Главная Технологии Изготовление крестовин

Изготовление крестовин

Давно известно два распространенных способа изготовления поковки крестообразной формы, служащие заготовками для крестовин дифференциала и карданного вала автомобилей: либо облойная шатмповка, либо  закрытое выдавливание. Первый осуществляется в открытых штампах, при этом в качестве предварительного используется, как правило, изношенный штамп для окончательной штамповки; второй требует закрытых штампов с разъемной матрицей, отличающихся значительной конструктивной сложностью. Поэтому расходы на штамповую оснастку в случае облойной штамповки меньше, чем в случае закрытого выдавливания. Но зато технологический отход металла (облой) меньше при закрытом выдавливании. К тому же закрытое выдавливание представляет собой однооперационный процесс, в то время как штамповка в открытом штампе требует не меньше, а то и больше двух штамповочных операций (например, традиционно применявшийся способ облойной штамповки крупных крестовин дифференциала включал осадку мерной заготовки, предварительную и окончательную штамповки).

 

Как видно из выше описанного, у каждого из способов есть свои недостатки и достоинства. Но специалистам отрасли удалось избавиться от недостатков и объединить достоинства обоих способов, создав новый способ - металлоэкономного изготовления поковок крестовин (деталей крестообразной формы), который, что очень важно, не требует изменения состава технологического оборудования, в том числе замены кривошипных горячештамповочных прессов (КГШП) и операций дальнейшей обработки поковок резанием, поскольку сохраняется их конструкция.

 

В качестве примера рассмотрим технологический процесс и штамповую оснастку для металлоэкономной штамповки крестовины раздаточной коробки.

Раньше заготовка этой детали выполнялась в открытых штампах с образованием на поковке облоя (технологического отхода) массой около 0,9 кг при норме расхода металла на одну поковку 4,91 кг, сейчас - полузакрытым выдавливанием на КГШП усилием 25 МН.

Новый процесс включает пять операций: рубку прутков из стали 15ХГН2ТА на мерные заготовки; их нагрев в индукционном нагревателе до ковочной температуры; двух-операционную штамповку на КГШП (полузакрытое выдавливание и окончательная штамповка); обрезку поковки и пробивку (на обрезном прессе) отверстия в ней; контроль качества изготовления. Для процесса разработан комплект штампового инструмента, в том числе пуансон и матрица, которые позволяют перед окончательной штамповкой придать крестообразной заготовке форму, близкую к форме готовой поковки. При этом облойный элемент на поковке получается ограниченным как по толщине, так и по контуру (рис. 1). Поэтому окончательная штамповка становится, по существу, калибрующей операцией, которую сопровождает образование очень небольшого (в среднем в 2-2,5 раза меньшего, чем при облойной штамповке) облоя (рис. 2).

Новый технологический процесс позволил снизить норму расхода металла до 4,51 кг, повысить коэффициент его использования на 0,1, а также экономить значительное количество электроэнергии и конечная деталь по своим физическим характеристикам значительно превысило существующие аналоги.

Аналогичный способ штамповки и штампы разработаны применительно к крестовинам шести наименований и внедрены на четырех заводах отрасли. Благодаря им потребление металлопроката уменьшилось на 510 т, а электроэнергии- на 1 млн. кВт-ч.

Разработанный способ получения поковок оказался плодотворным и применительно к другим деталям отростковой формы, отличающимся наличием одного или более отростков, расположенных в одной или двух плоскостях. Так, продолжаются работы по освоению малоотходного изготовления поковок типа вилки карданного вала, наконечников, ступенчатых валиков и др. Внедрены технологические процессы и штампы для производства многоотростковой поковки кулака для автомобиля «Запорожец» и одноотростковой поковки «петля» для прицепа. В качестве примера инструмента на рис. 3 показан штамп для полузакрытого выдавливания ступенчатого валика, состоящий из матрицы, в которой плоскость ограниченного облоя располагается ниже ее зеркала, и пуансона. При этом возможный избыток металла выходит в щель, примыкающую к торцу штамповой полости малого диаметра.

Поиск