CC BY
67
УДК 621.73
А.Н. Петров, канд. техн. наук, доц., 8(916) 505-07-54, alexander petr@mail.ru (Россия, Москва, МГТУ «МАМИ»)
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ШТАМПОВ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
Приведены типовые конструкции устройств для ручного и автоматизированного нанесения коллоидно-графитовых смазочных материалов на штампы горячего деформирования в зависимости от условий производства.
Ключевые слова: штамп, температурный режим, коллоидно-графитовые смазочные материалы, горячая объемная штамповка, распылительные устройства, бак, резервуар, эффективность, оптимизация.
Эффективность смазки штампов в значительной мере зависит от способа нанесения, времени нанесения и количества нанесения смазочного материала [1]. Существует мнение, что равномерное нанесение смазочного материала на штамп значительно повышает его стойкость. Даже самые лучшие смазочные композиции, наносимые на штамп, например, поливкой, приводят к отрицательным результатам при промышленных испытаниях [2]. Получение равномерного смазочного слоя на поверхности инструмента достигается за счет распыления с помощью различных смазывающих устройств. Известны исследования влияния различных параметров (расстояние между форсункой и штампом, угол нанесения смазочного материала на штамп, сечение факела и др.) на эффективность процесса смазывания штампов. Применение специальных смазывающих устройств особенно становится актуальным для коллоидно-графитовых смазочных материалов на водной основе. Эти материалы широко используют на автоматизированных горячештамповочных линиях и универсальных прессах. Оптимизация теплового режима работы штампа за счет автоматизированного (механизированного) процесса его смазывания - одно из условий повышения его стойкости. Фирма «Acheson» (Англия) на протяжении многих десятилетий разрабатывает и совершенствует конструкции устройств нанесения смазочных материалов на штампы. Первые разработки этой фирмы представляли собой резервуары емкостью от 25 до 200 литров. Специальный пистолет-распылитель сначала сдувает окалину со штампов, а затем смазывает штампы. На рис. 1 изображено устройство для нанесения смазочных материалов с помощью ручного пистолета.
В условиях серийного производства на универсальных прессах применяют устройства, состоящие из небольших навесных бачков емкостью 5 литров и распылительного пистолета. Конструкции пистолетов [3] могут быть различные, но принцип работы для всех конструкций один и тот же. На рис. 2 показаны типовые конструкции пистолетов-распылителей.
Рис. 1. Устройство ВАС200 фирмы «Лскезоп»
й
ш
-е---!--
^ЙМЩе
--и—1
э-
1 2 3
4 5
Рис. 2. Пистолеты-распылители для смазки штампов
140
При нажатии на рукоятку 4 сначала открывается первый клапан подачи воздуха по трубке 3. Происходит сдув окалины со штампа. Затем при дальнейшем нажатии на клапан открывается второй клапан и по трубке 2 подается смазочный материал. В зоне насадки 1 происходит смешивание смазочного материала с воздухом и на выходе происходит распыление полученной смеси на штамп. Подвод смазочного материала и воздуха к пистолету осуществляется посредством штуцеров 5. Выбор тех или иных средств нанесения смазочных материалов на штампы зависит главным образом от требуемого темпа штамповки.
В условиях крупносерийного и массового производства на автоматизированных линиях вместо ручного пистолета устанавливают стационарные форсунки в зоне штампового пространства. Конструкции форсунок могут быть простыми в виде медных трубок диаметром порядка 5 мм или специальными с регулировочной головкой. На рис. 3 показан фрагмент зоны штампового пространства автоматизированной горячештамповочной линии с грейферным перекладчиком. Специальные форсунки закреплены на ползуне пресса и в нижней части штампов.
Рис. 3. Форсунки фирмы «Acheson» (Англия)
141
В России завод тяжелых механических прессов ОАО «ТМП» (г. Воронеж) выпускает автоматизированные горячештамповочные линии, которые оснащаются смазочными устройствами на базе резервуаров емкостью 200...250 литров (два резервуара) каждый (рис. 4).
Рис.4. Фрагмент автоматизированной горячештамповочной линии в комплексе с установкой для нанесения смазочных материалов
ОАО «ТМП» (г. Воронеж)
Зарубежные фирмы оснащают автоматизированные горячештамповочные линии смазочными устройствами на базе баков низкого давления емкостью от 250 литров до 1 куба. Перекачка смазочного материала из бака и подача его к штампам выполняются с помощью насосов. Такие конструкции позволяют значительно повысить эффективность работы автоматизированных линий. В настоящее время за рубежом широко используют роботы фирм «ABB», «Kuka», «Comau» и др. для нанесения смазочных материалов на штампы. Роботы в технологических процессах могут играть роль перекладчика заготовок с позиции на позицию и одновременно смазчика штампов.
Таким образом, устройства для нанесения коллоидно-графитовых смазочных материалов позволяют оптимизировать тепловой режим работы штампов, повысить стойкость штампов, снизить себестоимость продукции и улучшить условия труда[1]. Термостабилизация штампа осуществляется за счет изменения времени нанесения коллоидно-графитовых смазочных
материалов, частоты повторения смазки штампов и изменения концентрации коллоидно-графитового смазочного материала [1].
Список литературы
1. Петров А.Н. Комплексное исследование коллоидно-графитовых смазочных материалов на водной основе // Кузнечно-штамповочное производство и Обработка металлов давлением. 2011. №10. С. 45-48.
2. Охрименко Я.М., Смирнова Ю.В., Юхтанов Д.В. Защитно-смазочные покрытия и смазочно-охлаждающие жидкости. М.: Машиностроение, 1983. 64с.
3. Сергеев Ю.Н., Лаптев Д.В., Петров А.Н. Исследование средств механизированного и автоматизированного нанесения технологической смазки на деформирующий инструмент в кузнечном производстве ЗИЛ //Кузнечно-штамповочное производство. 1982. №9. С. 34-36
A.N.Petrov
OPTIMIZAZIYA OF THE TEMPERATURE MODE WORKS OF STAMPS OF HOT DEFORMATION
Standard designs of devices are given for the manual and automated drawing of colloidal and graphite lubricants on stamps of hot deformation depending on conditions of production.
Key words: stamp, temperature mode, colloidal and graphite lubricants, hot volume punching, raspylitelny devices, tank, tank, efficiency, optimization.
Получено 07.02.12
