Промышленные технологии и инновации. Оборудование для наноиндустрии и технология его изготовления. Ткачев А.Г - 58 стр.

UptoLike

2.5.1. МЕТОД ШТАМПОВКИ НА ПРЕССАХ
Производится обычно в горячем состоянии. Заготовка нагревается и по рольгангу подаётся к штампу. Штамп состоит из
протяжного кольца (матрицы
1
) и пуансона, состоящего из «грибка»
2
и формующего кольца
3
(рис. 99).
Такая конструкция пуансона позволяет облегчить снятие напрессованной (за счёт быстрого охлаждения) заготовки при
обратном ходе пуансона.
Тем не менее, термическая усадка является основным недостатком горячей штамповки. К ним также относится
значительный угар металла в процессе нагрева. Обеспечение требуемой температуры заготовки также представляет
большую сложность, так как при транспортировке и закреплении заготовки в штампе теряется значительное количество
тепла. Как следствие высокий расход топлива (400 480 м
3
природного газа для 1 т продукции). Способствует снижению
окалинообразования (в 2 раза), а также улучшению условий трения при штамповке применение специальных силикатных
покрытий, которые наносятся на заготовку перед её нагревом. Стекло при высокой температуре переходит в вязкое
состояние, образуя при этом сплошную газонепроницаемую плёнку. Стеклопокрытие, действуя как смазка, на 40% снижает
усилие деформации, требуемое для формования днища.
Штамповка днищ в холодном состоянии проще по реализации в промышленных условиях. Вместе с тем она требует
более дорогой стали для штамповой оснастки (матрицы, протяжные кольца), необходимости термической обработки после
штамповки для снятия наклёпа, а также последующей правки после термообработки.
Главными же причинами, сдерживающими широкое использование холодной штамповки при изготовлении днищ
аппаратов, являются высокие остаточные напряжения, которые вызывают трещины в металле. Особенно это проявляется у
сталей, имеющих в своём составе хром. Повышению качества днищ при штамповке способствует совершенствование
конструкции оснастки.
Рис. 99. Схема горячей штамповки днищ
Так интерес представляет конструкция матрицы со скошенной кромкой вместо традиционно закруглённой (рис. 100).
Несложное конструктивное изменение (оптимальный угол конусности α 68°) позволяет на 15% снизить утонение
заготовки при переходе сферической части днища в цилиндрическую, уменьшить силы трения и, как следствие, физический
износ рабочих поверхностей матриц.
Рис. 100. Схема штамповки в матрицах со скошенной кромкой
Учитывая экспериментально установленный факт о необходимости повышения трения между пуансоном и заготовкой,
интерес представляет конструкция рифлёного пуансона. Выступы кольцевого рифления внедряются в поверхность металла
заготовки, затрудняют её скольжение, что приводит к уменьшению утонения заготовки.
Одним из методов штамповки, применяемых на практике довольно редко, является
гидровзрывная штамповка
.
Применяют данный метод в том случае, когда невозможно использовать ранее рассмотренные способы или необходимо
получить днище высокой прочности. Взрыв производят в бетонных ёмкостяхкессонах.
2.5.2. МЕТОД РОТАЦИОННОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ (СПИНИНГОВАНИЕ)
Метод заключается в том, что формообразование днищ производится роликами с малой зоной пластической
деформации, локализованной на незначительной части вращающейся заготовки. Деформация заготовки осуществляется на
универсальных давильных станках вертикального и горизонтального исполнения. Оснастка (сменная) состоит из оправки
1
,
прижимной шайбы
2
и давильных роликов
3
(рис. 101). Оправки изготавливают для каждого типоразмера литьём,
штамповкой, механической обработкой из стали, чугуна, твёрдого дерева.
Диаметр оправки меньше номинального диаметра на величину 2
S
и двойной величины пружинения материала после
выдавливания2α.
0