие. На пра-
вом конце кривошипного вала смонтирована многодисковая пнев-
матическая фрикционная муфта включения. При включенной муф-
те ведущие и ведомые диски раздвинуты с помощью спиральных
пружин. При включении муфты нажимной диск под действием
сжатого воздуха прижимает ведомые диски к ведущим; благо-
даря трению между этими дисками кривошипный вал сцепляет-
ся с шестерней и начинает вращаться. Муфта сблокирована с
ленточным тормозом пресса таким образом, что пресс может ра-
ботать только после включения тормоза, а при остановках прес-
са тормоз приходит в действие только после выключения муфты.
Торможение осуществляется трением между тормозным бараба-
ном и лентой, охватывающей тормозной диск. Для КГШП уси-
лием 16 МН и более начинают применять более надежные диско-
вые тормоза, в которых вместо ленты и барабана используют на-
жимной и тормозной диски.
На рис. 1.1 представлена кинематическая схема управления
КГШП усилием до 63 МН. Пресс по этой схеме работает следую-
щим образом. Электродвигатель И со шкивом 10, установленный
на регулируемой площадке, при помощи текстропной. передачи
вращает маховик 5, который насажен на левый конец приводного
вала 21, расположенного с задней стороны пресса в разъемных
подшипниках, покоящихся в специальных приливах. Размеры и
масса маховика оказывают большое влияние на процесс штампов-
ки, так как при его вращении накапливается эйергия, которая при
рабочем ходе ползуна 16 расходуется на деформацию заготовки.
Чем массивнее маховик и чем больше его скорость вращения, тем
большее усилие может развивать пресс. На правом конце при-
водного вала 21 насажена ведущая шестерня 15, находящаяся в
зацеплении с ведомой большой шестерней 13, насаженной на пра-
вый конец коленчатого вала 22. Шестерня 13 конструктивно
объединена с ведущими дисками многодисковой фрикционной
муфты сцепления 14. При пуске электродвигателя пресса вра-
щается только промежуточный вал и свободно вращается на ко-
ленчатом валу большая шестерня, а ведущие диски муфты
включения свободно скользят по ее ведомым дискам, сидящим на
шлицах коленчатого вала, и перемещаются лишь вдоль него.
Когда пресс включают на рабочий ход, сжатый воздух из рас-
ходного бака 19, соединенного с баллоном 1, при помощи пуль-
та управления поступает в цилиндр 3 и поворачивает рычаг 4,
который связан с клапанами воздухораспределительного устрой-
ства 2. Сжатый воздух через открытые воздухораспределитель-
ным устройством клапаны поступает в тормозной' цилиндр 6 и
при помощи штока поршня цилиндра освобождает тормозную
6
ленту от шкива 7, тем самым освобождая коленчатый вал. По
следующему трубопроводу воздух из воздухораспределительного
устройства поступает во фрикционную муфту включения 14 и сдви-
гает ведомые диски по шлицам коленчатого вала до соприкоснове-
ния их с ведущими дисками. Сила сцепления между дисками очень
упраблеш
Рис. 1.1. Кинематическая схема управления КГШП уси-
лением 63 МН
большая, поэтому ведомые диски начинают вращаться с большой
шестерней 13 и начинают вращать коленчатый вал 22. Вместе
с вращением вала при помощи шатуна 20 начинает двигаться
вниз ползун пресса 16, при этом происходит деформация нагре-
той заготовки в штампе, установленном на подштамповой плите
18. При ходе ползуна пресса вверх эксцентрик 9, сидящий на ле-
вом конце коленчатого вала, через ролик 8 и рычаг 4 воздей-
ствует на клапаны воздухораспределительного устройства 2, при
Т
этом происходит выпуск воздуха из муфты включения и тормоз-
ного цилиндра 6. Когда ползун пресса приходит в крайнее верх-
нее положение, лента тормоза под действием пружины плотно
охватывает тормозной шкив 7 и останавливает вращение коленча-
того вала. Для облегчения и быстроты остановки пресса тяже-
лый ползун имеет уравновешивающие цилиндры 12, поршни ко-
торых связаны тягами с ползуном и находятся под давлением
сжатого воздуха. Движение нижнего выталкивателя осуществ-
ляется эксцентриком 9 через систему рычагов, а верхний вытал-
киватель 17 приводится в действие от шатуна пресса. У прессов
усилием до 40 МН применяют механические выталкиватели. Для
более мощных прессов нижний выталкиватель имеет пневматиче-
ский или гидравлический привод.
Современные КГШП усилием от 40 МН и выше оборудованы
роликовым столом и механизированной лебедкой для установки
и снятия штампов, а также указателями фактического усилия
штамповки. Управление КГШП всех размеров осуществляется пе-
далью или пусковыми 4 кнопками. Управление обеспечивает сле-
дующие режимы работы пресса: одиночный ход, непрерывные и
толчковые ходы. Толчковые ходы являются крайне необходимы-
ми при наладке штампов.
1.2. Особенности и преимущества штамповки на КГШП
Практика эксплуатации кузнечно-штамповочного оборудова-
ния показывает, что наиболее прогрессивным оборудованием для
изготовления поковок различной конфигурации массой до 100 кг
в открытых и закрытых штампах, являются кривошипные горя-
чештамповочные прессы (КГШП). Штамповка на КГШП по срав-
нению ,со штамповкой на молотах позволяет повысить произво-
дительность, значительно снизить потери металла, улучшить ка-
чество и увеличить точность поковок, легче механизировать и
автоматизировать штамповочные операции. Эти обстоятельства
являются весьма важными при штамповке стали, и особенно при
штамповке поковок из цветных сплавов. В связи с этим на пере-
довых заводах страны в построенных в последние годы крупных
кузнечных цехах КГШП являются основным видом кузнечного
оборудования. К таким цехам относятся горячештамповочные цехи
таких заводов, как АЗЛК, ГАЗ, ЗИЛ, МТЗ, МАЗ, Токмакский
кузнечно-штамповочный завод, Гродненский завод запасных ча-
стей, Минский завод шестерен, объединение «Кировский завод».
Основным оборудованием новых горячештамповочных цехов
ВАЗа и КамАЗа являются приводные механизмы — кривошипные
прессы, горизонтально-ковочные машины (ГКМ) и горячёштам-
повочные автоматы.
Особенностями штамповки на КГШП по сравнению со штам-
повкой на молотах являются постоянство величины рабочего
хода, восприятие деформирующих усилий самой конструкцией
пресса, небольшие скорости деформирования, наличие выталки-
вающих устройств, надежность направляющих ползуна пресса.
Основные преимущества штамповки на КГШП — высокая точ-
ность и качество получаемых поковок, высокая производитель-
ность, изготовление поковок выдавливанием, улучшение санитар-
но-гигиенических условий труда.
8
Повышенная точность размеров поковок, получаемых при
штамповке на КГШП по уравнению со штамповкой на молотах
заключается в достижении более узкого предела допусков, мень-
ших величин припусков и напусков Постоянство величины рабо-
чего хода КГШП обеспечивает уменьшение отклонений размеров
поковок по высоте. Практически возможная точность поковок
при штамповке на КГШП характеризуется допусками ± (0,2 4-
-4-0,5) мм при ±(0,8 4- 1,0) мм при штамповке на молотах. Нали-
чие выталкивателей в ползуне и столе пресса позволяет уменьшить
штамповочные уклоны до 1—3°, а в некоторых случаях совсем
отказаться от них. Уменьшение величины напусков, припусков и
допусков повышает точность поковок и увеличивает коэффициент
весовой точности. В некоторых случаях точная штамповка на
прессах позволяет изготавливать детали без обработки резанием.
Производительность при штамповке на КГШП по сравнению
со штамповкой на молотах увеличивается в среднем на 20—40%,
а в некоторых случаях в 2—3 раза, что объясняется тем, что
деформация на прессе в каждом ручье осуществляется за один
ход, а на молоте — за несколько ударов, т. е. при штамповке по-
ковок на кривошипных прессах количество ходов пресса всегда
равно количеству ручьев штампа. Вместе с тем число ходов в
минуту у кривошипных прессов примерно равно числу ударов
эквивалентных молотов.
Постоянство величины рабочего хода кривошипного пресса
обеспечивает одинаковую степень обжатия при одной и той же
высоте заготовок для данной партии, а постоянство скоростей
хода ползуна для соответствующих углов поворота коленчатого
вала — однаковую скорость деформации при тех же углах по-
ворота. Такое постоянство режима деформирования обеспечивает
.стабильность размеров и механических свойств поковок и при
правильно выбранном режиме — высокое качество деталей.
Кривошипные прессы благодаря наличию выталкивателей
дают возможность осуществлять наиболее прогрессивный техно-
логический процесс штамповки выдавливанием, который позво-
ляет изготовлять поковки с высокими механическими свойства-
ми и очень близкие по форме и размерам к чистовым деталям,
т. е. не требующие значительной последующей обработки реза-
нием. Благодаря ярко выраженной схеме неравномерного всесто-
роннего сжатия, обеспечивающей металлу при штамповке выдав-
ливанием высокую пластичность, этим способом можно успешно
изготавливать поковки сложной конфигурации из труднодеформи-
руемых сталей и сплавов.
Кривошипные горячештамповочные прессы обеспечивают
большие возможности механизации и автоматизации подачи за-
готовок в штамп и передачи ее из ручья в ручей. Условия рабо-
ты у прессов значительно лучше, чем у молотов, сотрясения поч-
вы при работе прессов отсутствуют, их можно устанавливать в
зданиях облегченной конструкции.
К числу основных недостатков КГШП относятся их мень-
шая универсальность по сравнению с молотами; высокая стои-
мость и возможность заклинивания и поломки прессов; необхо-
димость очистки заготовок от окалины, заштамповывающейся в
тело поковки; необходимость большего количества ручьев по срав-
нению с молотовыми штампами; постоянство хода кривошипного
9
пресса затрудняет применение протяжного и подкатного
ручьев; сложность устройства и трудоемкость регулирования. Не-
смотря на высокую стоимость КГШП по сравненю с молотами,
применение их экономически целесообразно не только в крупно-
серийном, но и в среднесерийном и даже иногда в мелкосерий-
ном производстве при загрузке оборудования не менее 35—40%.
Успешное освоение штамповкй на КГШП требует и высокой
культуры при разработке технологического процесса и конструи-
ровании штампов. При этом нужно грамотно оценивать воз-
можности КГШП и определять более рациональную область их
использования.
1.8. Характер течения металла
и заполнения ручьев штампа
Характер деформирования и течение металла при штамповке
на КГШП несколько иные, чем при штамповке на молотах. При
штамповке на молоте заполнение металлом полости ручья
штампа обычно происходит за несколько ударов, при штамповке
на кривошипном прессе — за один ход ползуна пресса. При штам-
повке на молоте в момент нанесения ударов вследствие больших
скоростей деформирования пластической деформации подвергают-
ся преимущественно верхние' слои заготовки, т. е. те объемы
металла, которые находятся вблизи контакта с движущимся ин-
струментом. Это способствует лучшему заполнению верхних по-
лостей ручья штампа. При штамповке на прессе в момент нажа-
тия деформации подвергается сразу весь объем заготовки.
Объемы металла, прилегающие к поверхности штампа, при срав-
нительно небольшой скорости деформирования быстро охлаж-,
даются, в результате чего происходит интенсивное течение внут-
ренних слоев металла средней части заготовки от центра к пери-
ферии и менее интенсивное заполнение полости ручья штампа
по высоте. Это необходимо учитывать при разработке техноло-
гического процесса и конструировании штампов.
Наиболее целесообразным средством для предотвращения
вытекания большого количества металла в облой и более интен-
сивного заполнения полости ручья прессового штампа является
увеличение количества подготовительный ручьев с целью по-
степенного приближения формы заготовки к форме поковки.
В противном случае в облой вытечет большее, чем положено, ко-
личество металла, а полость ручья штампа останется частично
незаполненной. Поковки, штампуемые на молоте за один пере-
ход, целесообразно штамповать на прессе за два или несколько
переходов. При штамповке поковок сложной конфигурации уве-
личить сопротивление вытеканию металла в облой можно за
счет создания «зоны торможения». Для этого следует либо уве-
личить ширину мостика на 50—70%, либо уменьшить на 40—
50% толщину облоя. Первый способ более простой и применяется
чаще, поскольку высоту облоя при штамповке на КГШП можно
изменять. При штамповке на молотах заполнение полости ручья
верхней части штампа происходит значительно быстрее, нежели
полости ручья нижней части штампа; при штамповке на прессах
значительной разницы в заполнении полости ручья верхней и
W
Нижней частей штампа нет. Различие в действии удара молота
и нажатии пресса состоит в неодинаковой продолжительности
воздействия штампа на заготовку. Каждый удар молота длится
0,005—0,01 с, тогда как на прессе продолжительность единич-
ного обжатия в каждом ручье составляет 0,03—0,08 с.
Поскольку операции протяжки и подкатки на кривошипных
прессах производить затруднительно, то в тех случаях, когда для
штамповки поковки требуете^ применение этих операций, фасон-
ные заготовки следует получить на ковочных вальцах, которые
устанавливаются рядом с прессом для того, чтобы процесс изго-
товления поковки осуществлялся с одного нагрева. В ряде слу-
чаев фасонные заготовки рационально получать на станах пе-
риодической и поперечно-винтовой прокатки, а также высадкой
на горизонтально-ковочной машине и выдавливанием на прессах.
1.4. Классификация поковок, выбор переходов
и расчет заготовок
Все поковки, штампуемые на КГШП, в зависимости от ха-
рактера течения металла можно подразделить на два класса:
поковки, при изготовлении которых. преобладающим прцессом
является осадка или расплющивание; поковки, которые произво-
дятся с преобладанием процесса выдавливания.
В зависимости от конфигурации поковки можно подразделить
на пять групп:
I группа — поковки круглые или квадратные в плане или
близ^е к ним по конфигурации типа шестерен, фланцев, втулок,
ступиц, штампуемые осадкой в торец или осадкой с незначи-
тельным выдавливанием;
II труппа — поковки с вытянутой осью типа тяг, проушин,
валиков с незначительной разницей в площадях поперечных се-
чений вдоль оси, не требующие предварительной подготовки за-
готовки;
III группа — поковки с вытянутой осью типа рычагов, шату-
нов, турбинных лопаток, сошек рулевого управления, коленча-
тых в^лов, развилин со значительной разницей в площадях по-
перечных сечений вдоль оси, требующие при своем изготовлении
применения фасонных заготовок;
IV группа — поковки с изогнутой осью. В зависимости от раз-
ницы в площадях поперечных сечений вдоль оси поковки этой
группы штампуют из обычного проката или фасонных заготовок.
Поковки, у которых изогнутая ось располагается в плоскости
разъема, требуют применения гибочного ручья, а в ряде случаев
при штамповке поковок этой группы возникает необходимость в
замках;
V группа — поковки, получаемые выдавливанием как в на-
правлении оси поковки, так и в направлении, перпендикулярном
оси поковки в штампах в цельных и разъемных матрицах.
Припуски и допуски при штамповке поковки на КГШП на-
значают в соответствии с ГОСТ 7505—74 по первой или второй
группе точности в зависимости от предъявляемых к поковке тре-
бований и способа изготовления (массовое или крупносерийное
с последующей обработкой резанием на станках). Определение
11
размеров перемычки для получения отверстия, радиусов закруг-
ления, плоскости разъема, построение расчетной заготовки и ее
эпюры, конструирование замков, определение размеров заготовки
и составление чертежа поковки производится так же, как при
штамповке на молотах \
При выборе переходов штамповки поковок I группы следует
учитывать, что наилучшее заполнение ручья происходит в том
случае, когда диаметр заготовки близок к наружному диаметру
поковки. Для поковок с высокими ступицами диаметр заготовки
выбирают так, чтобы она свободно входила в полость ступицы;
при штамповке поковок сложной конфигурации на площадке для
осадки предусматривается образование неглубоких наметок или
выступов для лучшего центрирования заготвки в штамповочных
ручьях. Поковки этой группы изготавливают за один и более
переходов. Количество переходов зависит от сложности штам-
пуемых поковок и особенностей течения металла. Штамповка по-
ковок простой конфигурации с плавными переходами и неболь-
шой разницей диаметров заготовки и поковки производится осад-
кой за один переход в окончательном ручье. Если поковка имеет
несколько более сложную конфигурацию и небольшую разницу
в высотах отдельных элементов и диаметр заготовки, значитель-
но меньший диаметра поковки, штамповка производится за два
перехода: осадка и окончательная штамповка. Для поковок
сложной конфигурации и при большой разнице в высотах ее от-
дельных элементов, усложняющих заполнение окончательного ру-
чья, и диаметрах заготовки и поковки применяют три перехода:
осадку, предварительную и окончательную штамповку. При весь-
ма сложных поковках, особенно с глубокими полостями, ^ггам-
повка производится в четыре перехода: осадка, фасонирование,
предварительная и окончательная штамповка.
При определении формы и размеров переходов необходимо
исходить из постоянства объема заготовки и поковки в целом и
отдельных частей их переходов. Благодаря этому можно исклю-
чить встречные течения металла и образование зажимов и скла-
док на поковке. Кроме того, при определении конфигурации и
размеров переходов необходимо также предусмотреть надежную
фиксацию заготовок в ручьях штампа.
Объем исходной заготовки подсчитывают по формуле
V3ar = Vn + Vy + Vo.
Здесь Vп — объем поковки, рассчитываемый по номинальным го-
ризонтальным и вертикальным размерам чертежа поковки плюс
половина положительного допуска; Vy — объем угара, определяе-
мый в зависимости от способа нагрева: 0,5—1% от объема по-
ковки для электронагрева; 1,5—2% для газовой печи; 2—3% для
мазутной печи; Vo — объем облоя при штамповке на КГШП в
отличие от штамповки на штамповочных молотах, определяемый
по формуле
Го = |Гм (Рп-Нл/),
1 Приведены в вып. 4 настоящей библиотечки.
12
где 5 — коэффициент, учитывающий изменение фактической пло-
щади сечения получаемого облоя по сравнению с площадью се-
чения мостика, £= 1,5 ~ 2,5; Гм — площадь поперечного сечения
мостика; Рп — периметр поковки; I — ширина мостика облойной
канавки.
Для удобства резки заготовок на пресс-ножницах и предот-
вращения продольного изгиба необходимо, чтобы h3ar/d3ar =
= йзаг/Язаг = 1,5-7-2,5 (обоЗНЗЧИМ ЭТО ОТНОШеНИв tn), где /13аг,
d3ar, а3аг — длина, диаметр и сторона квадратной заготовки со-
ответственно. Диаметр и сторону квадратной заготовки опреде-
ляют по формулам:
^заг == 1,88 ^Рзаг/> ^заг == Vзаг/•
После определения d3ar и азаг выбирают их ближайшие
большие размеры по ГОСТу и рассчитывают высоту заготовки
по формуле
^заг = ^заг/^заг*
Поковки II группы в зависимости от их сложности штампуют
за один, два или три перехода. Выбор переходов при этом про-
изводят так же, как и при молотовой штамповке, т. е. есл^
на основании эпюры диаметров и расчета по величинам аир1
для штамповки данной поковки на молоте нужно применять
пережимной или формовочный ручей или можно отштамповать
данную поковку без заготовительных ручьев, то при штамповке
на кривошипных прессах применяются те же переходы.
При расположении поковок «валетом» значительно умень-
" шается разница в смежных сечениях двух спаренных поковок, в
результате чего упрощается форма заготовки. Это дает возмож-
ность сократить или совсем исключить применение заготовитель-
ных ручьев.
Площадь поперечного сечения исходной заготовки для по-
ковок II группы определяется по формуле
ГзаГ = (1,05 4-1,ЗПзаг//п,
где /п — длина поковки; значение 1,05 — для формовочного ру-
чья; 1,3 — для пережимного ручья.
При штамповке поковок III группы для .определения числа
переходов следует решить вопрос о необходимости операций про-
тяжки или подкатки. Это производится расчетом по величинам
а, р и k так же, как и для поковок подобной группы при
штамповке на молотах. Фасонные заготовки для штамповки по-
ковок этой группы могут быть получены на ковочных вальцах,
горизонтально-ковочных машинах, электровысадочных машинах
и другом специализированном оборудовании. Заготовки должны
соответствовать по форме и размерам площади поперечных сече-
ний эпюре диаметров, отличаясь от нее лишь более плавными
переходами в местах соединения стержня с утолщенной частью,
Приведены в вып. 4 настоящей библиотечки.
13
чтобы не было зажимов во время штамповки. Поковки этой груп-
пы штампуют в предварительном и окончательном штамповоч-
ных ручьях.
Штамповку поковок с изогнутой осью (поковки IV группы)
в зависимости от формы и размеров поперечного сечения произ-
водят: при простой форме с незначительной разницей попереч-
ных сечений — в гибочном и окончательном ручьях; при слож-
ной форме — в гибочном, предварительном и окончательном ру-
чьях; в случае гибки поковок сложной формы со значительной
разницей поперечных сечений требуется предварительное профи-
лирование заготовки на другом оборудовании и штамповка в
гибочном, предварительном и окончательном ручьях.
Поковки V группы в зависимости от их размеров и конфигу-
рации получают прямым, обратным, боковым и комбинированным
выдавливанием за один — четыре перехода.
1.5.	Штампы кривошипных горячештамповочных прессов
Конструкция прессовых штампов. В отличие от массивных
цельноблочных молотовых штампов на КГШП применяют сбор-
ные штампы, состоящие из универсального пакета (блока) и
вставок, которые крепят в верхней и нижней опорных плитах.
Обычно пакет делают для трех вставок. Каждая вставка пред-
назначена для одного ручья и при износе ручья может быть за-
менена независимо от других. Если для штамповки требуется
два ручья, то вставку изготавливают без ручья. Основной кон-
струкцией являются пакеты для призматических вставок. Пакеты
для цилиндрических вставок из-за присущих им недостатков при-
меняют весьма редко. Для штамповки поковок круглых в плане
используют цилиндрические вкладыши, монтируемые в призмати-
ческих вставках, которые, в свою очередь, закрепляют в пакетах
для призматических вставок. Пакеты, как правило, выполняют с
направляющими колонками и втулками и выталкивающим меха-
низмом, работающим от толкателя пресса. Исходя из условий
техники безопасности и стабильности работы штампа, высоту
колонок делают такой, чтобы при верхнем положении ползуна
часть колонки оставалась во втулке не менее чем на ее диаметр.
Чтобы не мешать штамповщику при работе, колонки и втулки
располагают сзади и крепят в опорных плитах прессовой посад-
кой. Для удержания смазки и очистки трущихся поверхностей
колонок от окалины при ходе ползуна вниз в выточках нижней
части приливов монтируют фетровые уплотнители, которые при-
жимают к выточкам уплотнительными кольцами. Со стороны
основания верхней опорной плиты отверстие под втулку делают
закрытым грязезащитной шайбой с отверстием для выхода
воздуха.
При штамповке поковок на КГШП в открытых штампах наи-
более универсальным, надежно и безотказно работающим при
любых условиях выталкивания поковок является рычажно-ку-
лачковый выталкивающий механизм? позволяющий беспрепят-
ственно производить монтаж и демонтаж вставок непосредствен-
но на прессе без съема пакета. У прессов усилием 6,3—80 МН
ход рычажно-кулачкового выталкивателя составляет 10—40 мм.
14
При штамповке поковок выдавливанием применяют гидравличе-
ские и пневматические выталкиватели с большим ходом.
Рис. 1.2. Универсальный штамп КГШП усилием
16 МН
На рис. 1.2 показан типовой универсальный штамп, состоящий
из трех пар вставок 9, которые крепятся в верхней 6 и нижней
12 опорных плитах при помощи передних прихватов 11 и 8,
Задних упорных планок 21 и боковых прижимов 20. Вставки
15
Рис. 1.3. Облойные канавки
штампов КГШП
устанавливают на каленые Шлифованные подкладные плиты 5 и 13,
закрепленные в опорных плитах винтами, которые предохраняют
их от смятия. Выталкиватели 7 и 10 получают перемещение под
действием толкателей 3 и 16 от рычажных кулаков 2 и /5, ко-
торые свободно могут поворачиваться в подшипниках 1 и 17.
На кулаки 2 и 15 действуют стержни механизма выталкивания
пресса. Стаканы 4 и 14 обеспечивают направление толкателей
3 и 16 и разгружают их от воздействия горизонтальных изги-
бающих усилий. Нижняя и
верхняя опорные плиты центри-
руются колонками 19 и втул-
ками 18, которые закрыты фет-
ровыми манжетами при помо-
щи крышек сальника. Для фик-
сации и закрепления пакета
клином от усилий сдвига в
нижней плите предусмотрены
наклонные плоскости, а в верх-
ней — фиксационный паз, сде-
ланный в соответствии с раз-
мерами по характеристике
штампового пространства прес-
са. Крепление нижней и верх-
ней плит пакета на прессе и
ползуне осуществляется болта-
ми через отверстия в соответ-
ствующих плитах. Размеры
плит, вставок, колонок, втулок
и других деталей унийерсаль-
ных штампов для КГШП усили-
ем от 6,3 до 63 МН приво-
дятся в нормалях машино-
строения МН 4808—63 —
МН 4812—63.
Ручьи прессовых штампов. При штамповке на КГШП в от-
крытых штампах применяют те же ручьи, что и при штамповке
на молотах, за исключением протяжного и подкатного ручьев и
отрезного ножа. Чистовой ручей конструируют так же, как и при
штамповке на молотах — по чертежу поковки для изготовления
штампа. Различие состоит в размерах штамповочных уклонов,
облойной канавки и наличия выталкивателей. Ручьи закрытых
прессовых и молотовых штампов значительно отличаются друг
от друга, так как при штамповке на КГШП требования к точ-
ности дозировки заготовок из-за опасности перегрузки прессов
и заклинивания более жесткие, чем при штамповке на молотах.
В связи с этим в прессовых штампах предусматриваются спе-
циальные приемники-компенсаторы для размещения излишнего ме-
талла, возникающего в результате колебаний объема металла за-
готовки. Чтобы штамп не работал враспор, при конструировании
учитывают, чтобы верхняя и нижняя его части при штамповке
не соприкасались по разъему при нижнем положении ползуна.
Облойные канавки в чистовом ручье делают открытыми со сто-
роны магазина. Размеры облойных канавок (рис. 1.3) рекомен-
дуется выбирать в зависимости от усилия пресса по табл. 1.L
1,6
Таблица 1.1. Размеры канавок для облоя
Усилие пресса, МН j	Размеры канавок, мм				
		1	h	*1	г
6,3	1-1,5	4-5	5	15	0,5 (1—3)
10	1,5-2,0	4-6	6	15	1,0 (3-8)
16	2,0-2,5	5-6	6	20	1,5 (8-20) % и
20	2,5—3,0	6	6-8	20	
25	2,5-3,0	6	6-8	20	
31,5—40	3,5-4,0	6-8	8	25	3,5-4,0 (60-80)
50—63	4,5—5,0	8-12	9-12	30	5-6 (Св. 80)
Примечание. Значения г принимаются в зависимости от зна-
чений Я, приведенных в скобках.
Для прессовых и молотовых штампов размеры облойных кана-
вок различны. Для обеспечения вытекания избыточного металла
в облой за время одного нажатия пресса и для уменьшения из-
носа штампа в зоне мостика толщину мостика ho делают боль-
шей, а ширину мостика I — меньшей, чем у молотовых штампов
Но несмотря на это, из-за более тщательного фасонирования за-
готовок при штамповке на КГШП в облой вытесняется меньше
металла, чем при штамповке на молотах
Толщина облоя при штамповке на КГШП складывается из
зазора, образующегося между плоскостями верхнего и нижнего
штампов на участке мостика в нижнем положении ползуна без
нагрузки, и упругих деформаций пресса, возникающих при штам-
повке. Поэтому высота поковки равна суммарной глубине ру-
чьев верхнего и нижнего штампов плюс толщина облоя Тол-
щину hQ можно изменять при помощи наклонной плиты стола
пресса
При штамповке в торец поковок круглых в плане приме-
няют различные заготовительные ручьи. Если при штамповке на
молотах поковок типа шестерен осадка заготовки производится
на плоской площадке штампа, то при штамповке на прессе это-
го оказывается недостаточно Необходимо вместе с осадкой на
плоских вставках применять формовку торцов в фасонных ру-
чьях (рис 14, а). Это дает возможность при штамповке в черно-
вом ручье получить форму заготовки, близкую к форме поковки,
обеспечить точное центрирование заготовки и минимальный от-
ход металла в облой и облегчить работу ручья. Кроме того,
фасонная заготовка при соприкосновении с ее поверхностью чер-
нового ручья увеличивает сопротивление вытеканию металла в об-
лой и этим способствует лучшему заполнению чернового ручья.
При штамповке поковок сложной конфигурации, штампуемых
в торец, для еще большего приближения формы заготовки к фор-
ме чернового ручья дополнительно применяют более сложные по-
лузакрытые заготовительные ручьи (рис 1.4,6).
2 Зак 296	1Т
Технологический процесс при штамповке на КГШП поковок
из пластичных металлов необходимо проектировать таким обра-
зом, чтобы заполнение штамповочных ручьев происходило за
счет осадки, а не выдавливанием, так как в этом случае заполне-
ние полости ручья штампа идет лучше и штампы меньше изна-
шиваются. Для этого высоту всех участков чернового ручья
необходимо делать на 4—5% больше соответствующих высот го-
товой поковки. Размеры чернового ручья в горизонтальной плоско-
сти должны быть на 3—3,5% меньше соответствующих размеров
Рис. 1.4. Открытые (а) и полузакрытые (б)
заготовительные ручьи
готовой поковки, чтобы после штамповки в черновом ручье за-
готовку можно было свободно поместить в чистовом ручье. Круг-
лые вертикальные сечения заменяют овальными с вертикальным
расположением большой оси овала. Этим обеспечивается надеж-
ная опора заготовки в дно окончательного ручья и облегчается
заполнение его осадкой.
При многоштучной штамповке фигуры поковок в чистовом
ручье располагают цепочкой, одну за другой, в одну или две ли-
нии. Для удобства обрезки облоя последнюю поковку поворачи-
вают на 180° по отношению к остальным, благодаря чему ее
удобно обрезать, держась за облой, оставшийся от обрезки пер-
вых деталей.
Для того чтобы отвести воздух из глубоких полостей ручьев
штампа и обеспечить заполнение их металлом, на дне полости
делают газоотводящие отверстия. Чтобы избежать затекания ме-
талла в эти отверстия, диаметр их не должен превышать 1,5—
2 мм. Мелкие и средние поковки при перекладывании из ручья
в ручей удобно захватывать клещами за облой. Поэтому во всех
штамповочных ручьях для таких поковок предусматривают вы-
емки под губки клещей. Тяжелые поковки захватывают 'клещами
непосредственно за тело поковки, и поэтому у штамповочных ру-
чьев выемок под клещи обычно не делают.
1.6. Штамповка поковок в открытых штампах
Штамповка круглых в плане поковок. При штамповке круг’
лых в плане поковок необходимо правильно решить вопрос о вы-
боре минимального числа переходов и конструкции заготовитель-
18
них и штамповочных ручьев. Во избежание складок и зажимов в
теле поковок следует в местах наиболее интенсивного течения ме-
талла предусмотреть достаточно большие радиусы закругления
кромок на участках перехода от одной поверхности ручьев к
другой. Особое внимание должно быть уделено расчету объемов
отдельных элементов заготовки по переходам, чтобы исключить
возможность течения металла в сторону полностью заполненных
участков ручья. Во избежание зажимов на участках перехода
перемычки в тело поковки необходимо предусмотреть в оконча-
тельном ручье перемычку с карманом для размещения в нем из-
быточного объема металла.
Ниже рассмотрены примеры штамповки круглых в плане
поковок различной конфигурации. Штамповка шестерни относи-
тельно простой конфигурации производится за три перехода
(рис. 1.5). После осадки торец осаженной заготовки обеспечи-
Рис. 1.5. Переходы штамповки шестерни:
I—осадка на плоской вставке; II — предваритель-
ная штамповка; III—окончательная штамповка
вает укладку заготовки в выточку для образования ступицы в
черновом ручье, где заготовка получает форму, близкую к фор-
ме готовой поковки. Для хорошего центрирования при укладке
в чистовой ручей в заготовке после штамповки в черновом ру-
чье имеется углубление, по форме своей соответствующее высту-
пу в чистовом ручье. Объем перехода после штамповки в черно-
вом ручье делают несколько больше готовой поковки. Это
необходимо для создания подпора металла после образования об-
лоя и хорошего заполнения полости чистового ручья штампа.
На рис. 1.6 приведена последовательность переходов штам-
повки фланца карданного вала. В отличие от предыдущей по-
ковки здесь в открытом ручье образуется центрирующий поясок,
при помощи которого» обеспечивается точная установка осажен-
ной заготовки в черновом ручье. После этого штамповка произ-
водится в черновом и чистовом ручьях. Переходы штамповки
шестерни сложной конфигурации с глубокими полостями показа-
ны на рис. 1.7. Для лучшего перераспределения металла для
штамповки указанной поковки применен полузакрытый осадоч-
ный ручей. Это позволяет получить поковки с четко оформлен-
ным контуром. Штамповку поковки осуществляют из заготовки
.диаметром 75 мм.
Точная штамповка шестерен с зубом. При обычной техноло-
гии производства шестерен наиболее трудоемкой операцией яв-
ляется нарезка зубьев, сопровождаемая большими непроизводи-
тельными потерями металла в стружку (50—70%) и высокой
трудоемкостью, составляющей 15—20% от общего объема работы.
Кривошипные горячештамповочные прессы могут вытеснить этот
процесс, заменив зуборезный инструмент штампами и освободив
2*
19
механообрабатывающие цехи от зуборезных станков. Штамповка
обеспечивает получение точных поковок с зубьями С готовым
профилем зуба штампуют конические шестерни с прямым, косым
и спиральным зубьями с модулем 4—8 мм Конические шестерни,
работающие в тихоходных передачах 9 и 10-й степени точности,
штампуют с окончательно оформленной поверхностью зуба с го-
рячей калибровкой после штамповки, а шестерни 6—7-й степени
точности — с припуском по профилю зуба под чистовую механи-
ческую обработку.
Рис. 1.7. Переходы штам-
повки шестерни сложной
конфигурации
Рис. 1.6. Переходы
штамповки фланца
карданного вала
При штамповке шестерен с оформленным зубом под после-
дующую чистовую обработку припуски на все размеры поковки,
кроме зуба, назначаются по ГОСТ 7505—74. Плоскость разъема
устанавливают по наибольшему диаметру с обязательным распо-
ложением контура зуба в одной половинке штампа, припуск по
профилю зуба — до 0,\т (модуля), припуск по вершине зуба —•
0,8—1,5 мм, увеличение высоты ножки зуба (заглубление) отно-
сительно ножки зуба детали — 0,15/п, расстояние от перемычки
между зубьями до зуба — 1,2—1,5 мм, толщина перемычки — 2—
20
4 мм. Наиболее часто штамповкой с зубом изготовляют кониче-
ские прямозубые шестерни с модулем 5 мм и выше и углом при
вершине делительного конуса 40—90°
Штамповку шестерен с готовым профилем зуба производят
в двух- и трехручьевых штампах. На рис. 1.8, а представлен трех-
ручьевый штамп для изготовления поковки шестерни полуоси
автомобиля МАЗ-200 (рис. 1.8, б) с готовым профилем зуба. Ше-
стерню штампуют из стали марки 12ХНЗА из заготовки диамет-
ром 80 мм и длиной 180 мм. Масса заготовки 7,2 кг, масса по-
ковки— 6 кг. Штамповку производят на КГШП усилием 25 МН
за три перехода. Слева на штампе располагается заготовитель-
ный ручей для осадки, справа — черновой, в центре — чистовой.
Нижние вставки чернового и чистового ручьев — сборные и со-
стоят из собственно вставки и вкладыша, который запрессован
во вставку в горячем состоянии. Для черновых ручьев обычно
используют зачищенные изношенные вкладыши чистовых ручьев.
В настоящее время описанным методом изготовляют шестерни с
готовым профилем зуба на таких заводах, как Минский завод
шестерен, ЗИЛ, .ГАЗ, МТЗ, и других. У шестерен со штампован-
ным зубом волокна располагаются по контуру зуба, а при нарез-
ке зубьев из обычной заготовки они перерезаются. Благодаря
этому прочность шестерен со штампованным зубом в среднем на
48% выше прочности шестерен с нарезанными зубьями.
Штамповка поковок с вытянутой осью. В зависимости от
конфигурации и размеров поковок с вытянутой осью их мож-
но штамповать в штамповочных ручьях либо в заготовительных и
штамповочных ручьях. Поковки несложной формы, у которых по-
перечные сечения в различных местах вдоль оси имеют примерно
одинаковые площади, штампуются, как правило, в окончательном
или предварительном и окончательном ручьях. В том случае,
если такие поковки имеют изогнутую ось, штамповку производят
в трех ручьях, из которых первый является гибочным. При
штамповке сложных поковок с большой разницей в поперечных
сечениях подготовку фасонных заготовок производят на отдель-
ном оборудовании.
Штамповка поковки шестерни ведущей цилиндрической из
стали марки 25ХГНМТ (рис. 1.9, а, б) производится на КамАЗе
из заготовок диаметром 95 мм, длиной 210 мм и массой 14,3 кг
в три перехода на КГШП усилием 25 МН. В первом заготови-
тельном ручье осуществляется расплющивание концов заготовки
за один ход пресса и незначительное ее удлинение. При укладке
заготовки из заготовительного ручья в предварительный
(рис. 1.10) ее кантуют вокруг продольной оси на 90°. Чтобы за-
полнение окончательного ручья (рис. 1.11) происходило осадкой и
заготовку хорошо можно было укладывать в чистовой ручей, по-
перечные сечения предварительного ручья и соответственно се-
чения заготовки, получаемой в предварительном ручье, должны
быть близки по форме к овалам, горизонтальные размеры кото-
рых меньше соответствующих размеров готовой поковки (см.
рис. 1.9,а, вид Г и сечение В—В). Окончательная штамповка
осуществляется в чистовом ручье. Смазка штампов производит-
ся с помощью автоматической установки, а выталкивание поко-
вок как из предварительного, так и из окончательного ручьев —
толкателями. После горячей обрезки облоя на прессе усилием
21
Рис. 1.8. Трехручьевый штамп для изготовления
шестерни с готовым профилем зуба (а); поковка
шестерни (б):
1 и 8 — башмаки; 2 и 16—толкатели; 3, 4 и 14—нижние
вставки; 5—прижимная планка; 6 и 12—вкладыши чисто-
вого и чернового ручьев; 7, 9 и 10—заготовительный, чи-
стовой и черновой ручьи; 11 и 15— выталкиватели4, 13 и
17— винты; 18— прихбаты
Рис. 1.9. Переходы штамповки ведущей
шестерни: а — после предварительного
ручья; б — после окончательного ручья
4 МН поковки из зоны обрезного штампа удаляются транспор-
тером.
Примером изготовления на КГШП поковок вида стрежня
сложной конфигурации с несколькими утолщениями с фасониров-
Рис. 1.10. Вставка с пред-
варительным ручьем для
штамповки шестерни
ручьем для штамповки шестерни
кой заготовок на ковочных вальцах служит штамповка блока
шестерен в кузнечном цехе ВАЗа (рис. 1.12). Такие поковки
обычно штампуют на горизонтально-ковочных машинах за
23
Рис. 1.13. Исходная заготовка (а) и переходы
после вальцовки (б) для штамповки поковки
блока шестерен
24
5—6 переходов или на молотах за 4 перехода. Применяемый тех-
нологический процесс изготовления поковки блока шестерен мас-
сой 4,1 кг на ВАЗе существенно отличается от штамповки таких
поковок на других заводах и состоит из трех вальцовочных перехо-
дов (рис. 1.13, б) и штамповки в трех ручьях на КГШП усилием
Ж
Рис. 1.14. Штамп для изготовления поковки блока шестерен
25 МН (рис. 1.14). Общий коэффициент вытяжки % при вальцовке
составляет 2,04, а в каждом переходе — 1,36; 1,48 и 1,02 соответ-
ственно. При переносе и укладке заготовки из первого ручья валь-
цовочных секторов штампов во второй заготовку поворачивают
на 90°, а при укладке заготовки второго перехода в секторы
штампов третьего — на 45° таким образом, чтобы плоские грани
квадрата занимали горизонтальное и вертикальное положение.
25
Незначительное обжатие в третьем переходе предусматривается
для того, чтобы обеспечить благоприятную форму поперечного
сечения заготовки при укладке ее в первый ручей штампа КГШП.
Полученная таким образом на ковочных вальцах фасонная за-
готовка попадает в первый заготовительный ручей штампа (см.
рис. 1.14), профиль которого выполнен по типу подкатного за-
крытого ручья молотового штампа. Такая' конструкция ручья за-
трудняет течение металла в поперечном направлении и обеспечи-
вает интенсивное перемещение вдоль продольной оси. В этом ру-
чье вальцованную заготовку деформируют за два хода пресса
с поворотом ее после первого обжатия на 90° относительно про-
дольной осц^. В результате применения такого заготовительного
ручья и двух обжатий длина вальцованной заготовки за счет
перераспределения металла в поперечных сечениях увеличивается
с 231 ммх до заданной длины, приблизительно равной 260 мм.
Для' лучшего заполнения полости предварительного ручья
предусмотрена облойная канавка с толщиной мостика 4 мм, а в
местах интенсивного обжатия заготовки — с толщиной 5 мм.
В окончательном ручье толщина мостика облойной канавки
уменьшена до 2 мм, а в местах с большими поперечными раз-
мерами ручья — до 2,8 мм. Изготовление на КГШП поковок
блока шестерен по рассмотренной технологии и конструктивное
оформление ручьев штампа позволяет получать качественные по-
ковки без зажимов и трещин в местах перехода от больших по-
перечных сечений к малым.
Уменьшение количества переходов и упрощение формы заго-
товки и заготовительных ручьев достигается путем сдвоенной
штамповки или расположением ручьев «валетом», либо примене-
нием многоштучной штамповки. При сдвоенной штамповке по-
ковки, имеющие удлиненную ось и резко меняющуюся площадь
поперечного сечения, можно размещать на вставке таким обра-
зом, чтобы суммарное поперечное сечение их было по возможно-
сти одинаковым во всех местах. В этом случае не требуется за-
готовительных ручьев и поковки штампуют в двух штамповоч-
ных ручьях. При размещении двух ручьев на штампе толщина
стенки между ручцями должна быть не менее глубины ручья.
При сдвоенной штамповке предъявляются высокие требования
к правильному конструированию ручьев и правильной настрой-
ке штампов. Невыполнение этих требований приводит к образо-
ванию зажимов.
Многоштучная штамповка применяется при изготовлении
мелких поковок. При такой штамповке полнее используется
мощность пресса, увеличивается производительность штамповки
и уменьшаются расходы на штампы. Примером такой штамповки
может служить процесс изготовления поковки коромысла клапа-
на, состоящий из трех переходов (рис. 1.15).
При отсутствии специального оборудования для получения
заготовок переменного сечения не всегда возможна сдвоенная
штамповка. Бывают такие поковки, для которых более выгодно
иное технологическое решение, например, когда заготовка пе-
ременного сечения получается на горизонтально-ковочной маши-
не и затем после вторичного нагрева штампуется на прессе.
Подобным методом штампуются поковки шатуна (рис. 1.16),
который имеет большую головку и стержень переменного сечения
99

Рис. 1.15. Многоштучная штамповка поковок
коромысла клапана
Рис. 1.16. Заготовка после высадки на ГКМ (а)
и поковка шатуна (б)
27
е малой головкой. Исходной заготовкой для штамповки ша-
туна служат штанги из стали марки 20ХНЗА диаметром 15 мм.
За один нагрев высаживают из штанги не более пяти загото-
вок. Высадку производят на горизонтально-ковочной машине
(ГКМ) усилием 5 МН за два перехода с последующей отрезкой
высаженной заготовки от штанги. Общая длина исходной за-
готовки для получения высаженной заготовки для штамповки
одного шатуна составляет 166 мм,
а высаживаемая часть — 70 мм.
Высаженная заготовка имеет
стержневую часть и головку ко-
нусной формы. Высаженные за*
готовки подвергают очистке от
окалины в галтовочном барабане.
После вторичного нагрева в ин-
дукционной установке высажен-
ную часть заготовки расплющи-
вают до высоты 16 мм и штам-
пуют в чистовом ручье на КГШП
усилием 16 МН. Для лучшего
использования размеров вставки
на ней расположены два чисто-
вых ручья (рис. 1.17). Обрезку
облоя производят в холодном со-
стоянии на прессе усилием 1 МН,
а проколку перемычки — на прес-
се усилием 0,63 МН. После этих
операций шатун подвергают
чеканке на прессе усилием
20 МН.
При штамповке поковок с по-
стоянным или мало изменяющим-
ся поперечным сечением стержня
и сложной формой утолщенной
части на конце фасонную заго-
товку выгодно получать выдав-
ливанием за один ход пресса, а
окончательную штамповку произ-
водить в одном чистовом ручье.
Примером такой штамповки мо-
жет служить процесс изготовления поковки форсунки из
сплава марки Д1 (рис. 1.18). Фасонную заготовку получают
выдавливанием на КГШП усилием 25 МН за один переход из
обточеной на токарном станке заготовки диаметром 36,5 ±
± 0,5 мм и высотой 50 ± 1 мм. Нагрев заготовки производят в
карусельной печи до температуры 440° С. Рабочие части ручья
штампа для выдавливания фасонной заготовки представлены на
рис. 1.19,6.
После травления и зачистки заусенцев фасонную заготов-
ку нагревают в карусельной печи и штампуют в чистовом ручье
открытого штампа (рис. 1.20). Для удобства укладки фасонной
заготовки в ручей штампа цилиндрическую головку заготовки
перед штамповкой расплющивают до высоты 30 мм на площад-
ке для расплющивания. Обрезку облоя производят в горячем
состоянии на прессе усилием 0,63 МН.
50i0,f
Рис. 1.17. Вставка для штам-
повки поковки шатуна
28
Рис. 1.18. Заготовка после выдавлива-
g ния (а) и поковка форсунки (б)
Рис. 1.19. Штамп для выдавлива-
ния фасонной заготовки:
1 — пуансонодержатель; 2—прокладка;
3—пуансон; 4—обойма; 5—матрица;
6—подставка
Рис. 1.20. Вставка для штамповки по
ковки форсунки
1.7.	Изготовление точноштампованных поковок
турбинных лопаток
Большое значение для снижения расхода металла и умень-
шения трудоемкости механической обработки при изготовлении
различных деталей является разработка и внедрение техноло-
гии точноштампованных поковок. На ленинградских заводах
успешно внедрена точная штамповка поковок турбинных лопаток
и других низких поковок общего назначения. Точноштампован-
ные поковки турбинных лопаток имеют припуск по рабочей части
0,1—0,4 мм, с недоштамповкой 0,4—0,6 мм.
Рис. 1.21. Технологический процесс из-
готовления точноштампованной поковки
лопатки: а — исходная заготовка; б — вы-
саженные заготовки после I, II и III пе-
реходов; в — точноштампованная поков-
ка лопатки
Примером изготовления точноштампованных поковок турбин-
ных лопаток служит технологический процесс точной штампов-
ки поковки лопатки из стали марки 12Х13Ш. Точноштампован-
ная поковка лопатки имеет припуск по внутреннему профилю
0,2 мм, по наружному профилю 0,3 мм и по остальным пло-
скостям 2 мм. Длина точноштампованной поковки лопатки
290 мм, длина рабочей части 225 мм, масса поковки 1,2 кг
На рис. 1.21 приведены переходы штамповки поковки этой
лопатки Отожженные штанги диаметром мм разрезают-
30
ся на мерные заготовки длиной 371 ± 1 мм, которые протачи-
ваются на диаметр 28 ±0,15 мм со снятием фасок 2X45° На-
грев заготовки до температуры 1150 ±30 °C с темпом выдачи
11 с производится в индукционной установке ОКБ-952/2. Нагре-
тые заготовки высаживают в трехручьевом штампе на горизон-
тально-ковочной машине усилием 8 МН с применением упор-
клещей.
После контроля, зачистки дефектов и очистки от окалины
высаженные заготовки нагревают в газовой печи толкательно-
го типа до температуры 1150 °C за 18 мин. Штамповка поковок
лопаток производится на КГШП усилием 40 МН, а обрезка об-
лоя — на обрезном прессе усилием 4 МН при температуре 850—
950 °C. Через каждые 30 поковок производится контроль по
максимальной толщине пера лопатки в крайних сечениях, ко-
торая должна быть равна 14,78 + 0,5 мм — в хвостовом се-
чении А — А и 10 + 0,5 мм — в головном сечении Б — Б.
После контроля размеров, зачистки поверхностных дефек-
тов и очистки поверхности от окалины отштампованные поков-
ки нагревают в малоокислительной газовой печи толкательного
типа до температуры 1080 °C с темпом выдачи 45,5 с, а затем
подвергают калибровке на чеканочном прессе усилием 40 МН.
Поковки лопаток имеют категорию прочности, равную 45.
Данную категорию прочности обеспечивает отпуск до темпе-
ратуры 730 ± 20 °C, который осуществляется в электрической
печи конвейерного типа. После отпуска и правки на гидравличе-
ском прессе усилием 0,1 МН поковки лопаток подвергаются на-
греву в той же отпускной печи до температуры 690 ± 20 °C для
снятия напряжений.
Данная технология с применением термомеханической обра-
ботки обеспечивает получение требуемого уровня механических
свойств, структуры металла, размеров и формы в соответствии
с требованиями ОСТ 24.020.03—75 и чертежа точноштампован-
ной поковки лопатки. Точность рабочей части получаемых по
приведенной технологии поковок лопаток следующая: отклонения
по максимальной толщине сечения — до 0,5 мм; по внутреннему
и наружному профилю — до 0,2—0,3 мм; неравномерность мак-
симальной толщины сечения на одной поковке — 0,25 мм.
Вставки штампов для изготовления точноштампованных ло-
паток изготовляют из стали марки 5ХНМ. Общая стойкость
штампов составляет 2200 поковок, а стойкость до первого ре-
монта — 600 поковок. Штампы применяют одноручьевые. Ручей
штампа изготовляют с применением шаблонов, имеющих точ-
ность профиля ±0,02 мм. Просвет между шаблонами и профи-
лем в сечениях ручья не более 0,1 мм, а в сечениях облойног.о
мостика не более 0,2 мм. Предельные отклонения других разме-
ров ручья ±0,1 мм. В местах перехода от хвостовика к рабочей
части лопатки дается уклон 10° и сопрягается радиусом 10 мм
и более Допускаемое поперечное смещение фигуры ручья верх-
ней половинки штампа относительно нижней — не более 0,1 мм, а
продольное — 0,2 мм. Твердость ручья штампа НВ 444—388
(dO7n = 3,1 ±2,9 мм). Допускается упрочняющая наплавка штам-
пов Ручей и облойный мостик изготовляют с параметром шеро-
ховатости R2 — 0,63 мкм, а остальные поверхности — Rz =*
«== 40 мкм. Непаралдельность опорных поверхностей штампа в
3J
$боре—-не более 0,02 мм на длине 100 мм. Облойный мостик
у нижней вставки имеет постоянную ширину, равную 10—16 мм,
у верхней вставки — до 3 мм. Для уменьшения трудоемкости
изготовления штампы делают без замков.
Вставки калибровочного штампа изготовляют из стали ма-
рки 4Х5В2ФС (ЭИ958). Для повышения стойкости штампов при-
меняют дифференцированную закалку вставок, обеспечиваю-
щую твердость ручья штампа НВ 418—477 (do™ = 3,0 4-2,8 мм)
Рис. 1.22. Калибровочный штамп
и твердость основания вста-
вок НВ 255—321 (d отп ----
= 3,84-3,4 мм). Просвет
между шаблоном и профи-
лем в сечениях ручья до-
пускается не более 0,05 мм.
Точность изготовления шаб-
лонов ± 0,02 мм? Для обес-
печения жесткого требова-
ния по поперечному смеще-
нию нижней половины
штампа относительно верх-
ней калибровочные вставки
имеют вертикальные про-
дольные замки (рис. 1.22).
Допускаемое смещение верх-
ней половинки штампа от-
носительно нижней в попе-
речном направлении —.не
более 0,05 мм, в продоль-
ном— не более 0,1 мм.
Окончательную обработку
ручья штампа производят
после горячей опрессовки
при калибровке 8—10 по-
ковок. При этом ручей
штампа пластически дефор-
мируется до 0,5—0,8 мм.
Общая стойкость калибровочных штампов при калибровке
поковок лопаток на чеканочном прессе усилием 40 МН состав-
ляет 1800 шт., а на чеканочном прессе усилием 20 МН —
3200 шт. Средняя стойкость калибровочных штампов до первого
ремонта составляет 800—1000 шт. Остальные технические требо-
вания к калибровочным штампам такие же, что и к штамповоч-
ным. Особенностью проектирования штампов* для штамповки и
калибровки лопаток является назначение разной усадки. В попе-
речном направлении ручья нижнего штампа на участке, соответ-
ствующем рабочей части поковки лопатки, усадка принимается
^равной нулю. В остальных направлениях на все другие элементы
ручья штампа усадка должна составлять 1%.
Точноштампованные поковки лопаток подвергаются контролю
формы и размеров. Рабочая часть поковки лопатки и располо-
жение ее относительно хвостовика и технологической бобыш-
ки контролируются с помощью специального контрольно-изме-
рительного приспособления (рис. 1.23). Это приспособление со-
стоит из основания 8, по которому перемещаются шаблоны про-»
32
фи ля рабочей части 6 и хвостовика 2 точноштампованной поков-
ки 3. Положение Шаблонов фиксируется штифтами 1 и планкой 9.
Точность изготовления профиля шаблонов составляет 0,02 мм.
Шаблоны базовых сечений наружного профиля рабочей части по-
ковки лопатки устанавливаются без зазора (Дз = 0) к основанию
8 с помощью прижимов 10. Точноштампованную поковку лопатки
устанавливают на базовые шаблоны наружного профиля рабочей
части и прижимают к упору 5, находящемуся на базовом шаб-
лоне, который фиксирует поковку в продольном направлении. При
Рис. 1.23. Контрольно-измерительное приспособление
установке добиваются минимального зазора Д1 между базовыми
шаблонами наружного профиля рабочей части лопатки и соответ-
ствующими наружными профилями рабочей Части поковки лопат-
ки. После оптимальной установки на базовые шаблоны поковку
прижимают упором 7. Далее поочередно устанавливают шаблоны
наружного и внутреннего профилей сечений рабочей части точно-
штампованной поковки лопатки и определяют зазоры Ai, Д2 и Дз.
Зазоры Д1 и Д2 фиксируют отклонение формы профиля от
расчетной формы соответствующего наружного и внутреннего про-
филей рабочей части точноштампойанной поковки лопатки. Они
могут быть вызваны многими причинами: неточностью изготовле-
ния ручья штампа, упругой деформацией штампа во время штам-
повки, искривлением поковки вследствие неравномерного охлажде-
ния ,в направлении оси Хт, разворотом сечений относительно друг
друга, распрямлением сечений, поперечным смещением нижней и
верхней половинок штампа. Зазор Дз фиксирует в базовых сече-
ниях недоштамповку — допуск на максимальную толщину сечения
с учетом фактического зазора между профилем точноштампован-
ной поковки лопатки и шаблоном. В остальных сечениях зазор Дз
фиксирует наряду с недоштамповкой прогиб рабочей части по-
ковки лопатки в направлении оси Уш и разнотолщинность сечений
(бочкообразность). Этот зазор вызывается недоштамповкой, упру-
гий деформацией штампов в направлении оси Уш и исправлением
поковки в том же направлении вследствие неравномерного ее ох-
лаждения во время калибровки в штампе.
Профиль шаблонов для контроля рабочей части поковки ло-
патки выполняется по номинальным размерам внутреннего и на-
ружного профилей поковки лопатки. Продольное смещение
3 Зак. 296	W
внутреннего профиля относительно наружного профиля рабочей
части поковки лопатки определяется с помощью упоров 4 и 5,
установленных на шаблонах соответственно внутреннего и на-
ружного профилей базового сечения поковки лопатки.
Рис. 1.24. Универсальная скоба
8*0,02
Г*0,02
Максимальная толщина сечений рабочей части поковки лопат-
ки измеряется универсальными скобами (рис. 1.24), снабженными
микрометрической головкой 3 и инди-
катором 2, установленном на скобе 1.
Микрометрическая головка позволяет
определять номинальную величину
максимальной толщины сечения ра-
бочей части поковки лопатки, а с
помощью индикатора фиксируется
фактическое отклонение максималь-
ной толщины сечения.
Для контроля максимальных
толщин в базовых сечениях в про-
цессе штамповки и калибровки це- .
лесообразно использовать специаль-
ные скобы (рис. 1.25), состоящие из
собственно скобы 1 со специальными
упорами 2. Для каждого типораз-
мера поковки лопаток изготовляют
две скобы: одну — для контроля от-
штампованной лопатки, другую —
для контроля поковки лопатки после
калибровки. Расстояния В и Г, Д и
Е между упорами соответствуют
предельным допускаемым отклоне-
ние. 1.25. Специальная ниям максимальной толщины в двуд
ск0°а	базовых сечениях рабочей части по-
ковки лопатки А—А и Б—Б соот-
ветственно (рис. 1.21).
Каждая точноштампованная поковка лопатки подвергается
наружному осмотру на отсутствие дефектов поверхности, про-
34
верке геометрических размеров, контролю на соответствие марки
материала, указанной в чертеже, контролю твердости, а также про-
верке правильности маркировки и клеймения. Механические свой-
ства проверяются на 2% рабочих лопаток и 1% направляющих
лопаток, которые отбираются от каждой партии отштампованных
поковок лопаток.
Рассмотренный технологический процесс изготовления точно-
штампованных поковок лопаток на универсальном штамповочном
оборудовании можно применять для штамповки точных низких
поковок с вытянутой осью длиной до 300 мм из нержавеющих и
жаропрочных сталей, а также круглых и близких к ним в плане
поковок диаметром или стороной квадрата до 150 мм.
Внедрение точной штамповки поковок позволяет сэкономить
сотни тонн дорогостоящей стали, уменьшить трудоемкость меха-
нической обработки, повысить культуру производства горячештам-
повочных и механообрабатывающих цехов. Точная штамповка в
сочетании с рациональной конструкцией штамповочного инстру-
мента, малоокислительным нагревом и эффективной смазкой яв-
ляется основой для значительного снижения припусков на меха-
ническую обработку деталей и сокращения отхода металла в
стружку и облой.
1.8.	Штамповка поковок в закрытых штампах
Из всей номенклатуры поковок, штампуемых на молотах и
КГШП в открытых штампах, большое количество (на автотрак-
торных заводах около 30%) составляют круглые в плане поковки
типа шестерен, фланцев, дисков, муфт и др. При штамповке этих
поковок на КГШП в открытых штампах отход металла в облой со-
ставляет до 20% от м-ассы поковок. На передовых заводах такие
поковки успешно штампуют на КГШП в закрытых штампах.
Штамповка в закрытых штампах более рациональна, чем в
открытых штампах, так как в зависимости от размеров и точ-
ности исходной заготовки и конструкции штампа позволяет полу-
чать поковки без отхода металла, либо , с небольшим заусенцем,
который составляет отход металла 0,5—1% от массы поковки.
Штамповка в закрытых штампах является особенно эффек-
тивной при изготовлении поковок из труднодеформируемых ста-
лей и сплавов. Благодаря значительному боковому подпору сте-
нок ручья штампа повышается гидростатическое давление, в ре-
зультате чего увеличивается пластичность деформируемого
металла. Волокна в поковках располагаются в соответствии с
конфигурацией поковки и не перерезаются. При штамповке в за-
крытых штампах не предъявляются высокие требования к фасо-
нированию заготовок, но, как и при штамповке в открытых
штампах, необходимо обеспечивать центрирование заготовок.
Основным условием успешного осуществления штамповки в
закрытых штампах является получение точных по объему исход-
ных заготовок. Излишек металла заготовки приводит к увеличе-
нию высоты поковки, а также к распору штампа в момент запол-
нения полости (конец штамповки) и снижению его долговечности.
При этом пресс будет перегружен, в результате чего может про-
изойти заклинивание и поломка. Меньший объем исходных
3*
35
заготовок, чем требуется, приводит к незаполнению трудно-
оформляемых полостей и углов штампа и браку поковок.
Для штамповки поковок в закрытых штампах применяют за-
готовки обычной точности, которые получают из сортового про-
ката резкой на пресс-ножницах и пилах, и повышенной точности,
нарезаемые из калиброванного или шлифованного проката на
пресс-ножницах, пилах и токарных станках. Чтобы избежать пе-
регрузки штампов и КГШП при штамповке поковок из заготовок
обычной точности, объем которых может превышать предельно до-
пустимый, штамповку производят в штампах с компенсаторами
(приемниками), обеспечивающими размещение избыточного метал-
ла заготовки. Компенсаторы размещают в штампах в наиболее
труднозаполняемых металлом местах полости ручья, в которые
лишний .металл выдавливается в последнюю очередь, т. е. после
окончательного оформления поковки. Размещать компенсаторы в
полостях ручьев штампа нужно таким образом, чтобы обеспечить
простоту и удобство последующего удаления излишка металла,
выдавливаемого в компенсатор. Удаление излишка металла лучше
Рис. 1.26. Схемы закрытых штампов с ком-
пенсаторами:
1— нижний и 2 — верхний выталкиватели; 3 — фикси-
рующая обойма
всего осуществлять отрезкой после штамповки на обрезных прес-
сах (где это возможно) либо механической обработкой на стан-
ках.
На рис. 1.26 представлены схемы закрытых штампов с различ-
ными типами компенсаторов (металл, поступающий в компенса-
тор, на рисунке зачернен). Наиболее простыми и распространен-
ными являются торцовые компенсаторы в виде конического
(рис. 1.26, а) и кольцевого (рис. 1.26, б) приемников. При штам-
повке поковок кольцевого типа делают внутренний компенсатор
(рис. 1.26, в) в виде кармана увеличенного объема, который раз-
мещают в области перемычки. Компенсатор в виде кольцевой
щели между пуансоном и матрицей (рис. 1.26, а) должен быть
тонким, так как расположен не в самом труднодоступном для
металла месте. Такого же типа компенсатор, но более емкий,
приведен на рис. 1.26, д. Штамп с подвижной обоймой (рис. 1.26, е)
36
позволяет применять компенсатор в виде наружной кольцевой
щели по типу облойной канавки, но отличается от нее тем, что
имеет постоянную высоту щели. Из рассмотренных типов ком-
пенсаторов следует, что они выполняют те же функции, что и
облойная канавка, т. е. создают торможение течению металла
из полости ручья, но в то же время размещают излишки ме-
талла и тем самым предотвращают перегрузку штампа и пресса.
При этом штамп остается закрытым и размеры щели приемника
металла в процессе штамповки не изменяются.
В настоящее время получили распространение закрытые штам-
пы с применением буферных устройств противодавления, обеспе-
чивающих компенсацию колебаний объема неточно нарезанных
Рис. 1.27. Закрытый штамп с двумя противодавящими
устройствами
заготовок. Усилие противодавления обеспечавается системой та-
рельчатых пружин, встроенных в одной верхней или нижней, либо
и в верхней, и в нижней частях штампа. Для передачи усилия бу-
ферного устройства противодавления на заготовку во вставках
окончательного ручья предусматривают выталкиватели: кольце-
вой — для толстостенных и цилиндрический — для тонкостенных
поковок. Противодавление на выталкиватели передается через
шпильки.
В кузнечном цехе Автомобильного зацода им. Ленинского
комсомола (АЗЛК) внедрено в производство несколько конструк-
ций штампов с противодавящими устройствами. На рис. 1.27 при-
ведена конструкция закрытого щтампа для штамповки на КГШП
круглых в плане поковок с двумя системами пружинных устройств
противодавления 8 и Р, расположенных в верхней 5 и нижней I
плитах. При смыкании штампа обойма 3, закрепленная в верхней
87
йлите 5, под действием пружины 8 через втулку 7 и шпильку 6
плотно прижимается к торцу вставки 2, исключая тем самым пе-
ремещение металла в радиальном направлении в процессе дефор-
мации. Пуансон 4, диаметр которого меньше диаметра полости
матрицы, входит в нее. Если объем заготовки завышен, то в ко-
нечный момент штамповки срабатывают пружины 8 и 9. При этом
обойма 3 под действием сил со стороны металла приподнимается,
и небольшая часть металла вытекает в зазор между обоймой 3 и
вставкой 2. Заусенец, образовавшийся при вытекании металла в
зазор шириной до 3 мм и толщиной 1,5—2,5 мм, удаляют при
механической обработке.
Рис. Д.28. Окончательный ручей закрытого
штампа для штамповки поковки шестерни
Опыт. штамповки в закрытых штампах с противодавлением
поковок круглых в плане показал, что такие штампы целесообраз-
но применять при H/D > 0,2 и 2 < F/f < 8, где Н и D -— высота
утолщения и диаметр в плане поковки соответственно; F и f —
площадь утолщения и ступицы соответственно. При меньших H/D
и ббльших F/f эффективность применения противодавления в
штампе уменьшается в связи со значительным влиянием жест-
крсти системы пресс — штамп. Штамповка поковок с H/D < 0,2 и
F/f > 8 рекомендуется в закрытых штампах с открытыми ком-
пенсационными полостями.
На рис. 1.28 представлен окончательный ручей закрытого
штампа для штампдвки конической шестёрки конструкции МЗШ.
Штамйовка производится на КГШП усилием 1о МН за два пе-
38
рехода — осадка и окончательная штамповка в закрытом ручье
из заготовки обычной точности, которую получают на пресс-нож-
ницах. Вкладыши 2 и 4 закреплены во вставках 1 и 6 обоймами
3 и 5. Выталкиватель 7 удерживается во вставке 6 плитой 8 и
винтами 9. Образующийся в результате выдавливания излишнего
металла в зазор между вкладышами 2 и 4 заусенец удаляется при
механической обработке.
Поковки из заготовок повышенной точности могут штампо-
ваться в закрытых штампах без компенсаторов, если колебание
объема заготовки менее 2%. В этом случае высота поковки
Рис. 1.29. Исходная заготовка (а), поковка крыль-
чатки (б) и штамп для ее изготовления (в):
1 — пуансон; 2—матрица; 3 — выталкиватель; 4—подставка
находится в пределах допусков, а переполнение штампа компен-
сируется упругой деформацией пресса. Примером такой штамповки
является поковка крыльчатки (рис. 1.29), которая штампуется в
закрытых штампах без компенсатора. Штамповка осуществляется
на КГШП усилием 25 МН за один переход из обточенной на то-
карном станке заготовки диаметром 75 мм и высотой 91 + 0,5 мм.
Материал поковки — алюминиевый сплав марки АВ. Исходная
заготовка, поковка крыльчатки и конструкция закрытого штампа
для ее штамповки приведены на рис. 1.29.
Объем исходной заготовки при штамповке в закрытых штам-
пах рассчитывается по формуле
Изаг = Ип + Гу + Гпер+И3.
При штамповке в закрытых штампах нагрев необходимо про-
изводить в безокислительных или малоокислительных нагрева-
тельных установках. Тогда Уу « 0. Если же на заготовке будет
39
окалина, то ее нужно очистить в гидроочистительной установке
или перед штамповкой производить осадку заготовки. В этом
случае можно принимать потери на угар Уу, равными 0,7—0,8%
от массы поковки. При нагреве в пламенных печах с окисли-
тельным нагревом потери на угар могут быть приняты 1,5—2%.
Объем металла перемычки Vnep определяется в зависимости
от ширины и высоты перемычки. Потери металла в торцовый
заусенец У3 определяют исходя из того, что толщина заусенца
1—3 мм, высота 3—5 мм.-Объем поковки, диаметр и высоту за-
готовки при штамповке осадкой поковок круглых в плане оп-
ределяют так же, как и при облойной штамповке (в открытых
штампах) аналогичных поковок.
1.9.	Сущность и способы штамповки выдавливанием
Сущность процесса горячей штамповки выдавливанием сос-
тоит в том, что заготовку деформируют в ручье' выполненном
так же, как и при штамповке в закрытых штампах, но имеющем
отверстия в матрице или пуансоне, через которые выдавливается
часть металла, образуя сплошной или пустотелый стержень.
Поковки при штамповке выдавливанием состоят из утолщен-
ной части, которая получается в полости ручья, и стержневой .
части, выдавленной через отверстие полости штампа. Профиль
выдавленной стержневой части поковки может иметь постоянное
или переменное (конический или ступенчатый стержень) попереч-
ное сечение. Обычно при штамповке выдавливанием отходы не
предусматриваются за исключением той части объема заготовки,
которая является избыточной вследствие неточности прокатки и
разделки пруткового металла на мерные заготовки.
При штамповке выдавливанием не требуется высокой точ-
ности при резке заготовки, так как при наличии избыточного ме-
талла в заготовке (вследствие неточности дозировки) он может
быть вытеснен в виде сосредоточенного объема в стержневую
часть поковки и затем легко удален отрезкой в штампе или меха-
нической обработкой. Преимуществр процесса выдавливания пе-
ред штамповкой в открытых штампах состоит в возможности по-
лучения поковок максимально близких по форме и размерам к
форме и размерам готовых деталей.
Штамповка выдавливанием протекает по схеме неравномер-
ного всестороннего сжатия, обеспечивающей металлу высокую
пластичность. Благодаря этому горячая штамповка выдавлива-
нием позволяет успешно изготавливать поковки из труднодефор-
мируемых специальных сталей и сплавов, получающих в по-
следнее время все более широкое применение в различных обла-
стях машиностроения.
Штамповка выдавливанием является наиболее прогрессивным
способом изготовления различных поковок, позволяющим зна-
чительно снизить расход металла и трудоемкость в горячештам-
повочных и механических цехах, высвободить металлорежущие
станки, рабочих-станочников и повысить производительность
труда. Разработка и применение прочных штамповых сталей и
эффективных смазок позволяет успешно деформировать различ-
ные стали н малопластичные сплавы.
40
В зависимости от характера течения металла различают сле-
дующие способы выдавливания: прямое, обратное, комбинирован-
ное и боковое.
Прямое выдавливание характеризуется течением металла при
деформировании заготовки в направлении движения пуансона
(рис. 1.30, а, б). Применяется при выдавливании поковок типа
стержня с утолщением на конце из сплошных и пустотелых за-
готовок. При обратном выдавливании течение металла заготовки
происходит в направлении, противоположном движению пуан-
сона (рис. 1.30, в, е). Комбинированное выдавливание представ-
ляет собой сочетание прямого и обратного выдавливания и ха-
рактеризуется тем, что течение металла деформируемой заго-
товки происходит одновременно как в направлении движения
пуансона, так и в противоположном направлении (рис. 1.30, д, е).
Рис. 1.30. Схемы различных способов выдавливания
При боковом выдавливании металл деформируемой заготовки
течет под определенным углом к направлению движения пуан-
сона (рис. 1.30, ж, з). Этим способом изготовляют поковки слож-
ной конфигурации с прямолинейными и криволинейными боко-
выми отростками постоянного и изменяющегося поперечного се-
чения, расположенными под различными углами к главной оси
поковки. На рис. 1.31 приведены типовые поковки, получаемые
прямым, обратным, комбинированным и боковым выдавливанием
в цельных и разъемных матрицах.
Большое влияние на процесс штамповки поковок выдавли-
ванием и их качество оказывают степень деформации, коэффи-
циент вытяжки и скорость истечения металла из ручья штампа.
При штамповке выдавливанием правильно выбранные указанные
величины должны обеспечивать получение высококачественных
поковок и обусловленных технологическими условиями механи-
ческих свойств и структуры покОвок.
Степень деформации в = [(F — /)/Г]100% при штамповке
выдавливанием стальных поковок колеблется в пределах 15—
95% (^ — площадь поперечного сечения приемника; / — площадь
поперечного сечения очка матрицы для получаемого выдавлива-
41
нием стержня поковки). Необоснованное увеличение степени де-
формации приводит к увеличению скорости течения металла и к
неравномерности деформации, а также к интенсивному износу
инструмента и образованию трещин и других дефектов на по-
ковках.
Длительный опыт показывает, что при коэффициенте вытяж-
ки X = F/f = 7,5 4- 7,8 выдавливание осуществляется без тор-
цового заусенца на поковке. При X > 7,8 4- 15 при выдавливании
Рис. 1.31. Поковки, получаемые прямым (а),
обратным (б), комбинированным (в) и боко-
вым (г) выдавливанием
получается торцовый заусенец. При Л > 15 торцовый заусенец
настолько велик, что происходит заклинивание пуансона, зади-
ры и быстрый его износ. Поэтому при X > 15 выдавливание не
рекомендуется. Если выразить X через соответствующие диамет-
ры, то торцовый заусенец получается на поковке при DJdc >
> 2,6 4- 2,7 (Dn и de — диаметры поковки и стержня соответ-
ственно). Для штамповки поковок без торцового заусенца зазор
нужно брать 0,05—0,15 мм на сторону для поковок с диаметром
головки до 60 мм и 0,3—0,4 мм.— с диаметром 60—100 мм. Если
предусматривается торцовый заусенец, зазор составляет 1,2—
1,4 мм на сторону.
При неправильном соотношении скоростей деформации и
рекристаллизации, а также при большом трении между дефор-
мируемым металлом и поверхностью ручья матрицы на стержце
4?
поковки могут появляться поперечные трещины и произоитй
разрушение металла поковки. Скорость истечения (выдавлива-
ния) металла w =* Fv/f, где v — скорость движения пуансона,
равная скорости рабочего хода ползуна пресса. При штамповке
стержневых поковок из высоколегированных и жаропрочных
сталей и сплавов на прессе усилием 25 МН скорость истечения
составляет 1,6—2,6 м/с.
1.10.	Технологические процессы штамповки
выдавливанием
Рассмотрим технологические процессы штамповки поковок
выдавливанием. На рис. 1.32 приведены поковки шестерни из
стали марки 12Х2Н4А (рис. 1.32, а), и наконечника из , стали
Рис. 1.32. Поковки, штампуемые выда-
вливанием за один переход
марки 12Х17Г9АН4 (рис. 1.32,6), которые штампуются выдав-
ливанием за один переход без торцового заусенца и образова-
ния облоя. Такой процесс
имеющих форму стержня с
утолщением на конце, для
которых X 7,5. При изго-
товлении таких поковок ме-
тодом выдавливания изли-
шек металла в заготовке
вытесняется в стержень и
после штамповки отрезает-
ся. Этот излишек металла,
идущего в отход, составля-
ет 1—l,5dc поковки и вы-
полняет роль компенсатора.
На рис. 1.33 приведе-
ны поковки фланца из ста-
ли марки 12Х21Н5Т
(рис. 1.33, а) и корпуса из
стали марки 20X13
применяется для простых поковок,
Рис. 1.33. Поковки, штампуемые
за два перехода
(рис. 1.33,6). Технологический процесс выдавливания осуще-
ствляется за два перехода без образования торцового заусенца
и облоя. При окончательной штамповке так же как и при штам-
повке таких поковок за один переход, происходит некоторое
43
дополнительное удлинение стержня поковки. Такой технологиче-
ский процесс применяется для штамповки грибовидных поковок,
имеющих форму тел вращения, для которых выдавливание в
один переход без образования торцового заусенца и облоя
не представляется возможным из-за больших значений коэф-
фициента вытяжки.
В настоящее время на автотракторных заводах такие слож-
ные поковки, как поворотные кулаки, фланцы и т. д., штам-
пуются выдавливанием. На рис. 1.34 представлены переходы
Iпереход ”
. *150
Рис. 1.34.
Переходы штамповки выдавливанием
поковки фланца диска
штамповки выдавливанием поковки фланца диска, а на
рис. 1.35 — штамп для изготовления этой поковки. Поковки
фланца диска штампуют выдавливанием за три перехода на
КГШП усилием 40 МН. Заготовку диаметром 90 мм и длиной
192 мм из стали марки 20ХНР после нагрева в индукционной
установке ТВЧ до температуры 1150—1220 °C в первом заго-
товительном полузакрытом ручье подвергают осадке. Во втором
закрытом ручье прямым выдавливанием получается стержень и
производится предварительное оформление головки бобышек
фланца. Выдавливание стержня в коническую полость и оформ-
ление бобышек во втором ручье позволяет обеспечить точную
фиксацию по бобышкам заготовки второго перехода в оконча-
тельном ручье и исключить образование зажимов и незаполне-
ние при окончательной штамповке. Для простоты изготовления
пуансон и полость приемника матрицы выполнены круглыми
(диаметр 220 мм), поэтому сложный контур фланца вписывает-
ся в контур приемника и торцовый заусенец вытесняется в об-
лой (рис. 1.34,// переход). Зазор между пуансоном и приемни-
ком составляет 0,3—0,5 мм на диаметр. В чистовом (третьем)
открытом ручье осуществляется окончательная штамповка с об-
лоем и доведение головки и стержня фланца до окончательных
размеров.
44
Пуансоны и матрицы изготовляют из стали марки 5ХНВ.
Стойкость пуансона второго перехода составляет 1500 поковок,
стойкость матрицы — 2000 поковок, стойкость ручья третьего пе-
рехода — 4000 поковок. Стойкость ручья второго перехода увели-
чена за счет ремонта пуансона и матрицы, при котором устра-
няют задиры по стенкам приемника, а ручей матрицы зачищают
и полируют. Рабочие части пуансона навариваются сталью мар-
ки 20X13.
Рис. 1.35. Штамп для изготовления выда-
вливанием поковки фланца диска:
/, 2—вставки; 3, 6, 7, 8 — обоймы; 4, 9,10— матрицы;
5—пуансон; // — толкатель; 12—пружина; 13,
/5 —втулка; 14 — выталкиватель; /5—толкатель
Поскольку полость второго ручья штампа глубокая, то для
удаления из него заготовки применена пневматическая система
(вместо гидравлической) нижнего выталкивания, имеющая ин-
дивидуальный подвод воздуха и независимое управление пе-
далью. В результате этого была обеспечена надежная работа
системы, а также значительно повысилась производительность
штамповки.
По старой технологии штамповка фланца дцска производи-
лась на молоте с массой падающих частей 5 т в открытых штам-
пах за четыре перехода: протяжка, подкатка, предварительная
штамповка, окончательная штамповка. Перевод штамповки флан-
ца диска на горячее выдавливание позволил снизить расход
металла заготовки на 0,64 кг, энергозатраты — на 63% и затра-
ты на штамповую оснастку — на 61%.
Весьма эффективной штамповка выдавливанием является
при изготовлении поковок сложной конфигурации с глубокими
полостями и сквозными отверстиями. При штамповке выдавли-
ванием таких поковок достигается максимальное приближение
формы и размеров поковок к форме и размерам готовой дета-
ли, большая экономия металла и значительно снижается трудо-
емкость изготовления детали в целом.
Примером изготовления таких поковок служит штамповка
за три перехода поковки чашки дифференциала заднего моста
45
йа Горьковском автомобильном заводе (рис. 1.36). Штамповка
производится в трехручьевом штампе (рис. 1.37) на КГШП уси-
1 г- "I I переход
I	г1
0222
ПХ о ж 1	nt
Рис. 1.36. Переходы штамповки поковки
чашки дифференциала заднего моста
лием 40 МН. В первом ручье производится открытая осадка,
во втором закрытом ручье — обратное выдавливание, в третьем
открытом ручье — окончательная штамповка с образованием об-
лоя. Обрезка облоя и проколка перемычки для получения поков-
46
ки со сквозным отверстием производится на обрезном прессе
в комбинированном штампе.
Первоначально в закрытом чистовом ручье штампа произ-
водилась окончательная штамповка и проколка перемычки. Для
удаления перемычки применяли пустотелый (трубчатый) вытал-
киватель и пакет с трехплечим рычагом. В этом случае усилие
формовки ступицы поковки полностью передавалось на ослаб-
ленный трехплечий рычаг, в результате чего происходили его
поломки. В приведенной последней конструкции штампа
(рис. 1.37) штамповка поковок предусматривается с облоем и
без проколки перемычки. Такое конструктивное изменение в
штампе позволило сделать выталкиватели минимальных размеров,
Рис. 1.37. Штамп для изготовления поковки чашки дифферен-
циала заднего моста:
/, 6, /5—подкладки; 2, /4 —выталкиватели; 3, 10, /3 —вставки; 4, 5, 8,
/2—обоймы; 7, // — пуансоны; 9—державка
а трехплечий рычаг более прочным и снять с него основную
нагрузку. Кроме этого, в штампе отсутствуют верхнйе выталки-
ватели, которые усложняли конструкцию штампа и снижали его
стойкость. Применение штампа без верхних выталкивателей ста-
ло возможным после того, как был разработан чертеж поковки
без уклонов по наружным цилиндрическим поверхностям. При-
пуски на механическую обработку при этом уменьшились, а из-
готовление штампа значительно упростилось.
Решающее влияние на качество поковок и стойкость штам-
пов оказывает точная фиксация заготовки в ручьях штампа.
Смещение заготовки в ручье при ее укладке приводит к односто-
роннему образованию торцового заусенца, который заштамповы-
вается в поковку при окончательной штамповке в чистовом ру-
чье и во многих случаях приводит к окончательному браку.
Кроме этого, при штамповке поковок с глубокими полостями
смещение заготовок в ручьях приводит к поломке пуансонов.
Качество поковок во многом зависит от стойкости штампов.
Детали штампа, непосредственно соприкасающиеся с горячим
металлом при штамповке (пуансоны, матрицы, вставки), изго-
тавливают из стали марок 4Х5В2ФС, 4ХСНМФЦР и ЗХ2В8.
Ранее поковки чашки дифференциала заднего моста штам-
повали на паровоздушном молота с большим отходом металла в
47
облой, штамповочные уклоны и перемычки. Перевод изготовле-
ния поковок чашки дифференциала со штамповки в открытых
штампах на молотах на штамповку выдавливанием на КГШП
позволил снизить расход металла на одну поковку с 18,9 кг до
15,2 кг, или на 19%, и получить высококачественные и точные
поковки. Штамповка поковок выдавливанием получила распро-
странение при изготовлении симметричных поковок типа тел
вращения с прямой главной осью (клапаны, валы, шестерни,
цапфы), которые штампуют в сплошных матрицах. Значительно
меньшее распространение получила штамповка выдавливанием
несимметричных поковок сложной конфигурации с отростками,
а также поковок с обратными уклонами, местными утолщения-
ми, полостями и поднутрениями на наружной поверхности. Та-
кие поковки нельзя изготавливать в сплошных матрицах. Для-
их штамповки необходимо иметь специальные многоплунжерные
кривошипные или гидравлические прессы или специальные штам-
пы для универсальных КГШП. Эта задача успешно решена на
ленинградских заводах. Для точной штамповки выдавливанием -
таких поковок из различных сталей и сплавов на универсальных
КГШП были разработаны, изготовлены и внедрены в производ-
ство специальные штампы с вертикальной плоскостью разъема
матриц.
Конструкция двухручьевого штампа с вертикальной пло-
скостью разъема матрицы для штамповки на КГШП усилием
25 МН поковки стакана с отростком и полостью приведена на
рис. 1.38. Первый ручей штампа состоит из пуансона ,23, кото-
рый клином 24 крепится в пуансонодержателе 25, и нижней
обоймы 18, прикрепленной к нижней плите 11 клином 15. В по-
лости обоймы 18 расположены вставка 20 и цельная матрица
21, которая в обойме 18 крепится клином 22. Для удаления за-
готовки из матрицы предусмотрены нижний выталкиватель 19
и толкатель 13.
Второй ручей штампа состоит из пуансона 2, который кли- .
ном 3 крепится к пуансонодержателю, и 'двух разъемных матриц
4, вставленных в корпус 5. В корпусе помещена подкладная
плита 6, в паз которой входит выталкиватель 7, предназначен-
ный для подъема разъемных матриц, и две пробки с упорами
'(последние на рисунке не указаны), служащие для разъема
матриц 4 при их подъеме. Пуансонодержатели и обоймы кре-
пятся к верхней 27 и нижней 11 подкладным плитам клиньями
1, 8, 15 и 26, которые, в свою очередь, крепятся клиньями 16
и 28 к нижней 17 и верхней 29 основным плитам. Толкатели 7
и 13 перемещаются во втулках 9, 12 и 14 и после подъ-
ема возвращаются в крайнее нижнее положение пружина-
ми 10.
При деформировании заготовки под действием горизон-
тальных сил, возникающих на наклонных плоскостях корпуса
5, происходит сильное сжатие матриц 4 и тем самым предот-
вращается вытекание металла и образование тонкого заусенца
по разъему матриц. При ходе ползуна вверх выталкиватель 7
через подкладную плиту 6 поднимает матрицы вверх и под дей-
ствием упоров они разнимаются. При ходе выталкивателя вниз
подкладная плита 6 и матрица 4 под действием собственного
веса опускаются и занимают рабочее положение,
48
Технологический процесс штамповки комбинированным вы-
давливанием поковки стакана из высоколегированной стали мар-
ки 12Х17Г9АН4 (ЭИ878) в штампе с вертикальной плоскостью
разъема мартиц (см. рис. 1.38) состоит из следующих основных
операций: резки проката на дисковых пилах на мерные заготов-
ки диаметром 65 и длиной 137 ± 1 мм; проточки заготовок на
Рис. 1.38. Исходная заготовка, переходы и штамп для выдавли-
вания поковки стакана
диаметр 63 мм; нагрева заготовок под штамповку до 1160±
±20 °C в электропечи сопротивления ОКБ-210; предваритель-
ной штамповки выдавливанием стержня и оформления утолщен-
ной части заготовки в цельных матрицах первого ручья; оконча-
тельной штамповки поковки выдавливанием во втором ручье с
вертикальной плоскостью разъема матриц при температуре
1000—900 °C; охлаждения на воздухе; травления; зачистки за-
усенцев и дефектов; окончательного контроля.
При штамповке поковки по такому технологическому про-
цессу масса заготовки равна 3,6 кг; масса поковки — 3,45 кг
норма расхода металла — 3,85 кг; коэффициент использования
металла — 0,25. До внедрения нового технологического процес-
са поковка стакана изготавливалась облойной штамповкой из
заготовки диаметром 67 и длиной 146 ± 1 мм. Масса заготовки
была равна 4,4 кг, масса поковки —4,1 кг, норма расхода ме-
талла — 4,7 кг, коэффициент использования металла — 0,2. Штам-
повку осуществляли на КГШП усилием 25 МН за два перехода5
49
осадка заготовки до высоты 120 мм и окончательная штам-
повка. После обрезки облоя в горячем состоянии на прессе уси-
лием 2,5 МН поковки подвергались отделочным операциям.
Перевод изготовления поковки стакана с облойной штам-
повки на штамповку выдавливанием в разъемных матрицах по-
зволил получать более точные поковки, исключить операцию
обрезки облоя, снизить расход металла при изготовлении одной
поковки на 0,85 кг и трудоемкость на 0,3 нормо-ч. При изготов-
лении поковок выдавливанием особое значение имеет подготов-
ка поверхности исходной заготовки. С этой целью заготовки
перед нагревом подвергают очистке от заусенцев, ржавчины,
металлургической окалины. Большое значение для получения
качественных поковок при штамповке выдавливанием имеет
правильный выбор способа нагрева и оптимальных температур-
ных и механических режимов штамповки. При выдавлива-
нии необходимо применять такие средства нагрева заготовок,
которые обеспечивали бы минимальное их окисление, так как на-
личие окалины на поверхности заготовки ускоряет износ штам-
пов и является причиной образования поверхностных дефектов
поковки (вмятин, царапин), что приводит к необходимости уве-
личения припусков, а иногда и к браку.
1.11.	Штамповка поковок
с применением термомеханической обработки
Развитие техники требует улучшения механических свойств
сталей и сплавов. С улучшением свойств возрастает надежность
и долговечность машин, уменьшается их металлоемкость. Одним
из методов повышения прочности сталей и сплавов, который на-
ходит промышленное применение в последние годы, является
термомеханическая обработка (ТМО).
Сущность термомеханической обработки состоит в примене-
нии комбинированной обработки, заключающейся в совмещении
пластической деформации (штамповки) и термической обработки
(закалки) в единый технологический процесс. При термомеха-
нической обработке исходные заготовки нагревают в электри-
ческих печах камерного типа: заготовки из стали — до темпера-
туры штамповки, а заготовки из алюминиевых и титановых спла-
вов— до температуры закалки. После этого производят штам-
повку. Охлаждение после штамповки осуществляют в закалочной
среде (масле, воде, на воздухе), требуемой для закалки обраба-
тываемого материала. Затем в зависимости от марки стали и
сплава производят отпуск или старение по рекомендуемым тех-
ническими условиями режимам.
В настоящее время существуют две основные схемы термо-
механической обработки: высокотемпературная термомеханиче-
ская обработка (ВТМО), при которой пластическая деформация
(штамповка) осуществляется при температуре выше порога
рекристаллизации, и низкотемпературная термомеханическая
обработка (НТМО), при которой деформация (штамповка)
производится при температуре ниже порога рекристаллизации.
По сравнению с НТМО ВТМО более технологичный процесс,
так как при этом может быть использована теплота под ковку
и штамповку; металл обладает меньшим сопротивлением, что

позволяет проводить штамповку (деформацию) с большими сте*
Пенями обжатия; стойкость оснастки выше и соответствует обыч-
ным процессам штамповки без применения ТМО.
Вопросами исследования и разработки новой технологии и
оснастки для производства различных по конфигурации и массе
, , поковок горячей штамповкой из разных марок сталей и сплавов
с применением ТМО занимается ЛПИ им. М И Калинина со-
вместно с ленинградскими заводами. Исследования показали,
что параметры процесса неоднозначно влияют на механические
свойства в зависимости от марки стали и сплава. При комплекс-
ном влиянии на механические свойства всех факторов наиболь-
шее влияние оказывают следующие основные технологические
параметры в порядке их расположения: степень деформации,
температура нагрева под штамповку, температура деформации,
вид напряженно-деформированного состояния (способ штампов-
ки), неравномерность деформации, скорость деформирования,
время подстуживания после штамповки перед охлаждением в
закалочной среде, закалочная среда, температура отпуска или
старения, схема приложения нагрузки.
Изготовление поковок различной конфигурации й массы из
разных марок сталей и сплавов с применением ТМО показало,
х что технологический процесс обеспечивает повышение прочно-
стных характеристик примерно на 10—40% при одновременном
сохранении достаточно высоких пластических свойств и ударной
вязкости по сравнению с обычными серийными технологически-
ми процессами, существующими на заводах. Причем наилучшие
результаты получены при изготовлении поковок с применением
ВТМО методом выдавливания и в закрытых штампах.
Поковки, изготовленные по новому способу с применением
ВТМО, имеют лучшие параметры шероховатости, более высокую
точность, более плотную макроструктуру и мелкозернистую мик-
роструктуру. При этом способе исключается дополнительный вы-
сокотемпературный нагрев материала ввиду совмещения нагрева
под штамповку с нагревом под закалку. Все это позволяет зна-
чительно сократить трудоемкость изготовления деталей и повы-
сить производительность процесса. В целях получения оптималь-
ного комплекса механических свойств при ТМО в технологиче-
< ском процессе изготовления поковок необходимо обеспечить бо-
лее строгое соблюдение и выполнение всего технологического
процесса, чем при обычной штамповке, иначе по механическим
свойствам может получится неисправимый брак.
Для осуществления ТМО на производстве необходимо’ соз-
давать специализированные участки с полной механизацией, чтобы
не было потерь времени при передаче заготовок от нагрева-
’ тельной установки к штамповочному оборудованию и отштам-
, пованной поковки к закалочному баку. Оборудование на уча-
стке должно располагаться в непосредственной близости друг
от друга с учетом соблюдения правил техники безопасности. На
специализированном участке размещается следующее оборудова-
ние: камерные нагревательные печи, обеспечивающие стабиль-
ный температурный режим с минимальным перепадом темпера-
тур; соляные ванны для переохлаждения и проведения изотер-
~ мической выдержки при НТМО; штамповочное и обрезное
оборудование; закалочные баки (с маслом и проточной водой).
51
Отпускные электропечи или электропечи, предназначенные для
старения, можно располагать и в термическом цехе. При изго-
товлении поковок в закрытых штампах или выдавливанием с
применением ТМО требуются горизонтально-ковочные машины,
горячештамповочные кривошипные прессы или другое кузнечно-
прессовое оборудование, снабженное системой выталкивания.
Продолжительность процесса горячего деформирования при
ТМО с момента выдачи заготовки из нагревательной печи до
полного охлаждения после деформации должна быть минималь-
ной, чтобы не нарушить допустимые температурные интервалы
деформирования и закалки. Для различных материалов в зави-
симости от температуры нагрева под деформацию и степени де-
формации продолжительность процесса горячего деформирования
не должна превышать 1—2 мин. В противном случае закалка
будет неполной и нельзя будет получить максимально возмож-
ного улучшения механических свойств при данном технологиче-
ском процессе.
1.12.	Повышение качества и точности поковок
Повышению качества и точности поковок уделяется боль-
шое внимание, так как от этого зависит качество и работоспо-
собность готовых деталей, узлов и изделий, а также трудоем-
кость и себестоимость изготовления деталей машин. При низком
качестве поковок приходится при изготовлении’ готовой продук-
ции затрачивать дополнительное время на исправление дефек-
тов, штамповать поковки дополнительно, сверх программы, уве-
личивать парк металлорежущих станков и количество рабочих.
Все это приводит к увеличению трудоемкости, удорожанию го-
товых деталей и повышению себестоимости выпускаемой про-
дукции.
Основными требованиями, предъявляемыми к изготовляемым
деталям (особенно тяжело нагруженным, испытывающим знако-
переменные нагрузки и раббтающим при высоких^температурах),
являются: хорошая проработка структуры металла, плотная и
тонковолокнистая макроструктура; направление волокна, ориен-
тированное по конфигурации детали; обеспечение мелкозерни-
стой микроструктуры металла; обеспечение механических
свойств поковок по техническим условиям; отсутствие дефектов
различного происхождения (от материала, исходных заготовок,
нагрева, трещин, складок).
Гарантией качества поковок являются правильно разрабо-
танные технология и конструкция штампов и строгое выполне-
ние технологического процесса штамповки. Качество и точность
поковок зависят от качества и точности исходных заготовок,
штампов, исправности КГШП; правильной настройки и установ-
ки блоков, оснастки; соблюдения режимов нагрева и охлажде-
ния; соблюдения температурного интервала штамповки; выпол-
нения без пропусков всех переходов штамповки; нанесения смаз-
ки и наличия подогрева штампов; соблюдения температурного
интервала обрезки облоя и проколки перемычки в случае об-
лойной штамповки, режима травления и очистки окалины в гал-
товочных барабанах и пескоструйных камерах,
52
Качество поверхности и точность поковок зависят от ка-
чества поверхности штампов, их твердости, марки и материала
поковок и температурных режимов штамповки. Чем выше каче-
ство обработки поверхности ручьев штампов и их твердость,
тем выше качество поверхности и точности поковок. Поковки,
изготавливаемые из аустенитных (жаростойких) сталей и спла-
вов, имеют лучшее качество поверхности, чем поковки из углеро-
дистых, конструкционных и некоторых коррозионно-стойких ма-
рок сталей.
Для уменьшения окалинообразования и получения высокого
качества поверхности поковок из окисляемых марок сталей не-
обходимо применять малоокислительный или безокислительный
нагрев заготовок, или дополнительный подогрев заготовок до тем-
пературы 700—800 °C для сокращения времени выдержки их в
печи при высокой ковочной температуре 1100—1200 °C. Хорошим
средством устранения окалины является применение специаль-
ных смазок, покрытий, гидроочистки и дополнительной опера-
ции осадки. При полугорячей штамповке (при температуре
800—900 °C) качество обработки поверхности, а следовательно,
и' точность поковок соответственно получаются выше, чем при
горячей (при температуре 1100—1200°C), так как в этом слу-
чае образуется меньше окалины. Применение малоокислитель-
ного индукционного нагрева исходных цилиндрических и фасон-
ных заготовок повышает качество поверхности и улучшает струк-
туру металла, которая получается более мелкозернистой, чем
при обычных Способах нагрева.
Не менее существенную роль играет смазывание и подо-
грев штампов. Правильно подобранная смазка для разных спо-
собов штамповки из различных материалов позволяет улучшить
условия деформирования заготовок и повысить качество штам-
пуемых поковок. Подогрев штампов должен быть таким, что-
бы перепад температур между нагретой заготовкой и штампом
был как можно меньшим. При этом уменьшается налипание ме-
талла на поверхность ручья штампа и улучшается качество об-
работки поверхности поковки. Проработка структуры металла,
правильное расположение направления волокна в поковке и обес-
печение требуемых механических свойств не ниже, чем по тех-
z ническим условиям, зависят от способа штамповки, используемого
кузнечно-штамповочного оборудования, вида нагрева, конфигура-
ции исходных заготовок, количества переходов, т. е. от техно-
логии штамповки. Применение малоокислительного или безокис-
лительного нагрева и штамповки выдавливанием в цельных и
разъемных матрицах на горизонтально-ковочных машинах и вы-
сокоскоростных молота^, в закрытых штампах на прессах и мо-
лотах, а также использование профилированных заготовок поз-
воляют значительно улучшить качество получаемых поковок. Это-
му также способствует внедряемая на заводах система управ-
- ления качеством продукции, которая включает в себя следующие
основные мероприятия:
ежедневный разбор причины появления брака поковок, про-
водимый технологами совместно с производственными и конт-
* рольными мастерами участков с привлечением рабочих, допу-
стивших брак;
53
обучение рабочйх передовым приемам работы и повышение
их технического уровня;
строгий учет, хранение и контроль годности кузнечной ос-
настки;
своевременный, плановый и качественный ремонт нагрева-
тельного и кузнечного оборудования;
проведение ведомственного (инспекторского) контроля и свер-
ки выполнения технологических процессов на рабочих местах с
требованиями технологической документации и ТУ;
организация наглядной агитации (доски брака, где рассмот-
рены основные виды брака и приведены фамилии штамповщиков,
допустивших брак).
С качеством поковок и прогрессивностью процесса штамповки
неразрывно связаны коэффициент использования металла (Ки.м)
и коэффициент весовой точности (Кв.т). Значения Ки.м и Кв.т,
можно определить из выражений:
Кп.м = G цет/ G мет, Кв. т = G дет/ G п,
где Одет — масса чистовой детали; Смет — норма расхода мате-
риала; Gn — масса поковки. Чем меньше Сп и Смет, тем выше
будут Ки.м. и Кв т .
Массу поковки можно подсчитать по формуле
Gn = Сдет + Спр + Сукл + Снап,
где Спр — масса отходов металла на припуски под механическую
обработку; Сукл — масса отходов металла на штамповочные ук-
лоны; Снап — масса отходов металла на технологические напуски.
Норма расхода материала определяется из выражения
^мет = Gn + Go + Спер 4" Gy + Ср + СнеКр + Собд,
где Со — масса облоя; Спер — масса перемычки; Су — масса от-
хода на угар; Ср — масса отхода на резку металла; Снекр —
масса отхода на некратность; Собд — масса отхода на обдирку
или проточку исходных заготовок.
Из анализа приведенных формул следует, что чем меньше
металла расходуется на различные виды отходов, тем выше зна-
чения Кв. м и Кв. т.. Поэтому при разрезке проката на исходные
заготовки следует применять безотходные или малоотходные спо-
собы резки материала: на пресс-ножницах, абразивно-отрезных
станках, и в приспособлениях с подпором и т. д. При нагреве
заготовок под штамповку следует использовать малооки.слитель-
ные и безокислительные способы нагрева, что позволит умень-
шить отходы на yrap.z При изготовлении поковок необходимо
применять безоблойную штамповку: выдавливание в цельных и
разъемных матрицах, штамповку в закрытых штампах на мо-
лотах и прессах, высокоскоростных молотах, штамповку на гори-
зонтально-ковочных машинах. Это позволит уменьшить припуски
под механическую обработку, уменьшить штамповочные уклоны
и напуски, исключить облой.
При облойной штамповке можно повысить значения Ки.м и
Лв.т., если производить штамповку с необрабатываемыми поверх-
ностями или с уменьшенными припусками под механическую об-
работку. Использование фасонированных заготовок при облойной
54
штамповке, которые получают высадкой на ГКМ, профилирова-
нием на ковочных вальцах, штамповочных молотах или выдавли-
ванием на КГШП, позволяет уменьшить отходы металла на об-
лой и повысить Ли.м. Применение трубных заготовок вместо
сплошных цилиндрических при штамповке пустотелых поковок
является дополнительным мероприятием, способствующим повы-
шению Ки м за счет сокращения отходов металла при резке за-
готовок и на перемычку. Если деталь нетехнологична для штам-
повки, то иногда с целью повышения Ки. м ее целесообразно
изготовлять из двух поковок с последующей сваркой (штампо-
сварной вариант), или наоборот, вместо двух поковок различной
конфигурации целесообразно штамповать одну поковку сложной
конфигурации, так как при этом уменьшатся отходы металла на
,облой и перемычку. В некоторых случаях повысить /<и.м удается
за счет применения при горячей штамповке заготовок из толстого
листа.
1.13.	Определение усилия штамповки
Определение усилия штамповки производится по размерам
тотовой поковки, получаемой в чистовом ручье. Максимальное
усилие будет при штамповке в чистовом ручье в момент окон-
чания процесса деформации металла, когда поковка приобретает
•наибольшие размеры в плане, а излишек металла образует по пе-
риметру поковки облой.
Усилие штамповки на КГШП поковок в открытых штампах
ориентировочно можно определять по следующим формулам:
при штамповке поковок круглых в плане
/> = 8(1 — 0,001 £>п) (1,1 + 20/Dn)2 <Л
при штамповке поковок некруглой формььв плане
Р = 8 (1 - 0,001Dnp) (1,1 + 20/Dnp)2 (1+0,1 V^n/Bn.cp) <rBFn.
Здесь Dn — диаметр круглой в плане поковки; о’в — предел проч-
ности при температуре окончания процесса штамповки; Гп — пло-
щадь проекции поковки на плоскость разъема штампа, Fa «=
s=nD„/4; Dnp — приведенный диаметр, Dnp = 1,13 л/F^; Ln — мак-
симальный размер некруглой в плане поковки; Вп.ср. — средняя
^ширина поковки в плане, Вп. ср. = FuILn.
Определив усилие штамповки, следует выбрать пресс с бли-
жайшим усилием, учитывая, что выбор пресса по верхнему пре-
делу обеспечивает более точную штамповку.
Требующееся усилие штамповки прямым выдавливанием стер-
жневых сплошных и пустотелых поковок можно определить по
формуле
P = cffB[(l + ^/D) In-^Fn,
где с — коэффициент, учитывающий напряженное и деформиро-
ванное состояния при выдавливании (при выдавливании стерж-
цевых сплошных и пустотелых гладкостенных поковок с = 4),
55
o'в — предел прочности при температуре окончания штамповки;
и — коэффициент трения между деформируемым металлом и ин-
струментом; Н — высота заготовки в приемнике; D —диаметр
приемника; Fn — площадь проекции утолщенной части поковки
на плоскость, перпендикулярную к направлению деформирующего
усилия или площадь поперечного сечения приемника; f — пло-
щадь поперечного сечения стержня поковки.
Усилие при штамповке обратным выдавливанием поковок
типа стаканов определяют по формуле
Р = 1,15ов [1,5 + , _^>/Д2 1п -у + ZWUID (1 - d2/D2) ] Fn, .
где d — диаметр пуансона; Fn — площадь пуансона.
При штамповке на КГШП в закрытых штампах, если за-
готовка достаточно точная или применяются компенсаторы, уси-
лие определяют по тем же формулам, что и при открытой штам-*
повке, но с уменьшением полученных результатов на 20—30%.
1.14.	Материалы и стойкость штампов
Стойкость штампов КГШП зависит от условий их эксплуа-
тации и, главным образом, от температурного режима работы
штампа (подогрева, темпа штамповки, системы охлаждения) и
состояния его рабочей поверхности. Перед началом работы штам-
пы из высоколегированных штамповых сталей необходимо подог-
ревать до температуры 250—340°С и сохранять указанную тем-
пературу в процессе всего периода работы. Нагрев штампов до
более высоких температур опасен из-за возможности самоотпуска
штамповой стали.
Лучшим способом подогрева штампов является индукцион-
ный нагрев токами промышленной частоты при помощи понижа-
ющего трансформатора и индуктора, встроенного в блок штампа.
Для предотвращения чрезмерного нагрева рабочей поверхности
штампа (выше температуры отпуска при термообработке) и сни-
жения его прочностных свойств штамп во время работы необхо-
димо охлаждать. Прйменяют наружное охлаждение штампов
воздухом и различными эмульсиями. При таком охлаждении в •
поверхностных слоях штампа возможно появление переменных
растягивающих термических напряжений, приводящих к возник-
новению трещин термической усталости. Лучшим видом охлаж-
дения является внутреннее, которое осуществляется воздухом и
водой с помощью встроенной в пакет штампа охлаждающей си-
стемы.
Износ штампов в большой степени зависит от штампуемого
материала, температуры разогрева поверхности штампа, матери-
ала штампов и конфигурации изготовляемой поковки. Стойкость
штампов зависит также от допусков на поковку. Чем жестче
допуски и меньше припуски на поковку под механическую обра-
ботку, тем меньше стойкость штампов. Общая стойкость штампа
складывается из стойкости нового штампа и стойкости штампа
после его ремонта. Характерными причинами выхода из строя
штампов являются термическая усталость, износ (истирание) и
смятие кромок.
56
Повышению стойкости штампов способствуют следующие ос-
новные мероприятия:
1)	применение новых теплоустойчивых, износостойких и вы-
сокопрочных штамповых сталей марок ЭИ958, ЭИ959, ДИ22,
ДИ23, ДИ32, 4Х5МФС, 4ХЗВМФ, 40ХСНМФ, ЗХЗМЗФ, 45Х2МФ;
2)	применение химико-термической обработки (цементации,
азотирования, алитирования, хромирования, барирования, никели-
рования, карбонитрации, бериллизации);
3)	применение штампов напряженной конструкции со встав-
ками из более теплоустойчивой марки материала (ДН22, ДИ23,
ЭИ958) или из твердых сплавов марок ВК8, ВК25, ВК20;
4)	применение прогрессивных методов изготовления штампов:
электроэрозионного (электроимпульсного и электроискрового),
электрохимического, горячего и полугорячего выдавливания, литья;
5)	улучшение условий эксплуатации штампов: внедрение ав-
томатизированной системы охлаждения и смазки, применение
штампов с интенсифицированным внутренним водяным охлаж-
дением, смазочно-охлаждающей жидкости и подогрева штампов;
6)	использование Защитно-смазочных покрытий из эмалей
марок ЭВГ-24, ЭВГ-10А, ЭВГ-52, стекла № 209 и др., наносимых
на заготовки перед нагревом;
7)	применение малоокислительного и безокислительного мето-
дов нагрева заготовок.
Внедрение указанных мероприятий позволяет повысить стой-
кость штампов в среднем в 1,5—4 раза. В табл. 1.2 приведены
марки материалов для штампов КГШП, применяемых на ВАЗе,
и их твердость.
Таблица 1.2. Материалы для изготовления деталей
штампов КГШП
Детали штампов	Марка материала	Твердость HRC
Рабочие вставки Промежуточные блоки Подкладные и опорные плиты, клеммы Планки, рычаги, оси, подшипники выталки- вателей, прижимы Выталкиватели, их втулки и направляю- щие Направляющие колон- <’ ки ’ Втулки - Пружины * Рабочие поверхности всп HRC 71-73	4Х5МФС 5ХГНМ 5ХГНМ 40ХГНМ 4Х5МФС 20 БрОЦС6-6-3 50ХФА гавок азотируют на глу	46-52* 37-41 40-45 35-39 50-53 56-60 (цементируемый слой 0,8—1,2 мм) бину 0,2—0,3 мм,
67
Исходные материалы штамповой стали на ВАЗе подвергают
контролю на химический состав, карбидную неоднородность и на-
личие вредных примесей. Длительная эксплуатация Штампов
КГШП показывает, что на ВАЗе эффективность их использова-
ния выше, чем на других заводах.
Глава 2
ШТАМПОВКА НА ГОРИЗОНТАЛЬНО-КОВОЧНЫХ
МАШИНАХ
2.1.	Преимущества штамповки
на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ)
Горизонтально-ковочная машина представляет собой гори-
зонтальный кривошипный пресс с двумя ползунами: главным и
зажимным (боковым). Боковой ползун зажимает и удерживает
недеформируемую часть исходной заготовки при высадке де-
формируемой ее части. Он перемещается перпендикулярно глав-
Рис. 2.1. Типовые поковки, штам-
ному и развивает усилие,
составляющее 0,4—0,6 от
усилия главного ползуна.
ГКМ получили весьма ши-
рокое распространение во
всех отраслях промышлен-
ности, особенно в автотрак-
торной, подшипниковой, а
также в сельскохозяйствен-
ном и транспортном маши-
ностроении. На ГКМ мож-
но штамповать поковки
различной конфигурации
массой от 0,1 до 150 кг
(рис. 2.1). Основное отли-
чие штампов ГКМ от мо-
пуемые на горизонтально-ковоч- лотовых и прессовых — это
ных машинах	наличие у них двух взаим-
но перпендикулярных плос-
костей разъема: 1) между пуансонами и матрицами и 2) между
подвижной и неподвижной матрицами.
Ниже приведены некоторые преимущества штамповки на
ГКМ.
1.	Возможность штамповки в закрытых штампах (безоблой-
ных) и во многих случаях без штамповочных уклонов. При
этом уменьшаются припуски и допуски на поковки и снижа-
ется отход металла в стружку и время на механическую обра-
ботку.
2.	Штамповка без облоя позволяет получать поковки высо-
кой точности и качества поверхности, снизить на 10—30%
расход металла, идущего в облой, и исключить операцию
обрезки облоя.
58
3.	Высокое качество получаемых поковок, что объясняется
благоприятным расположением волокон и осевой ликвацией от-
носительно действующих усилий при работе детали.
4.	Наличие двух взаимно перпендикулярных плоскостей разъ-
ема штампов обеспечивает получение таких поковок, которые
невозможно получить при штамповке на другом штамповочном
оборудовании в штампах с одной плоскостью разъема, напри-
мер, поковки со сквозным отверстием, с глубокой глухой по-
лостью, со стержнем и прошитым утолщением и др.
5.	Высокая производительность (400—900 поковок в час) и
возможность полной автоматизации технологического процесса
штамповки.
6.	Возможность широкого применения для ручьев сменных
вставок, что значительно уменьшает расход штамповой стали и
стоимость штампов.
К недостаткам штамповки на ГКМ следует отнести меньшую
универсальность по сравнению со штамповкой на молотах и прес-
сах, ограниченность в номенклатуре поковок, необходимость очи-
стки нагретой заготовки от окалины, относительно высокую сто-
имость машин.
Штампы ГКМ состоят из трех частей: неподвижной и под-
вижной матриц и подвижного пуансона. Основными операциями
при штамповке на ГКМ являются высадка (осадка или утолще-
ние частёй прутка), прошивка и просечка, а также пережим, от-
резка, гибка, расплющивание, выдавливание и обрезка облоя. На
ГКМ можно штамповать поковки с одного нагрева в одном, двух
и более ручьях, расположенных вертикально или горизонтально
в матрицах, как из мерной заготовки с применением заднего упо-
ра, так и из прутка с применением переднего или заднего упо-
ров. В большинстве случаев штамповка на ГКМ производится
от прутка. При этом с одного нагрева можно отштамповать
до 15 поковок.
2.2.	Конструкция горизонтально-ковочных машин
По кинематической схеме перемещения главного ползуна
ГКМ сходна с кривошипным горячештамповочным прессом. Раз-
ница заключаете#* в том, что ползун, несущий рабочий инстру-
мент, имеет возвратно-поступательное движение не в вертикаль-
ном, а в горизонтальном направлении. Кроме того, заготовка
перед штамповкой предварительно зажимается в матрицах спе-
циальным зажимным механизмом, действующим синхронно от
главного коленчатого вала.
Горизонтально-ковочные машины бывают двух типов: 1) с
разъемом матриц в вертикальной плоскости; 2) с разъемом мат-
риц в горизонтальной плоскости. Горячештамповочные цехи обо-
рудованы главным образом ГКМ 1-го типа. ГКМ 2-го типа бла-
годаря высокой производительности и возможности механизи-
ровать штамповочные работы весьма перспективны, но еще не
нашли широкого применение.
Кинематическая схема ГКМ усилием 20 МН с вертикальным
разъемом матриц показана на рйс. 2.2, а. От электродвигателя 1
движение передается клиноременной передачей 2 маховику 3, ус-
тановленному консольно на левом конце приводного вала 5.
59
В маховик встроена фрикционная пневматическая дисковая муфта,
при включении которой приходит в движение приводной вал и
через шестерни 6 и 7 —коленчатый вал 8. Последний Передает
движение через шатун 9 высадочному ползуну 15, совершающему
возвратно-поступательное движение и несущему закрепленный в
нем пуансонодержатель с пуансоном 18. Высадочный ползун снаб-
жен хвостовиком, движущимся по дополнительным направля’
60
ющим и обеспечивающим благодаря этому большую точность
-штамповки.
От коленчатого вала параллельно кривошипной передаче
идет кинематическая цепь зажимного механизма, служащего для
зажима заготовки и состоящего из жестко насаженного на ко-
ленчатый вал эксцентрика 11, имеющего два самостоятельных
профиля, бокового ползуна 13 с установленными в нем ролика-
ми 10 и 12, системы ломающихся рычагов 19, 20 и 21 и зажимно-
го ползуна 17 с гнездом для крепления подвижной левой матрицы.
Зажатие матриц осуществляется от рабочего профиля экс-
центрика 11 через сопряженный с ним ролик 12, который при
вращении коленчатого вала перемещает боковой ползун 13 впе-
ред, а зажимной ползун 17 при помощи рычагов 19, 20 и 21 —
к неподвижной цравой матрице, которая установлена в специаль-
ном гнезде 16 станины. Левая матрица зажимает заготовку и
удерживает ее до конца штамповки. При дальнейшем вращении
коленчатого вала второй профиль эксцентрика 11 через сопря-
гающийся с ним ролик 10 возвращает боковой ползун в край-
нее заднее положение и через рычаги 19, 20 и 21 производит
раскрытие матриц.
Для предохранения от возможных перегрузок звеньев за-
жимного механизма и станины в поперечном направлении в слу-
чае неполного закрытия матриц на боковом ползуне смонтирова-
но рычажно-пружинное предохранительное устройство. Для фик-
сирования длины высаживаемой части исходной заготовки
между передними торцами матриц и пуансонодержателем уста-
новлен передний подвижной упор 14, положение которого в про-
дольном направлении можно регулировать в зависимости от
длины высаживаемой части заготовки. При штамповке в пер-
вом ручье заготовку устанавливают' до упора 14, который в на-
чале штамповки, когда ползун начинает двигаться вперед, авто-
матически отходит в сторону и возвращается в свое рабочее
положение после окончания штамповки, когда высадочный пол-
зун занимает крайнее заднее положение. Упор имеет привод от
высадочного ползуна при помощи механизма, установленного
сверху машины на правой крайней стенке станины.
7 Для облегчения подачи заготовки в машину и передачи ее
из ручья в ручей ГКМ больших размеров оснащают гидропнев-
матическим*подъемником 22. На приводном валу ГКМ, между его
опорами, установлен ленточный пневматический тормоз 4, пред-
назначенный для остановки машины в конце рабочего хода.
ГКМ имеет электропневматическую систему управления. При
нажатии на педаль рычаг управления и конечный выключатель
открывают электропневмэтические клапаны тормоза и муфты, и
сжатый воздух поступает в цилиндр ленточного тормоза (про-
исходит растормаживание машины), а затем — в цилиндр муф-
ты (происходит включение муфты, а следовательно, и машины)
Остановка машины производится автоматически конечными
выключателями, управляемыми от коленчатого вала и электро-
пневматических клапанов. Последние обеспечивают выпуск воз-
духа сначала из цилиндра муфты для ее выключения, а затем
из цилиндра тормоза для затормаживания машины и остановки
коленчатого вала и высадочного ползуна в крайнем заднем по-
ложении.
61
На рис. 2.2, б показан общий вид ГКМ с разъемом матриц
в вертикальной плоскости. ГКМ с вертикальной плоскостью
разъема матриц изготовляют на отечественных заводах по
ГОСТ 7023—70 усилием от 1 до 3,15 МН с числом ходов в ми-
нуту от 95 до 21 соответственно.
2.3.	Классификация и составление чертежа поковки
В зависимости от сложности конфигурации все поковки,
изготовляемые на ГКМ, можно разделить на две основные груп-
пы: 1) поковки типа сплошного стержня с одним или двумя
утолщениями, расположенными на концах или по длине стержня,
и с утолщением типа проушины, развилины, прошитыми глухи-
ми отверстиями, или другой сложной формы на конце стержня;
2) поковки типа колец и втулок со сквозным отверстием.
Поковки первой группы штампуют высадкой или высадкой
и прошивкой. Основными технологическими операциями при
штамповке поковок второй группы являются прошивка с фор-
мовкой и просечка. При получении в поковке сквозных отвер-
стий недеформируемая часть исходной заготовки не зажимается,
и просечка перемычки обычно совмещается с отделением поков-
ки от исходной заготовки. Исходным материалом для составле-
ния чертежа поковки, изготовляемой на ГКМ, является чертеж
чистовой детали. Припуски на сторону и допуски на размеры
поковок назначают в зависимости от массы и линейных разме-
ров детали по ГОСТ 7505—74. Правила составления чертежа
поковки при штамповке на ГКМ такие же, как и для штамповки
на молотах. В некоторых случаях благодаря наличию разъемных
матриц чертеж поковки может составляться без напусков.
При разработке технологического процесса необходимо стре-
миться к тому, чтобы штамповку осуществлять в пуансоне, так
как при этом поковки получаются более точными, а штампы
более прочными и простыми. Прошивные переходы нужно рас-
считывать таким образом, чтобы прошивка происходила за счет
раздачи металла в сторону, а не за счет течения металла на-
встречу движению пуансона. Усилие прошивки при этом будет
меньше, а стойкость прошивных пуансонов больше, чем при об-
ратном выдавливании.
2.4.	Штамповка поковок высадкой
и расчет наборных переходов
Высадку можно производить либо в матрице, либо в пуан-
соне. При высадке заготовки с отношением длины высаживае-
мой (незажатой) части /в к диаметру исходной заготовки d боль-
ше. трех (lB/d > 3) неизбежен продольный изгиб. Чтобы исклю-
чить продольный изгиб и образующиеся на поковке складки,
высадку необходимо вести за несколько последовательных опе-
раций (для набора необходимого объема металла).
При разработке технологического процесса штамповки по-
ковок высадкой на ГКМ и определении количества наборных
переходов необходимо руководствоваться следующими основны-
ми правилами высадки.
62
1.	Если /в 3d при ровном перпендикулярном к оси прутка
торце заготовки и плоском пуансоне, то высадку за один ход
машины можно произвести на любой диаметр (рис. 2.3,а).
2.	Если /в > 3d, то высадку за один ход машины можно
произвести на диаметр d\ < l,5d, где d — диаметр исходного
прутка (рис. 2.3,6). Для того чтобы не было образования скла-
док, высадку на указанный диаметр осуществляют в закрытой
полости матрицы или пуансона с тем, чтобы стенки полости
предохраняли от слишком большого изгибания высаживаемого
прутка и появления на нем скла-
док. С уменьшением зазора меж-
ду диаметрами полости d\ и прут-
ка d опасность появления скла-
док уменьшается.
3. Если ZB > 3d и высадка
производится на диаметр di =
= l,5d, то выступающая за пре-
делы матрицы свободная часть
прутка не должна превышать диа-
метр исходного прутка, т. е.
f d (рис. 2.3,6). Если это усло-
вие йе будет выдержано, то за
пределами матрицы произойдет
продольный изгиб, вызывающий
брак. Таким образом, переходить
от начальных размеров высажи-
ваемой части заготовки к конеч-
ным ’ при условии /в > 3d надо
последовательно, в соответствии
с приведенными правилами. Для
получения размеров последующего
1в
Рис. 2.3. Схемы высадки
поковок на цилиндр (а, 6)
и на конус (в)
перехода исходными расчет-
ными размерами следует считать диаметр и длину предыдущего
перехода.
Наиболее благоприятные условия набора металла обеспе-
чивает высадка в пуансоне с конической полостью (рис. 2.3, в).
Для определения рабочих размеров конической полости пуансо-
на необходимо исходить из условия равенства объемов выса-
живаемой части заготовки VB = (rcd2/4)/B и конической полости
пуансона VK = (л/12) lK (р2к + d2 + О/к), т. е. VB = VK.
Выразим элементы конической высадки через относительные
величины. Относительная длина высаживаемой части заготовки
ф = ZB/d. Относительную длину осадки р ~ M/d исходя из до-
пустимой за одну операцию высадки без образования складок
определяют по формуле р 1,2 + 0,2ф < 3. Зная ф и р, полу-
чаем относительную глубину X == lK/d конической полости пуан-
сона: X = ф— р. Относительный меньший диаметр конической
полости т] « dK/d должен быть равен 1,0—1,2. Относительную
величину большего диаметра е = DK/d определяют из условия
(jtd 2/4) 1В = (л/12) /к (Р2 + d2 + Z>KdK) при подстановке в нее
принятых относительных величин по формуле
в — 1,73 д/ф/А. - Сп/2)2 — я/2.
63
Окончательные размеры конической полости пуансона!
/к =	== &d\ dK == Tjdf; А/ — ($4/. л»
Если после первого перехода окажется, что отношение
lK/dcp < 3 [dcp = (DK + JK)/2], то следующий наборный переход
не требуется. Если же после первого перехода отношение
/к/dfcp > 3, то необходимо предусмотреть второй ручей, который
рассчитывают по средним размерам первого конусного перехода
dcp и /к таким же способом, как и первый.
Длину высаживаемой части заготовки при штамповке поко-
вок типа стержня с утолщением на конце стержня определяют
исходя из объема высаживаемой части поковки Vn с учетом
усадки (для стали усадку принимают равной 1,5%), потерь ме-
талла на угар Vy (при пламенном нагреве —1,5—2% и при
электронагреве — 0,5% объема заготовки) и отхода на облой Vo,
есл^ он неизбежен.
Таким образом, объем V3ar высаживаемой части заготовки
V3ar = Vn + Vy + Vo.
Диаметр заготовки d определяется диаметром стержня по-
ковки. Длина высаживаемой части заготовки
/в “ 4Vзаг/ЛС?2.
Длина всей заготовки для штамповки поковки
/заг в /в 4" /с>
где /с ~~ длина стержня.
2.5.	Штамповка поковок типа колец и втулок
Штамповку колец, высота которых меньше наружного диа-
метра, производят в ручье, расположенном в пуансоне или в
матрице. В поковках, изготовленных в пуансоне, отсутствуют де-
фекты, свойственные поковкам, изготовленным в матрицах (эл-
липтичность наружного диаметра, смещение и др.). Втулки
имеют высоту больше наружного диаметра, поэтому формовоч-
но-прошивные переходы производят в ручьях, расположенных
в матрицах.
При штамповке колец и втулок окончательный штамповоч-
ный (формовочный) переход предшествует просечному и его
объем зависит от полной глубины прошивки и толщины просеч-
ки. Количество наборных переходов рассчитывают по правилам
высадки. Количество прошивных переходов определяется исходя
из глубины прошивки окончательного формовочного перехода.
Штамповку колец и втулок можно .производить без наборных
переходов или с применением не более одного перехода, если
выбрать пруток с отношением размеров lB/d = 1,5	2,5.
Объем окончательного формовочного перехода Кф подсчиты-
вают по размерам поковки Vn с учетом усадки, перемычки Vnep,
облоя Vo (если он предусмотрен), угара Vy и половины положи-
64
тельных отклонений размеров поковки, приводящих к его уве-
личению
Кф = Уп + Ипер+Уо+Уу.
Диаметр исходной заготовки определяется по формуле
d == (0,8 ч- 0,95)	.
Длина высаживаемой части прутка /в = 4Уф/га/2.
При штамповке колец и втулок возможны три варианта.
Простейший случай,—когда изменения диаметра прутка не тре-
буется, т. е. при d — do (рис. 2.4). В этом случае в первом пере-
Рис. 2.4. Переходы штам-
повки кольца
Рис. 2.5. Переходы штам-
повки кольца с подъемом
металла
Ходе производят формовку кольца в пуансоне, а во втором —
выполняют просечку перемычки. Металл просекаемой перемычки
остается на конце прутка и используется при изготовлении сле-
дующего кольца. Для облегчения прошивки при формовке де-
вают наметку.
В том случае, когда d > d0, причем разница между диамет-
рами невелика (dQ 1,М), в зажимной части формовочного ру-
чья делают конусный переход (подъем) от диаметра прутка до
диаметра отверстия (рис. 2.5). При такой штамповке просечка
йеремычки происходит очень легко и без каких-либо дефектов.
При условии, когда d>d0, причем ds^l,ld0, необходим пере-
жим прутка под поковкой с диаметра d на диаметр d0 (рис. 2.6).
Пережим осуществляют в зажимной части -наборного и формо-
вочного ручьев. В первом переходе пережим делают на овал, а
втором — на круг, равный диаметру отверстия. При переносе
йз первого ручья во второй заготовку поворачивают вокруг оси
Й 90°. В третьем ручье делагрт просечку перемычки.
Q5
Для успешной штамповки втулок, когда требуется несколько
прошивных переходов необходимо соблюдать следующие усло-
вия (рис. 2.7):
I переход	длина свободной (незажатой)
Рис. 2.6. Переходы штам-
повки кольца с пережимом
металла
части прошиваемой заготовки
1с < 3d;
во избежание изгиба заготов-
ки глубина прошивки в каждой
операции /п (3 4- 4)d0;
в момент начала прошивки
пуансон должен входить в на-
правляющую часть ручья на вели-
чину & > 10 4- 15 мм;
общая глубина прошивки не
должна превосходить рабочего
хода центрального ползуна.
Рис. 2.7. Схема штамповки
глубокой прошивкой
В случае штамповки, тонкостенной втулки возможно приме-
нение волочения или выдавливания на ГКМ.
2.6.	Штамповка поковок из трубных заготовок
На горизонтально-ковочных машинах успешно выполняют
одноручьевую и многоручьевую штамповку поковок из трубных
заготовок, особенно большой длины, когда высадка является
единственно возможным способом получения фланцев и утол-
щений на конце труб. На практике широко применяют высадку
труб для разнообразных трубных поковок.
На рис. 2.8 показаны способы высадки труб. При высадке
труб утолщение стенки может быть достигнуто за счет увеличе-
ния наружного диаметра dH, уменьшения внутреннего диаметра
dB или в результате изменения обоих диаметров. При утолще-
нии стенки трубы t за счет увеличения наружного диаме!фа
длина направляющей части пуансона (оправки) в момент нача-
ла деформации должна быть больше длины высаживаемой ча-
сти трубы ZB, т. е. должна перекрывать полость в матрице под
утолщение, а центрирующая часть пуансона должна заходить
в направляющую часть матрицы на величину Ъ 10 4- 15 мм*
66 <
Направляющую часть пуансона рекомендуется выполнять с
уклоном от 30' до Г.
За счет увеличения наружного диаметра трубы утолщение
стенок до 1,25/ можно производить за один переход. При боль-
,шем увеличении толщины стенок высадку ведут за несколько
переходов. Утолщение стенок только за счет уменьшения внут-
реннего диаметра трубы при большой длине высаживаемой ча-
сти можно осуществить в первом переходе на 0,75 суммарного
утолщения, а во втором переходе — на 0,25.
Рис. 2.8. Высадка трубных заготовок: а и в — вы-
садка за счет увеличения наружного диаметра;
б — высадка на конус; г — раздача трубы с ра-
струбом; д — высадка за счет уменьшения вну-
треннего диаметра; е — высадка за счет увели-
чения наружного и уменьшения внутреннего диа-
метров
Установлено, что металл лучше заполняет полость с внут-
ренней поверхности трубы. Поэтому при высадке труб следует
р первых переходах производить набор металла во внутреннюю
: часть трубы, а затем в завершающей операции раздать металл
рплавным пуансоном до первоначального внутреннего и требуемо-
го наружного диаметров трубы. Чтобы предотвратить при вы-
мсадке труб возможные осевые перемещение и деформацию, за-
готовку следует устанавливать по заднему упору.	,
В некоторых случаях, если это обусловлено конфигурацией
^цоковки, высадку трубы можно осуществлять и в полости пуан-
хона на конус. Иногда требуется не только изменить толщину
рстенки трубы, но и увеличить на определенном участке наруж-
ный и внутренний ее диаметры. При этом раздача трубы произ-
водится после соответствующего утолщения стенки пуансонами
плавной формы.
; ' Длину /в высаживаемой части заготовки, необходимую для
^Образования утолщения, подсчитывают по формуле /в = Уф/Лаг.
[ Объем Кф утолщенной части поковки определяют по чертежу
67
поковки с учетом угара металла и половины допуска, приводя-
щего к увеличению объема. Площадь сечения исходной заготов-
ки (трубы)	V
F3ar = л (dH ~ йв)/4‘
2.7.	Штамповка поковок на Г КМ
с применением термомеханической обработки
Новым технологическим процессом штамповки поковок на
ГКМ является изготовление поковок с применением термомеха-
нической обработки (см. гл. 1). Примером такого процесса слу-
жит штамповка высадкой поковки сателлита из стали 45ХН —
наиболее нагруженной и массовой детали трактора К-701. По-
ковки сателлита штамповали в закрытых штампах на ГКМ уси-
лием 20 МН в двухручьевом штампе (формовка с наметкой в
пуансоне и ’просечка). Заготовкой служила штанга диаметром
110 мм и длиной 4 м. Штангу длиной 800 мм нагревали в ин-
дукционной печи. Загрузка штанги в индуктор, выдача ее из
индуктора и подача к ГКМ производилась кран-балкой. Штангу
нагревали 5 мин, а транспортировку ее к машине и штамповку
осуществляли за 10 с. Длина заготовки для штамповки одного
сателлита 126 мм, масса заготовки 9,6 кг, масса поковки 9,2 кг.
Поковки после штамповки закаливали1 в масляном баке емко-
стью 400 л.
Испытания механических свойств образцов поковок сател-
литов, отштампованных на ГКМ по режимам ВТМО, показали,
что прирост предела прочности составлял 20—26%, предела те-
кучести — 34—40%, пластических свойств — 5—15% и ударной
вязкости—12—21% по сравнению с механическими свойствами
поковок сателлитов, отштампованных по заводской технологии
без применения термомеханической обработки.
Поковки сателлита, отштампованные по новому технологи-
ческому процессу, имели плотную макроструктуру и мелкозерни-
стую микроструктуру. Штамповка поковок сателлита методом
ТМО показала, что в зависимости от выбранных режимов
ВТМО можно получать комплекс механических свойств поковок
с различным сочетанием прочностных и пластических характери-
стик. Этот весьма перспективный метод штамповки поковок
следует рекомендовать для широкого внедрения на заводах.
\2.8. Штамповка на электровысадочных машинах
Для получения большого набора металла при штамповке
стрежневых поковок типа автомобильных полуосей, тяг и дру-
гих, имеющих тонкий стержень с головкой сложной формы, в
последнее время в горячештамповочных цехах начинают приме-
нять высадку на электровысадочных машинах.
Сущность электровысадки состоит в том, то при высадке за-
готовок на этих машинах одновременно происходит контактный
электронагрев и формоизменение деформируемой части заготов-
ки (рис. 2.9). В отличие от штамповки высадкой на обычных
68
* ГКМ, когда за один ход ползуна набор металла можно осу-
ществить на длине участка заготовки, равной 2,5—3 диаметрам
7 заготовки, на современных электровысадочных машинах за один
1 ход подвижного ползуна возможно набрать объем металла на
: длине деформированной части заготовки, равный 20—30 ее диа-
метрам. Это достигается тем, что подвергающуюся высадке
участь длины заготовки зажимают между двумя радиальными и
одним торцовым контактами. К контактам подводят электриче-
ский ток большой силы и низкбго напряжения, получаемый от
Рис. 2.9. Схема открытой (а) и закрытой (б) высадки на элек-
*	тровысадочной машине:
/—заготовка; 4, 5—радиальные контакты; 3—торцовый контакт; 2—по-
движный ползун; 6—осаживаемый толкатель; 7—высаженный объем
металла
^специального трансформатора. Радиальные контакты находятся
- под действием усилия прижима, а торцовый-контакт — под дей-
ствием давления толкателя. Усилие толкателя больше усилия
^‘прижима радиальных контактов. Из-за сопротивления металла
‘Прохождению электрического тока происходит нагрев зажатой
; между контактами заготовки. По мере нагрева заготовка продви-
гается вперед усилием толкателя и происходит высадка упираю-
Мцегося в торцовый контакт торца заготовки. Толкатель преодо-
г левает усилие прижима радиальных контактов без нарушения
1 электрической цепи, поэтому по мере проталкивания заготовки
i “между радиальными контактами нагреву будут подвергаться
i все новые и новые ее части. При этом основное правило штам-
повки на ГКМ сохраняет свою силу, поскольку в процессе
Посадки свободная длина, подлежащая непосредственно высадке,
рне превышает трех диаметров прутка.
Возможность получения большого набора металла за один
гход позволяет вести процесс с минимальным окислением поверх-
' ности заготовки и обеспечением хорошего качества металла,
£что практически не представляется возможным получить при
/обычной высадке с двумя-тремя нагревами и большим количеством
£
69
Переходов. Процессы нагрева и набора на электровысадоч-
ных машинах автоматизированы. Электровысадочные машины
применяются для открытой и закрытой высадки. Открытую вы-
садку (см. рис. 2.9, а) используют для предварительного набора
и получения фасонных заготовок под последующую штамповку
на других кузнечно-штамповочных машинах. На ВАЗе откры-
тую высадку применяют для получения фасонных загото-
вок под последующую штамповку поковок на фрикционных
прессах.
Для окончательного оформления на заготовках утолщений,
не подвергающихся последующей штамповке, используют за-
крытую высадку (см. рис. 2.9,6). В этом случае плоский тор-
цовый контакт заменяют штампом, полость которого соответ-
ствует конфигурации утолщенной части поковки.
Электровысадочные машины для заготовок диаметром 15—
100 мм горизонтального и вертикального типов с пневматиче-
ским или масляно-гидравлическим приводами изготовляют фир-
мы ФРГ. В настоящее время высадку на электровысадочных
машинах можно производить только для заготовок с диаметром
не более 100 мм. Заготовки более крупных размеров требуют при-
менения тока большой силы, подведение которого к нагревае-
мой заготовке представляет трудности.
Машины вертикального типа отличаются компактностью, но
вследствие меньшего расстояния между контактами и вертикаль-
ного расположения заготовки они применяется только для изго-
товления мелких поковок (болтов, винтов, заклепок и других
грибовидных деталей). К преимуществу электровысадочных
машин относится отсутствие фундамента. Их устанавливают на
полу цеха и переставляют кранами с помощью рым-болтов.
В кузнечном цехе ВАЗа применяют шесть автоматизированных
электровысадочных машин для получения из заготовок диамет-
ром 14,6 мм и длиной 353 мм поковок длиной 260 мм с утол-
щением диаметром 21 мм. Производительность этих машин со-
ставляет 180 шт./ч.
2.9.	Ручьи штампов ГКМ
При штамповке, на ГКМ применяют следующие виды ру-
чьев: наборные, штамповочные, прошивные и формовочно-про-
шивные, просечные, обрезные, отрезные.
Наборные ручьи предназначены для набора металла; т. е.
для получения высадкой за один или несколько переходов про-
межуточной формы заготовки или. окончательной формы поков-
ки. Набирать металл, можно с матдеш на цилиндр, в пуансоне
на конце или частично в матрице и частично в пуансоне. Высад-
ку на цилиндр применяют только при одном или двух переходах.
При большем количестве переходов высадить на цилиндр без
заусенцев очень трудно, и в этом случае переходят на конус-
ную высадку в пуансоне, что позволяет предотвратить образо-
вание долевого и торцового заусенцев.
Штамповочные ручьи служат для получения предваритель-
ной заготовки, близкой к готовой поковке, или сразу готовой
поковки. В последнем случае, если поковку не надо отделять
70
от исходной заготовки, штамповочный ручей является послед-
ним ручьем ГКМ. Штамповать можно в матрице, в пуансоне
или частично в матрице и частично в пуансоне. Штамповка в
матрице дает поковку без наружных уклонов, но точность раз-
меров получаемой при этом поковки меньше, чем при формовке
в пуансоне, из-за смещения одной матрицы относительно дру-
гой. При штамповке в пуансоне смещение поковки отсутствует,
но для облегчения удаления ее из ручья необходимо применять
наружные штамповочные уклоны, приводящие к увеличению рас-
хода металла. Выбор варианта штамповки зависит от требуемой
точности размеров и формы поковки.
Прошивные и формовочно-прошивные ручьи служат для по-
лучения глухих полостей в исходной или предварительно вы-
саженной за один или несколько переходов заготовке. В про-
шивных ручьях происходит только образование полости, а в
формовочно-прошивных производится формовка заготовки с
одновременной ее прошивкой. Прошивку можно осуществлять в
том случае, если отношение диаметра прошивника к диаметру
заготовки dn?ld 0,5 4- 0,6.
Просечные ручьи применяют для просечки перемычки у пред-
варительно прошитой поковки и одновременного отделения ее
от прутка при изготовлении поковок со сквозным отверстием.
Диаметр режущей части просечного пуансона принимают равным
дцаметру отверстия поковки. Для того чтобы при просечке вы-
талкиваемый пруток свободно перемещался в задней направляю-
щей части ручья, диаметр этой части делают на 1—2 мм больше
диаметра заготовки. Размеры просечного ручья делают с учетом
того, чтобы поковка свободно укладывалась в ручей и удаля-
лась из него после раскрытия матрицы.
Отрезные ручьи применяют для отделения отштампованной
поковки от исходной заготовки и для отрезки высечки, остаю-
щейся на прутке после операции просечки при штамповке по-
ковок со сквозными отверстиями. Отделение поковки или вы-
сечки от прутка производится ножами, укрепленными в непод-
вижной и подвижной матрицах ходом боковок ползуна машины.
Обрезные ручьи служат для обрезки облоя, который может
образоваться при штамповке поковок сложной конфигурации и
с применением заднего упора. Чистота обрезки облоя зависит
от величины зазора между обрезным пуансоном и матрицей,
который составляет от 0,3 до 0,8 мм для поковок диаметром
от 20 до 160 мм и 1 мм для поковок диаметром свыше
160 мм.
Зажимная часть ручья используется для удержания заготов-
ки. На практике применяют зажимные части ручьев двух ти-
пов: гладкие и рифленые. Для надежного удержания заготовки
от проскальзывания прутка во * время штамповки профиль за-
жимной части ручья выполняют овальным. Гладкую зажимную
часть ручья применяют для поковок типа стержня с утолще-
нием, когда на стержне не допускается следов зажимных пояс-
ков. Рифленую зажимную часть применяют при штамповке
пустотелых поковок, когда зажимные пояски не вызывают по-
явления складок и зажимов на поковке. Применение рифленой
зажимной части позволяет сократить длину зажимной части
И получить экономию металла.
71
Пережимная часть ручья служит для уменьшения попереч-
ного сечения исходной заготовки до диаметра просекаемоср от-
верстия. Пережимают прутки перед просечкой ходом бокового
ползуна с помощью пережимных вставок, которые располагают
в ручьях матриц. При большой разнице в диаметрах исходной
заготовки и пережатой ее части пережим делают в двух или
трех ручьях. В первых ручьях пережим делают на овал, в по-
следних — на круг. При переносе из ручья в ручей заготовку
кантуют на 90°.
2.10.	Технологические процессы штамповки поковок
на ГКМ
Поковки типа стержня с утолщением на одном или двух ,
концах штампуют с применением наборных и штамповочных ру-
чьев. Типичными являются поковки, полуоси автомобилей, кото-
рые обычно штампуют из мерных заготовок постоянного попе-
Рис. 2.10. Вальцованная заготовка (а), поковка полуоси (б)
речного сечения на двух ГКМ. Фланец получают за 4—5 пере-
ходов на ГКМ усилием 12 МН, а утолщенную часть на другом
конце полуоси штампуют за 1—2 перехода на ГКМ усилием
4,5 МН. Недостатками такого технологического процесса яв-
ляются применение двух нагревов и двух ГКМ, повышенный
расход металла, образование облоя при высадке второго кон-
ца поковки из-за колебания размеров исходной заготовки, низ-
кая производительность.
На ВАЗе поковки полуосей из стали 30 штампуют по
новому технологическому процессу. Штамповку производят на
автоматизированной ГКМ усилием 12 МН из фасонной заготов-
72
ки, получаемой на специализированных автоматических; ковоч-
ных вальцах. На рис. 2.10 приведены вальцованная заготовка
и поковка полуоси, а на рис. 2.11—штамп для ее изготовления.
Вальцованная заготовка состоит из цилиндрической части диа-
метром 42 мм и длиной 180 мм, высаживаемой на ГКМ, пере-
ходных конических элементов, конической части длиной 396 мм
с уклойом (1 : 100) и концевого цилиндрического участка диа-
метром 27 мм.
б &
Рио. 2.11. Штамп для изготовления полуоси
л Поковку штампуют за пять переходов. В первом и втором
ручьях происходит набор металла в конической плоскости
пуансона, в третьем — открытая формовка в полости матрицы без
ограничения течения по периферии фланца, в четвертом — окон-
чательная штамповка - фланца в закрытой полости матрицы с
образованием на его периферии незначительного торцового за-
усенца, в пятом ручье, который является калибровочным,
73
Поковка
ж
#4
^2
244
Iпереход
236,5
____541

116,5}
160’
II
Рис. 2.12. Поковка и переходы
штамповки вала промежуточной
коробки передач
осуществляется окончательное оформление поковки в соответ-
ствии с поковочным чертежом. Для получения цилиндрических
высаживаемых элементов правильной формы заготовку п^и пе-
реносе из четвертого ручья в пятый поворачивают на 90°.
Матрицы штампа выполнены монолитными с рабочими 5 и
зажимными 6 вставками. Пуансоны делают составными со смен-
ными быстроизнашивающимися рабочими частями, которые кре-
пятся в пуансонах штифта-
ми или болтами. Наборные
пуансоны имеют донные
вставки, положение кото-
рых можно изменять про-
кладками. Пружины прижи-
мают вставки к проклад-
кам. Изменением положения
i вставок регулируют объем
L полостей наборных пуансо-
нов. Формовочные части пу-
ансонов фиксируются от по-
воротов штифтами 4. В пу-
ансоне четвертого ручья
предусмотрены газоотводя-
щие каналы в труднозапол-
няемых элементах полости
ручья. Калибровку поковки
в пятом ручье производят
подвижной формовочной
частью пуансона. Рабочая
формовочная
связана с
винтами и пружинами 2,
На ее торце предусмотре-
на полость для размещения
торцового заусенца флан-
ца поковки, который может
образоваться из-за откло-
нения размеров высаживае-
мой части исходных заго-
товок, получаемых вальцов-
кой.
116,5
275 l +
Л1
155,5
*J№
12&5
ап
407,5;
вставка 1
пуансоном 3
Ж
Примером совершенствования технологического процесса из-
готовления поковок типа стержня с несколькими утолщениями,
расположенными вдоль ее оси, позволяющего значительно умень-
шить отход металла и сократить трудоемкость, является штам-
повка на ГКМ многоступечатого вала промежуточной коробки
передач (рис. 2.12).
По старой технологии эти поковки штамповали на молоте
с массой падающих частей 5 т за три перехода (протяжка,
подкатка и окончательная штамповка) с последующей обрезкой
облоя на прессе усилием 5 МН. При этом норма расхода метал-
ла составляла 13,36 кг, масса поковки — 10,86 кг, выход годного
литья — 81,28%, трудоемкость штамповки — 0,046 чел.-ч.
По новой технологии штамповка поковки вала промежуточ-
ной коробки передач из стали ЗОХГТ осуществляется из заготов-
74
ки диаметром 53 мм и длиной 645 мм на ГКМ усилием 12 МН в
четырехручьевом штампе (рис. 2.13). В первом ручье произво-
дится набор металла для утолщенной части поковки, во втором
ручье высаживается средняя головка вала, в третьем — крайняя
12 3 4	5	6	7	8	6
Рис. 2.13. Высадочный штамп для штамповки поковки вала
промежуточной коробки передач
головка и в четвертом ручье производится одновременная обрез-
ка облоя у двух головок. Высадочный штамп снабжен формо-
вочными 11,12,13, 17, зажимной 14, направляющими 15 и 16, кле-
щевой 10 и обрезной 18 вставками, которые закреплены в мат-
рице 8 сквозными винтами, и клещами 9. Наборный пуансон 5
первого ручья сделан сплошным, а пуансоны второго и третьего
ручьев сборные, состоящие из державок 4, закрепленных в пуан-
сонодержателе 1 с помощью клинового соединения 3 и форму*
ющих частей 7, скрепленных между собой винтами.
75
Для фиксации заготовки вдоль оси наборного ручья в непод-
вижной правой матрице имеется специальный поддерживатель 6,
который усилием пружины кручения свободно поворачивайся до
упора и располагается вертикально. При перемещении наборного
пуансона вперед заготовка попадает в полость пуансона, кото-
рый по мере продвижения отводит поддерживатель и не затруд-
няет штамповку. Объем наборного ручья по мере его износа
можно регулировать с помощью специального регулировочного
винта 2. Четвертый ручей для одновременной обрезки облоя у
двух головок поковки состоит из обрезной вставки 18, винта /у,
пружины 20, ползушки 21, обрезной матрицы 22 и обрезного
пуансона 23. При рабочем ходе под действием обрезного пуан-
сона 23 производится отделение облоя. Обрезка облоя на сред-
ней головке осуществляется ползушкой, которая одновременно
выполняет функцию кольца, не допускающего подсадки шейки
вала. При обратном ходе ползуна каждая из ползушек раздви-
гается усилием трех пружин сжатия, отверстия для которых
выполнены в обрезных вставках.
При штамповке вала промежуточной коробки передач по новой
технологии норма расхода металла составляла 11, 12 кг; масса
поковки—10,6 кг; выход годного — 95,32%; трудоемкость штам-
повки—0,31 чел.-ч; экономия металла на одной прковке—2,24 кг.
Штамповку поковки наконечника боковой тяги со сложным
утолщением на одном конце (рис. 2.14) изготовляют на ВАЗе
в четырехручьевом штампе на ГКМ усилием 8 МН. В первых двух
ручьях в конических пуансонах с отверстиями для выхода газов
набирают металл на конце. В третьем ручье производится фор-
мовка шаровидного утолщения. Окончательную штамповку утол-
щенной части поковки выполняют в четвертом открытом ручье
пуансоном главного ползуна. Конструкция этого штампа отлича-
ется от применяемых на других заводах тем, что стержень по-
ковки в окончательном ручье располагается вертикально и удер-
живается клещами. Облой на утолщениях обрезают в холодном
состоянии на обрезных прессах.
, На блоке матрицы (рис. 2.14,6) размещены три ручья (пер-
вых трех переходов штамповки) и вставки 2 со шпонкой 1 для
окончательного перехода. Пуансоны первого 9, второго ,8 и треть-
его 7 ручьев изготовлены отдельно в виде монолитных быстро-
сменных частей штампа. Пуансон окончательного ручья имеет
сборную конструкцию и состоит из формующей части (выступа)
4, вставки 3 и опорного элемента 6 с хвостовиком для крепле-
ния в блоке пуансонов. Вставка 3 ориентируется в опорном эле-
менте 6 по отношению к формирующей части 4 с помощью шпон-
ки 5. Изогнутая поверхность разъема вставок 2 и 3 соответствует
геометрии поковки. Зазор между вставка'ми устанавливается при
наладке штампа. Заготовки при штамповке удерживают упор-кле-
щами, для размещения губок которых в блоке матриц и во встав-
ке 2 предусмотрены цилиндрические проточки.
В настоящее время на передовых заводах автотракторной
промышленности освоена точная штамповка на ГКМ конических
шестерен (с длинным хвостовиком) со штампованным зубом. На
рис. 2.15 приведен штамп для изготовления поковки валика -с
шестерней, имеющей число зубьев z = 16, модуль по большому
основанию т = 7 и угол зацепления а = 14°30'.
76
* Штампуют шестерню из мерной заготовки диаметром 65 мм
"и длиной 566 мм на ГКМ усилием 10 МН. Штамп состоит из трех
^ручьев: наборного, чистового и обрезного. На ГКМ не применяют
'Черновые ручьи при штамповке поковок с зубом, как это делается
,рри точной штамповке шестерен на КГШП, так как невозможно
обеспечить точную фиксацию заготовки при перекладке ее -из чер-
вового ручья в чистовой.
200 ж
[	Рис. 2.14. Поковка наконечника боковой тяги (а)
R	и штамп для ее изготовления (б)
Ь Технологический процесс штамповки шестерни на ГКМ ана-
логичен процессу штамповки на КГШП. Заготовку фиксируют
по заднему упору 15. Наборный ручей, коническая полость кото-
рого расположена в пуансоне 11,— типовой конструкции, чисто-
вой ручей — составной, вставка 14 (для штамповки зубьев) за-
прессована в горячем состоянии в обойму 13. В осевом отверстии
- вставки 14 также на горячей посадке укреплен хвостовик 12, ко-
торый крепится в пуансоне 10 винтом 9. Вставка 6 обрезного ру-
;чья соединена с пуансоном 7 винтом 8. Обрезная вставка 4
:	77
закреплена в матрице 3 винтами и имеет кольцевую выточку, где
размещается съемник для снятия облоя, состоящий из сбрасыва-
теля 5, пружин 2 и винтов 1. Зубчатую вставку ручья 1итампа
штампуют в мастер-штампе на КГШП. Материал зубчатой встав-
ки — сталь ЗХ2В8, материал обоймы — 5ХНВ, хвостовика-встав-
ки — 7X3.
Шестерни, отштампованные с готовым профилем зуба, имеют
небольшие припуски на последующую механическую обработку и
Рис. 2.15. Штамп для изготовления на ГКМ конической
шестерни с длинным хвостовиком
отличаются повышенной прочностью. Кроме того, штамповка
шестерен с зубам дает значительную экономию металла и уде-
шевляет себестоимость готовых шестерен.
На рис. 2.16 приведена последовательность переходов штам-
повки поковки гладкой втулки со сквозным отверстием (рис.
2.16, а), а также штамп (рис. 2.16,6) для ее изготовления.
Штампуют ее из заготовки диаметром 46 мм и длиной 115 мм
за четыре перехода. В первом наборном ручье происходит набор
металла на цилиндр с образованием переднего центрирующего
бурта и углубления под прошивку и пережим прутка на овальное
сечение. Во втором черновом формовочно-прошивном ручье про-
изводят дальнейшую прошивку отверстия и формовку передней
наружной части поверхности втулки до окончательных размеров
с пережимом прутка на круглое сечение диаметром 32 мм.
В третьем чистовом формовочно-прошивном ручье прошивают от-
верстие на всю глубину и оформляют окончательно наружные
очертания поковки. Четвертый ручей служит для просечки пере-
78,
Ьлчки. Так как высечка получается короткой (около 12 мм) и при
йамповке следующей втулки прошивень первого наборного ру-
ья, проникая в наметку заготовки, несколько раздает ее и вырав-
416
Рис. 2.16. Переходы штамповки втулки (а) со сквозным от-
верстием и штамп для ее изготовления (б)
нивает уступ между высечкой и заготовкой, высечку не отрезают.
Для штамповки этой поковки требуется усилие 2 МН. Для разме-
щения четырех ручьев, вставок диаметром 90 мм и минимальной
толщины стенок между ручьями высота штампа должна быть не
79
менее 400—460 мм. Высота штампа у ГКМ усилием 2 МН всего
380 мм, поэтому штамповку этой поковки ведут па ГКМ усилием
4 МН с высотой штампа 480 мм.
На рис. 2.17 показана последовательность переходов штам-
повки поковки кольца, а на рис. 2.18 приведен общий вид трех-
ручьевого штампа для ее изготовления В первом ручье произво-
дится набор металла в коническом пуансоне с наметкой будущего
отверстия. В этом же ручье осуществляется подъем заготовки до
диаметра, равцого диаметру отверстия кольца. Во втором ручье
производится прошивка с радиальной раздачей металла и оформ
80
ляются наружные размеры кольца Третий ручей предназначен для
просечки перемычки. Зажимная часть ручья выполнена рифленой
для сокращения длины концевого отхода и уменьшения потери
металла
Штамп состоит из пуансонодержателя /, наборного 12, фор-
мовочного 6 и просечного 2 пуансонов, а также подъемной 11,
формовочной 7, просечных 3 и 4 и зажимных 8 и 10 вставок, за-
крепленных в матрице 9 винтами 5.
Новым и весьма прогрессивным технологическим процессом
является штамповка на ГКАА методом выдавливания полых труб-
чатых поковок. В настоящее время нет опыта штамповки таких
поковок на ГКМ и надежно работающих конструкций штампов.
Рис. 2.19. Переходы штамповки выдавлива-
нием поковки цапфы картера заднего моста
В качестве примера на рис 2 19 показаны переходы штамповки
выдавливанием на ГКМ поковки цапфы картера заднего моста
на КамАЗе. Штамповку поковки цапфы картера заднего моста
из стали 40 осуществляют из заготовки диаметром 120 ±20* и
длиной 158 ±2 мм в следующей последовательности: подогрев
прутка до температуры 500—600 °C в газовой механизированной
печи; резка заготовки на автоматизированных пресс-ножницах
усилием 16 МН на мерные заготовки; контроль размеров заго-
товки и качество реза, нагрев заготовки в индукционном нагре-
вателе до температуры 1200—1250 °C; штамповка в четырехручь-
евом штампе на ГКМ усилием 12,5 МН.
В первом ручье производится глухая прошивка с образова-
ним перемычки, во втором происходит отделение перемычки, в
третьем выдавливается трубчатый стержень, в четвертом чисто-
вом ручье оформляется утолщенная и трубчатая части поковки
до размеров поковочного чертежа,
81
2.11.	Повышение качества и точности поковок
Основными причинами образования дефектов поковок, штам-
пуемых на ГКМ, являются следующие: раковины, сдвиг, эксцен-
тричность отверстий, зажимы, незаполнение ручья штампа, не-
равномерный разогрев штампов и нагрев заготовок, недостаточ-
ная точность резки заготовок, неточность в изготовлении, уста-
новке и наладке штампов.
Раковины возникают на поковках в результате плохой очи-
стки заготовок от окалины перед началом и в процессе штампов-
ки, вследствие чего окалина заштамповывается в тело поковки,
что вызывает увеличение припуска на механическую обработку и
снижает точность и качество получаемых поковок. Средняя глу-
бина раковин 0,5—1 мм.
Окалину следует удалять с помощью вращающихся щеток
или применять гидравлическую очистку. Качество очистки заго-
товок от окалины и уменьшение припуска, учитывающего
раковины, зависит от работы самого штамповщика, культуры про-
изводства и организации работ по борьбе с окалиной в горяче-
штамповочных цехах. Наибольший эффект по предотвращению об-
разования раковин и повышению качества и точности поковок
дает внедрение безокислительного и малоокислительного нагрева.
Сдвиг характеризуется смещением одной части поковки отно-
сительно другой в плоскости разъема штампов в результате по-
явления при штамповке сдвигающих усилий. Сдвиг может быть
также вызван неравномерным нагревом заготовки, вследствие
чего сопротивление деформации металла в различных участках
поковки будет различным; неудовлетворительной установкой, на-
ладкой и креплением штампа (матриц и пуансонов).
При штамповке поковок на ГКМ смещение может происхо-
дить как в поперечном (перпендикулярно оси поковки), так и в
продольном (параллельно оси поковки) направлениях. Попереч-
ный сдвиг возникает в тех случаях, когда поковка частично офор-
мляется в пуансоне, а частично в матрице и является результатом
смещения пуансона относительно первоначального положения
Такое смещение пуансона может быть либо при недостаточно
надежном его креплении в пуансонодержателе, либо в резуль-
тате износа направляющих главного ползуна машины. Продоль-
ный сдвиг происходит в результате ослабления крепления мат-
риц, смятия прокладок под одной из матриц или износа направ-
ляющих зажимного ползуна. Постоянное наблюдение за сдвигом
поковок и своевременное устранение причин, вызывающих воз-
никновение смещения, позволяют уменьшить величину сдвига или
полностью его устранить
Эксцентричность отверстий в прошиваемых на ГКМ пусто-
телых поковках возникает в результате смещения прошивника
или матриц против установленного при наладке положения Ос-
новными причинами появления эксцентричности являются износ
направляющих главного ползуна, ослабление крепления или изгиб
прошивника и его державки, смятие нижних прокладок матриц
Кроме этого, косой срез торца заготовки, неравномерность его
нагрева, наличие заштампованной окалины на стенках проши-
того отверстия перед просечкой также могут служить причинами
образования эксцентричности отверстий,
82
Большое влияние на уменьшение эксцентричности отверстий
оказывает правильный выбор копарукции крепления прошивных
и просечного пуансонов. Опыт подшипниковых заводов показы-
вает, что наиболее надежным является способ крепления пуансо-
нов в пуансонодержателе с помошыо державок, коюрыс устанав-
ливаются в пуансонодержателе и удерживаются там болтами.
Прошивной пуансон крепится в державке с помощью клина, а про-
сечной пуансон, работающий в более тяжелых условиях, крепится
в державке при помощи крышки и болтов. Такое крепление пуан-
сонов позволяет быстро заменять пуансоны в случае выхода из
строя и легко устанавливать их в нужное положение при наладке
штампа. Большая роль в уменьшении эксцентричности и получе-
нии более качественных и точных отверстий принадлежит штам-
повщику Опытный штамповщик во время работы может заме-
тить ослабление крепления пуансонов и матриц и без особого
труда закрепить болты и заменить прокладки.
Значительное влияние на качество и точность поковок и проч-
ность деталей оказывают зажимы, которые представляют собой
заштампованную складку металла и могут развиться в трещины
и привести к поломке детали в процессе эксплуатации машины.
Зажимы возникают в результате неточной работы рабочих-рез-
чиков заготовок, штамповщиков, нагревальщиков, наладчиков, а
также в результате несовершенной технологии и конструкции
штампов, износа оборудования и штампов.
При охлажденной или неравномерно нагретой заготовке при
высадке на конус в пуансоне полость ручья не заполняется, что
приводит к зажиму на боковой поверхности поковки. При штам-
повке поковок со сквозной полостью (кольца, втулки и др ) за-
жимную часть ручья делают рифленой. Если зажимная рифленая
часть ручья имеет резкие переходы от впадин к выступам, то
при зажиме заготовки на ее поверхности остаются глубокие вмя-
тины, приводящие к зажимам на цилиндрической поверхности
поковок. Если зазор между ножами для отрезки высечки при
штамповке пустотелых поковок с пережимом прутка велик, то
торец заготовки получается с заусенцем, что приводит к зажиму
на торце поковки. Причиной образования зажимов может быть
также неправильная укладка утолщенной части заготовки, по-
лучаемой в наборных и формовочных ручьях, в окончательный
ручей штампа
Образование зажимов зависит также от точности расчета
размеров заготовки и особенно высаживаемой ее части. При уве-
личенном объеме металла заготовки, подлежащей высадке, из-
лишек металла будет вытесняться в разъем матриц и в зазор
между пуансоном и полостью ручья матрицы при наборе на ци-
линдр, образуя долевой и торцовый заусенцы В последующем
ручье эти заусенцы будут заштамповываться в тело поковки, что
приведет к образованию зажимов При недостаточном объеме ме-
талла заготовки при высадке не будет полного заполнения ручья
штампа и оформления поковки, что может также привести к об-
разованию зажимов.
Для устранения зажимов иногда увеличивают припуски в
местах образования зажимов Это приводит к увеличенному рас-
ходу металла, повышению трудоемкости в механических цехах
и снижению производительности
83
Неправильная конструкция штампов, несоблюдение основных
правил работы или недостаточная жесткость прижима подвижной
матрицы могут вызвать образование довольно значительного за-
усенца в обоих плоскостях разъема штампов Во избежание по-
явления заусенцев требуется точная установка штампов и обес-
печение жесткости штамповых прокладок.
Одним из основных условий получения высокой точности и
качества поковок является правильный раскрой исходного мате-
риала При высадке на ГКМ требуется точное дозирование объе-
мов металла с хорошим качеством резки — ровной и перпенди-
кулярной продольной оси торца Косой срез торца заготовки при-
водит к различным дефектам и браку поковок За последнее
время в ряде горячештамповочных цехов начали применять при-
способления и штампы, резка в которых обеспечивает качест-
венный срез.
Стремление сократить количество переходов и повысить про-
изводительность не всегда позволяет получить бездефектные и
высокой точности поковки. В массовом и крупносерийном произ-
водстве зачастую экономически оправдывается усложнение штам-
пов (или увеличение их количества и переходов) на данную по-
ковку, которое обеспечивает сокращение объема последующей
механической обработки и экономию металла Выгоды, получа-
емые от уменьшения расхода металла и сокращения объема пос-
ледующей механической обработки точных поковок, компенси-
руют дополнительные расходы, связанные с удорожанием много-
ручьевых штампов Предварительно должны быть произведены
экономические расчеты снижения технологической стоимости из-
готовления поковки в горячештамповочном цехе и ее обработки
в механическом для сопоставления получаемой экономии с до-
полнительными затратами на штампы.
Во многих случаях при штамповке поковок типа колец фор-
мообразование производится в ручьях матрицы. При большом
усилии штамповки и высоком напряжении в деформируемом
металле и недостаточной жесткости отдельных узлов машины
матрицы несколько расходятся, нарушая соосность пуансона и
ручья матрицы, что ведет к образованию у поковок разностен-
ности, овальности и боковых заусенцев
Формообразование фигуры поковки кольца не в матрице, а
в пуансоне обеспечивает получение поковки стабильных размеров,
без разностенности и заусенцев, поскольку в данном случае коле-
бания допусков у проката не влияют на диаметр штампуемого
кольца Вместе с тем, при штамповке поковки кольца в пуансоне
возможно образование на поковке тарельчатого заусенца, который
при последующей прошивке вдавливается в тело поковки. При-
чиной образования тарельчатого заусенца является подача на вы-
садку увеличенного (против требуемого для получения кольца)
объема металла Поэтому для предупреждения указанного де-
фекта следует по возможности точно дозировать объем металла
заготовки
При штамповке поковок, имеющих утолщения, на значитель-
ном расстоянии от концов (валики, тяги и др ) применяют штам-
пы со скользящими вставками, которые позволяют изготовлять по-
ковки с большой точностью. Необходимо отметить, что штампы
84
со скользящими вставками являются более сложными и дороги
ми, чем штампы без скользящих вставок, поэтому примене-
ние их целесообразно в массовом и крупносерийном произ-
водстве
Наиболее эффективным и производительным процессОхМ яв-
ляется штамповка методОхМ выдавливания, которая позволяет
уменьшить число переходов при сложных конфигурациях поковок
до одного-двух и получать точные и высококачественные поковки
с высоким качеством обработки поверхности Наличие в гори-
зонтально-ковочных машинах главного высадочного и бокового
зажимного ползунов позволяет в отличие от КГШП производить
штамповку выдавливанием поковок сложной конфигурации с от-
ростками (типа крестовин) без образования облоя
Таким образом, важнейшим условием устранения причин об-
разования дефектов и получения высококачественных и точных
поковок является правильная разработка и выполнение техноло-
гического процесса штамповки, правильная конструкция штампа,
высокое качество его изготовления и наладки.
2.12.	Определение усилия и выбор ГКМ
Выбор ГКМ производят по наибольшему усилию, которое
требуется для штамповки данной поковки и размещения всех
ручьев в штампе. Наибольшее усилие возникает при штамповке
в чистовом штамповочном или формовочно-прошивном ручье при
наиболее низкой температуре металла. Кроме того, при выборе
ГКМ необходимо также учитывать размер блоков матриц. Когда
количество ручьев, необходимое для штамповки данной поковки,
не размещается в блоках матриц выбранной по усилию машины,
необходимо взять машину с большими размерами блоков матриц,
хотя ее усилие будет больше требуемого.
Усилие при штамповке на ГКМ определяют по формуле Р =
= KnZ)/4oB, где К — опытный коэффициент, учитывающий фор-
му и размеры элементов поковки и определяемый в зависимости
от применяемых операций штамповки (/—IV) соответствующими
кривыми (рис. 2.20), для наборных переходов при высадке в ко-
нической полости пуансона К = 1; D — диаметр поковки; ов —
предел прочности металла при температуре окончания штампов-
ки. При просечке перемычки в просечном ручье Р = 1,40b/7, где
F — площадь среза. Усилие при штамповке на ГКМ можно так-
же определить по формуле Р = 5(1—0,001/)) (Z) + 10)2ов
Высота штампа ориентировочно определяется из выражения,
приближенно учитывающего размеры переходов, их количество
и толщину стенок между ручьями штампа,
н = £ DK + 0,3 X (DK + /к) + 10 (k + 1),
где £)к — наибольший диаметр перехода соответственно в каж-
дом ручье; /к — длина перехода соответственно в каждом ручье;
к — количество переходов (без отрезки, высечки).
85
Сравнивая полученную величину Н с допускаемой максималь-
ной высоюй штампа, по харакюристике ГКМ устанавливают,
Рис. 2.20. Схемы высадки (а) и соответствующие
им графики (б) для определения коэффициента К
при расчете усилий ГКМ:
/-высадка фланца плоским пуансоном; //-высадка тонко-
стенных полых поковок; /// — высадка с одновременным
вдавливанием выступающей части пуансона; IV — глубокая
прошивка, сопровождаемая раздачей материала пуансо-
ном в стороны
удовлетворяет ли выбранная машина указанному выше ус-
ловию
2.13.	Материалы и стойкость штампов
Стойкость штампов горизонтально-ковочных машин колеб-
лется в широких пределах и зависит от многих факторов, основ-
ными из которых являются- характеристики технологического про-
цесса (конструкция штампа, конфигурация и масса поковки, ма-
териал заготовки, температурные режимы штамповки, наличие
окалины на заготовке, вид смазки); параметры машины (ско-
рость деформирования, время контакта поковки и штампа при
штамповке, время нахождения поковки в штампе); свойства
штамповой стали и ее термообработка Наиболее низкая стой-
кость характерна для штампов мощных горизонтально-ковочных
машин, развивающих усилие 10—12 МН
Штампы горизон гальпо-ковочных машин состоят из блока
пуансонов и блока матриц. Основными видами износа штампов
86
ГКМ являются истирание, смятие и разгарообразование. Преоб-
ладающим видом износа наборного конусного ручья в пуансоне
является чаще всего истирание контактной внутренней поверх-
ности ручья, вызываемое абразивным действием горячего металла
и окалины
Формовочные и прошивные пуансоны подвергаются (как и
наборные ручьи) смятию, истиранию и разгару. Одной из при-
чин выхода пуансонов из строя является скалывание их торцовых
поверхностей. У пережимных и просечных вставок разгар незна-
чительный, что объясняется относительно низкой температурой
вставок в результате интенсивного охлаждения водой.
Для повышения стойкости штампов их необходимо изготов-
лять из высоколегированной стали, а для удешевления стоимости
делать составными: блок матриц — унифицированным, из обыкно-
венной углеродистой стали, а рабочие части пуансонов и матриц —
из специальной стали.
Применяемые штамповые стали должны обладать высокими
эксплуатационными и технологическими свойствами. Кроме того,
штамповые стали должны иметь достаточно низкую стоимость
Для изготовления высадочных штампов эффективно применение
сталей марок 4Х5МФС, 4ХЗВМФ, 4Х4МВФС и ЗХЗМ.ЗФ; разгаро-
стойкость этих сталей выше разгаростойкости других высоколеги-
рованных сталей.
Сталь марок 4Х5МФС и 4ХЗВМФ следует применять для из-
готовления крупного, а сталь марок 4Х4МВФС и ЗХЗМЗФ—для
изготовления мелкого высадочного инструмента. Для изготовления
вставок зажимных и формовочных матриц, находящихся в дли-
тельном контакте с нагретым металлом, целесообразно исполь-
зовать высоковольфрамовые стали марок 4Х2В5ФМ и бХЗВЗ^ЧФС.
Таблица 2.1. Материалы для изготовления деталей
штампов ГКМ
Детали штампов	Марка стали	Твердость HRC
Рабочие вставки: пуансоны и мат-	4Х5МФС	48-50 *
рицы для прошивки, формовки и	5ХГНМ	42-44
набора металла	4Х5В4ФСМ 4Х4М2ВФС	46-48 46-48
Пуансоно- и матрицедержатели,	40ХГНМ	38-42
губки клещей	5ХГНМ	
Плиты пакета матриц и пуансонов		36-40
Регулировочные штифты и прок-	5ХГНМ	46-48
ладки пуансонов, планки опорные		
Холостые вставки, шпонки, прок-	45	—
ладки	5ХГНМ	37-40
Обрезные вставки	45 **	—
Пружины	50ХФА	—
♦Рабочие поверхности азотируют на глубину ОД-0,3 мм; HRC 71—7^. Рабочие кромки наплавляют специатьным сплавом		
87
Значительные успехи по повышению стойкости штампов ГКМ
достигнуты на ВАЗе Как показал опыт, штампы, эксплуатируе-
мые на заводе, характеризуются долговечностью конструктивных
элементов и обеспечивают изготовление поковок высокого каче-
ства В табл 2 1 приведены основные материалы, используемые
для изготовления штампов ГКМ, и их твердость
На заводе контролируют химический состав исходного про-
ката штамповых сталей, балл карбидной неоднородности и нали-
чие вредных примесей Стойкость штампов при изготовлении по-
ковок типа стержня с утолщением сложной формы на одном кон-
це (наконечник боковой тяги, сошка рулевого управления и др.)
составляет от 14 до 45 тыс. шт. Стойкость штампов на ВАЗе на
20—30% выше стойкости штампов на других заводах при штам-
повке аналогичных поковок Повышение стойкости штам-
повочных ручьев объясняется высокой культурой изготовления,
правильным выбором термической обработки штамповых сталей и
азотированием их оабочих поверхностей
2.14.	Установка, наладка
и эксплуатация штампов и ГКМ
При штамповке на ГКМ неправильная конструкция штампов,
несоблюдение основных правил работы или недостаточная жест-
кость прижима подвижной матрицы боковым ползуном могут вы-
звать образование довольно значительного заусенца в двух плос-
костях разъема штампов Во избежание появления заусенца
требуется точная установка штампов и обеспечение жесткости
штамповых прокладок.
Прокладки между станиной машины и матрицами исполь-
зуются для выверки положения матриц относительно пуансона и
для регулировки предварительного распора станины при сомкну-
тых матрицах, от которого зависит усилие штамповки. Когда мат-
рицы при штамповке расходятся, снижается усилие штамповки,
но вместе с этим понижается и точность поковок. В этом случае
поковки приобретают овальность и разностенность, а металл вы-
тесняется в зазор между половинками матриц, образуя долевой
заусенец. Прокладки применяют цельные и составные (много-
слойные). При штамповке многослойные прокладки несколько пру-
жинят. Поэтому применение прокладок в виде пакета стальных
листов, хотя и способствует ослаблению объемно-напряженного
состояния металла в штампе и снижению усилия штамповки, не-
благоприятно отражается на точности штампуемых поковок и
стабильности наладки штампов
Ручьи в штампе следует располагать последовательно свер-
ху вниз, что облегчает их обслуживание. Иногда при штамповке
больших поковок приходится располагать ручей, требующий наи-
большего усилия, по оси главного ползуна.
Для обеспечения правильной эксплуатации машины не сле-
дует перегружать ее слишком большой высадкой, но необходимо
избегать недогрузки. Для резких случайных перегрузок, превы-
шающих предельные нагрузки машины более чем на 20—25%,
предусматриваются предохранители Для каждого предохранителя
должен быть представлен рабочий чертеж, номер которого запи-
сывается в паспорт машины, с указанием марки материала, раз-
меров, твердости и качества механической обработки.
88
Большое значение для правильной эксплуатации машины име-
ет конструкция штампов и правильность их установки. Если
штампы правильно сконструированы и усыновлены, то главной
причиной, влияющей на срок их службы, является нагрев. При
интенсивной штамповке штампы разогреваются При этом уве-
личиваются как размеры ручьев, так и габариты самих штампов.
Увеличение габаритов штампов (матриц, пуансонов и пуансоно-
держателей) уменьшает величину штампового пространства, что
вызывает «срабатывание» рычажного мехнизма, зажимного и бо-
кового ползунов, пробуксовывание муфты включения Приходит-
ся выбрасывать прокладки между опорными плитами и матри-
цами или опускать клин пуансонодержателя. Это происходит
потому, что разогрев штампов приводит к значительному умень-
шению зазора между ними, что вызывает перегрузку машины.
Разогрев штампов оказывает влияние па размеры поковок
и работа на таких штампах может привести к браку поковок.
Уменьшить влияние расширения штампов на размеры поковки,
а следовательно, и на величину припуска можно, если не до-
пускать нагрева штампов до высокой температуры, что дости-
гается постоянным охлаждением штампов водой. При этом не-
обходимо обеспечить полное и интенсивное охлаждение всей
поверхности штампов, т. е. направлять струю воды так, чтобы
охлаждать не только выступающие чести пуансонов, но и ручьи
матриц.
Готовые штампы собирают на плите комплектами для про-
верки правильности их изготовления и подгонки и проверяют
на твердость. После этой проверки штампы устанавливают на
машину, но не закрепляют окончательно, и проверяют про-
ворачиванием коленчатого вала при помощи специального
устройства. Верхнюю полуокружность пуансона и нижнюю мат-
рицу предварительно натирают мелом, что позволяет легко
установить случаи заедания пуансона в матрице по стертому
в этих местах мелу.
Одновременно с этим проверяют и длину, на которую дол-
жен войти пуансон в полость ручья матрицы Только после этого
штампы закрепляют окончательно и еще раз проверяют провора-
чиванием коленчатого вала, поскольку при затяжке болтов мог
произойти перекос. После установки необходимых^ упоров, по-
догрева пуансона и его смазки можно считать, что штампы го-
товы к работе. Первую отштампованную поковку проверяют по
шаблону или чертежу и предъявляют мастеру.
При работе на ГКМ необходимо постоянно наблюдать за
состоянием всех ее механизмов Недостаточный уход ведет к
частым поломкам отдельных узлов и браку поковок. Поэтому
перед пуском машины бригада обязана произвести наружный
осмотр основных деталей и узлов машины, подверженных наи-
большему износу и расстройству.
Осмотр должен производиться бригадиром-штамповщиком и
дежурным слесарем. При осмотре необходимо проверить: пра-
вильность затяжки гаек стяжных болтов (при ослаблении гаек
возможен разрыв станины); правильность затяжки болтов боко-
вого ползуна и направляющих ползун салазок; затяжку болтов
фрикционного устройства маховика, затяжку гаек подшипников
коленчатого вала (при слабой затяжке возможны перекос вала
89
и поломка зубьев шестерни); затяжку болтов крышки ша-
туна; действие пружины пусковою устройства и исключение воз-
можности самовключения машины, состояние шпонок кулачков;
действие системы смазки; затяяжу фундаментных болтов
и т. д.
Во время работы необходимо следить за температурой под-
шипников, трущихся поверхностей и электромотора и не допус-
кать их перегрева. Кроме ежедневного осмотра, необходимо че-
рез определенные промежутки времени производить более де-
тальный планово-предупредительный осмотр всех механизмов
машины: механизмов включения, передачи движения, централь-
ного и бокового ползунов, регулятора упора, тормоза, предохра-
нителей и смазочной системы. Обнаруженные при осмотре
дефекты должны немедленно устраняться
2.15.	Техника безопасности и организация рабочего места
при штамповке на КГШП и ГКМ
Для организации работ на каждом штамповочном агрегате
без аварий и травм требуется внедрение системы мер, целью ко-
торых является создание безопасных условий труда. Рассмот-
рим основные из них.
Требования к прессовому оборудованию. Пусковая ножная
педаль должна иметь защитный кожух, препятствующий слу-
чайному воздействию на нее при падении каких-либо предметов
(заготовок, клещей и т. п.). Каждый пресс или ГКМ должны
иметь органы аварийного отключения (обычно кнопку) крас-
ного цвета, расположенные таким образом, чтобы обеспечить
их хорошую видимость и беспрепятственный доступ к ним.
Эксплуатировать оборудование необходимо на том режиме
работы, который указан в технологическом процессе или дру-
гом нормативном документе (технологической инструкции, карте
наладки и т. п.). Переключатель режимов работы пресса или
ГКМ следует устанавливать в запираемом шкафу. Органы руч-
ного управления должны иметь четкие и ясные надписи или
символы согласно требованиям нормативно-технической докумен-
таци на каждый вид оборудования. На каждом оборудовании
допускается производить только те операции, для которых оно
предназначено. Все движущиеся или вращающиеся части, до-
ступные для случайного соприкосновения с обслуживаю-
щим персоналом (на высоте до 2500 мм), должны иметь ис-
правные ограждения. На станине и выступающих частях обо-
рудования недопустимы заусенцы и острые углы
Прессы должны быть снабжены встроенными устройствами
местного освещения зоны обработки, электрооборудование прес-
сов и ГКМ — соответствовать требованиям действующих стан-
дартов и другой нормативно-технической документации по
электробезопасности.
Требования к средствам нагрева. Нагревательные печи дол-
жны иметь теплоизоляцию, обеспечивающую нагрев наружных
поверхностей не свыше 40 °C. Электрические печи сопротивле-
ния и индукционные нагреватели необходимо оборудовать бло-
кировочными контактами, выключающими электропитание при
открывании крышек загрузочных окон.
90
Индукционные нагреватели оснащаются средствами управ-
ления процессом нагрева, средствами механизции загрузки за-
готовок в индуктор и вьирузки их из индуктора Во избежа-
ние перегрева при работе ипдукгор и конденсатор должны
иметь водяное охлаждение Темпера!ра воды на выходе — не
выше 50 °C. В установках с водяным охлаждением во избе-
жание пробоя изоляции и выхода воды под опасным для пер-
сонала напряжением должны быть предусмотрены устройства,
понижающие напряжение
Приводы и движущиеся части механизмов загрузки, вы-
грузки, и перемещения заготовок в печи необходимо ограж-
дать Загрузочные окна печей плотно закрывают крышками
Крышки окон, находящиеся в зоне высоких температур, необ-
ходимо футеровать кирпичем или огнеупорной массой. Кроме
того, крышки окон, находящихся в зоне высоких температур,
должны иметь водяное охлаждение На небольших печах це-
лесообразно применять водяные завесы. Подъем крышек ра-
бочих окон печей должен быть механизирован, если усилие
подъема превышает 12 кг.
Отверстия для установки форсунок в печах пламенного
нагрева во избежание обратного удара пламени должны иметь
экраны. При остановке печи на длительное время (окончание
работы печи, ремонт и т. п.) газопровод отключают от печи
В цехе необходимо иметь схемы трубопроводов Запорные
устройства располагаются в местах, безопасных для обслу-
живания. Вентили и задвижки должны иметь указатели (стрел-
ки) и надписи «Открыто» и «Закрыто».
Требования к организации рабочих мест и рабочему пер-
соналу. Залогом успешной работы является правильная орга-
низация работ на рабочих участках. Размещение оборудования,
исходных материалов, средств мехнизации, готовой продукции,
инструмента не должно представлять опасности для персонала
и соответствовать действующим нормам. На рабочих местах
не должно быть беспорядочного размещения тары, инструмен-
та, заготовок. Пол — ровный, нескользкий, проезды и проходы
не должны загромождаться. Освещенность и атмосфера воз-
духа должны отвечать действующим нормам.
Лица, допускаемые к выполнению работ, должны иметь
профессиональную подготовку, соответствующую выполняемой
работе. Кроме того, администрация обязана производить про-
верку знаний по технике безопасности как первичную — при
допуске к работе, так и периодически.
Администрация цеха обязана обеспечить рабочий персо-
нал спецодеждой, обувью, индивидуальными средствами защи-
ты (рукавицы, очки, шлем) Кроме того, в соответствии с вы-
полняемой работой следует применять ручной инструмент (кле-
щи, ломики, крючки, кувалды, выколотки и др), который
обычно указывается в технологической документации (карте
технологического процесса, технологической инструкции).
Как правило, среди членов бригады существует определен-
ное разделение обязанностей, производимое бригадиром. Сла-
женная работа бригады, четкое распределение обязанностей
среди ее членов является залогом успешной и безопасной ра-
боты.
91
Требования к инструменту. Прежде чем приступать к ра-
боте, необходимо проверить состояние инструмента Тщатель-
ным внешним осмотром убеждаются в отсутствии трещин, ско-
лов, выбоин, которые могут привести к разрушению оснастки
при работе. Кроме того, обязательно проверяется надежность
крепления инструмента в посадочных местах оборудования. В
соответствии с действующими нормами безопасности все бол-
товые соединения для крепления технологической оснастки дол-
жны предусматривать меры против самоотвертывания (контр-
гайки, пружинные шайбы и др.). Это необходимо учитывать
при подготовке оснастки к работе.
Ручной инструмент, применяемый членами бригады, также
должен периодически осматриваться. Нельзя пользоваться ин-
струментом, имеющим трещины, сколы, глубокие вмятины. Кле-
щи должны иметь легкое вращение в шарнире клещевин.
Однако больших зазоров в шарнире не допускается. Форма,
размеры, марки материала клещей должны удовлетворять
требованиям стандартов на ручной кузнечный инструмент.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1	Атрошенко А. П. Определение объема облоя при штам-
повке на кривошипных горячештамповочных прессах.— Тр. ЛПИ.
№ 263, 1966 с 4-8
2	Атрошенко А. П., Федоров В. И. Повышение качества по-
ковок изготавливаемых выдавливанием.—Кузнечно-штамповоч-
ное производство, 1977, № 4, с. 15—17.
3.	Голдин Ю. С., Махнач В. И. Штамповка выдавливанием
фланца диска.— Кузнечно-штамповочное производство, 1970, № 5,
с. 41—42.
4.	Злотников С. Л., Михайлова В. Л. Техника безопасности
при работе в кузнечно-штамповочных цехах. Уч. пособие для
ПТУ. М : Высшая школа, 1978 96 с.
5.	Ковка и объемная штамповка стали. Справочник. Т. 2/
Под ред М В Сторожева. М.. Машиностроение, 1968. 448 с.
6	Николаев Г. К., Воробей А. Е. Штамповка многоступен-
чатых валов на ГКМ — Кузнечно-штамповочное производство,
1964, № 5, с 41—43
7.	Охрименко Я. М. Технология кузнечно-штамповочного
производства М : Машиностроение, 1976 559 с
8.	Семенов Е. И. Ковка и объемная штамповка. М.: Выс-
шая школа, 1972. 350 с.
9.	Справочник по технике безопасности и производственной
санитарии Т 2. Л.: Судостроение, 1965 680 с.
10.	Шнейберг В. М., Акаро И. Л. Кузнечно-штамповочное
производство Волжского автомобильного завода М: Машино-
строение, 1977. 302 с.
11	Штамповка поковок выдавливанием/А П Атрошенко,
Я М. Дитятковский, Р. Е Пигаревский, В. И Фе-
доров. Л.: ЛДНТП, 1975 32 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие...............................................3
Глава 1. Штамповка на кривошипных горячештамповоч-
ных прессах (КГШП) (Л. П. Атрошенко) . .	5
1.1.	Устройство и характеристика КГШП . . . —
1.2.	Особенности и преимущества штамповки на
КГШП................... .	. .	. .	8
1.3.	Характер течения металла и заполнения ручь-
ев штампа....................................10
1.4.	Классификация поковок, выбор переходов и
расчет заготовок ............................ .11
1.5.	Штампы кривошипных горячештамповочных
прессов....................................... 14
1 6. Штамповка	поковок в открытых штампах	18
1.7.	Изготовление точноштампованных поковок тур-
бинных лопаток (Л. П. Атрошенко, Е. П.
Булат)......................................30
1.8.	Штамповка поковок в закрытых штампах 35
1.9.	Сущность и способы штамповки выдавлива-
нием ..........................................40
1.10.	Технологические процессы штамповки выдав-
ливанием ......................................43
1.11	Штамповка поковок с применением термоме-
ханической обработки (Л. /7. Атрошенко,
В. И. Федоров).................................50
1.12.	Повышение качества и точности поковок
(Л. /7. Атрошенко, В. И. Федоров) .... 52
1 13 Определение усилия штамповки .	.... 55
1.14 Материалы и стойкость штампов...............56
Глава 2. Штамповка на горизонтально-ковочных машинах
(Л. П. Атрошенко) ...................................58
2.1	. Преимущества штамповки на горизонтально-
ковочных машинах (ГКМ) ...	. . . —
2.2	Конструкция горизонтально-ковочных машин	59
2.3	Классификация и составление	чертежа	по-
ковки 	   .62
2	4. Штамповка поковок высадкой и расчет набор-
ных переходов ................................. —
2.5	.	Штамповка поковок типа колец	и втулок	. .	64
2.6	.	Штамповка поковок из трубных	заготовок	. .	66
2.7	. Штамповка поковок на ГКМ с применением
термомеханической обработки....................68
2	8 Штамповка на электровысадочпых машинах —-
2.9	. Ручьи штампов ГКМ ....	...	.70
2.10	Технологические процессы штамповки поко-
вок на ГКМ ....................................72
94
2.11	Повышение качества и точности поковок . . 82
2.12	Определение усилия и выбор ГКМ .... 85
2.13	Материалы и стойкость штампов .... 86
2	14. Установка, наладка н эксплуатация штампов
и ГКМ..........................................88
2.15	Техника безопасности и организация рабочего
места при штамповке на КГШП и ГКМ
(В. Д. Спирин) . .	...................90
Список литературы ..................................... 93