Глава11. 
Штамповка на горизонтально-ковочных машинах

Краткая характеристика горизонтально-ковочных машин

Горизонтально-ковочные машины (ГКМ) предназначены для штамповки высадкой и прошивкой поковок, близких по конфигурации к телам вращения, из пруткового материала. Поэтому характерной особенностью ГКМ является горизонтальное направление движения ползуна пресса и наличие специального механизма для смыкания и разжима полуматриц (рис. 11.1). ГКМ имеют два ползуна: главный 9 и боковой 2, двигающиеся в одной горизонтальной плоскости во взаимно-перпендикулярных направлениях. Маховик 8через муфту (на рисунке не показана) передает вращение на кривошипный вал 7. На валу 7 жестко закреплен кулачок б, который через ролики 5 перемещает вспомогательный.

Рис. ll.l. Схема горизонтально-ковочной машины:

/ — полуматрицы; 2 — боковой ползун; 3 — рычажная система; 4 — вспомогательный ползун; 5— ролики; 6— кулачок; 7— кривошипный вал; 8— маховик;

9 — главный ползун ползун 4, а тот через рычажную систему 3 — боковой ползун 2. Две поверхности разъема — между полуматрицами / и матрицей и пуансоном — позволяют производить штамповку деталей сложной формы без штамповочных уклонов.

Боковой ползун должен зажимать полуматрицы до начала действия главного ползуна и удерживать их в сомкнутом состоянии в течение рабочего хода; это обеспечивается профилем кулачка. В исходном положении главный ползун и пуансоны, закрепленные на нем, находятся в крайнем заднем положении, зажимной (боковой) ползун — тоже в крайнем положении, обеспечивающем раскрытие полуматриц. При включении рабочего хода зажимной ползун зажимает в ручье между полуматрицами обрабатываемый пруток раньше, чем пуансон коснется конца этого прутка. После того как главный ползун произведет деформацию, он отходит назад и затем зажимной ползун разжимает полуматрицы и освобождает пруток, так что его можно переложить в следующий ручей.

Выпускаемые серийно ГКМ имеют усилие 1000…31 500 кН соответственно при числе ходов 95 — 21 в минуту. Оценить нагляднее возможности этих машин можно по следующим ориентировочным данным. На ГКМ наименьшего типоразмера (с усилием 1 000 кН) можно штамповать поковки с максимальным диаметром 40 мм из прутка диаметром до 20 мм, с производительностью около 80 кг/ч. На самой большой ГКМ (с усилием 31 500 кН) можно штамповать поковки максимальным диаметром 315 мм из прутка диаметром до 270 мм, с производительностью 2 400 кг/ч.

Направляющие ползунов ГКМ столь же жестки и надежны, как и у кривошипных прессов, однако станина не обеспечивает достаточной жесткости, поэтому поковки, изготовленные на ГКМ, по величине припусков и допусков приближаются к молотовым поковкам. Число ходов в минуту у ГКМ на 40…50% меньше, чем у КГШП такой же мощности, так как требуется время на перемещение бокового ползуна, но вспомогательное время на ручные приемы значительно меньше, чем при штамповке на молотах.

Наличие двух поверхностей разъемов в штампе (между двумя полуматрицами и между матрицами и пуансоном) создает выгодные условия для выполнения различных высадочных работ, позволяет изготавливать поковки без штамповочных уклонов, без заусенцев и с глубокими отверстиями. Это преимущество ГКМ полностью реализуется только при штамповке поковок, имеющих форму тела вращения или близкую к ним.

Однако ГКМ имеют два существенных недостатка. Во-первых, исходным материалом для ГКМ должен быть взят прокат повышенной точности, так как ползуны часто работают в распор, а допуск на размеры сечения проката обычной точности не позволяет вести штамповку в закрытых ручьях и тем самым использовать основное преимущество ГКМ. Во-вторых, при изготовлении поковок от прутка остается большой конец, который зажимается в пол у матрицах и удерживается рабочим. Поэтому из этих концевых отходов либо должны изготавливаться другие детали, либо они должны свариваться и в таком виде штамповаться (но детали, в которых включены сваренные стыки, должны быть выбракованы).