Процесс с локальным очагом пластической деформации - штамповка обкатыванием

Одним из методов штамповки с локализацией очага деформации является штамповка с применением сферодвижного механизма – штамповка обкатыванием, предложенная ленинградским инженером А. И. Силачевым.

У нас в стране разработка и промышленное освоение штамповки обкатыванием связано с работами Н.А. Корякина, В.В. Лапина, К.Н. Богоявленского, Н.Н. Агеева, Р.А. Бабушкина, К.К. Екимова, Л.Т. Кривды и других исследователей.

Сущность штамповки обкатыванием (рис. 5.10) заключается в том, что общая деформация происходит в результате локального, последовательного и многократного воздействия пуансона (2) и матрицы (9) на заготовку (1), в результате чего деформируемые участки ее подвергаются последовательному пульсирующему нагружению. Это достигается за счет придания рабочему подвижному инструменту (пуансону или матрице) сложного механического движения - кругового колебательного от сферодвижного механизма и вертикального поступательного от ползуна гидравлического пресса.

Рис. 5.10. Принципиальная схема штамповки обкатыванием
:

1 – заготовка; 2 – пуансон; 3 – водило; 4 – червячное колесо;

5 – червяк;6 – муфта; 7 – электродвигатель; 8 – сферический

подпятник; 9 – матрица; 10 –ступица червячного колеса;

Круговое колебательное движение пуансону сообщает механизм, состоящий из двух электродвигателей (7), вращающих через муфты (6) и червяки (5) червячное колесо (4). Ступица этого колеса имеет эксцентрично расположенное под углом 3⁰ отверстие, в котором находится подшипник водила (3).

Благодаря возможности проворота цапфы водила в подшипнике, вращательное движение червячного колеса преобразуется в круговое колебательное движение самого водила и закрепленного на нем пуансона, который и деформирует заготовку. Усилие деформации передается на сферический подпятник (8), при этом центр сферической поверхности находится на рабочем торце пуансона.

Применение штамповки обкатыванием, по сравнению с традиционными методами, обусловлено следующими преимуществами:

1) меньшими габаритами машин;

2) снижением общих усилий деформирования в 15-20 раз;

3) равномерностью распространения деформаций;

4) высокой размерной точностью (8-11 квалитет);

5) почти полным исключением вибраций и шума;

6) более высоким качеством поверхности;

7) повышением стойкости инструмента в 1,5-2 раза

и ряда других преимуществ.