Горизонтально-ковочная машина. ГКМ.

Горизонтально-ковочные машины (ГКМ) применяются для горячей штамповки поковок типа «стержень с головкой», высаживаемых в торец, и поковок с внутренними полостями в одной или двух взаимно-перпендикулярных плоскостях из черных и цветных металлов в крупносерийном и массовом производстве. Особенности штамповки таких поковок обуславливают особенности устройства штампов ГКМ.

Горизонтально-ковочная машина

ГКМ существенно отличаются от других кузнечно-прессовых машин наличием штампов с двумя плоскостями разъема и возможностью получения из них поковок более сложной конфигурации из штанги, мерных и немерных, коротких и длинных заготовок. На ГКМ осуществляют следующие технологические операции: высадку, прошивку, просечку, пережим, отрезку, гибку, выдавливание и др.

По принципу действия различают ГКМ с вертикальным и горизонтальным разъемом матриц (рисунке 1). Рабочий ход ГКМ начинается в тот момент, когда подвижная матрица и высадочный ползун занимают исходное положение I, затем происходит зажим обрабатываемого материала II и движение высадочного ползуна III. После этого ползун и подвижная матрица возвращаются в исходное положение, а деталь перемещается в следующий ручей IV.

ГКМ также конструируют с общим и раздельным приводом блока пуансонов и подвижной матрицы, с одной и двумя подвижными матрицами, с различным исполнением и расположением в машине ползунов, муфт включения, тормозов, ограничителей подачи металла и станин.

Процесс штамповки на этих машинах характеризуется деформированием металла в замкнутых полостях штампа, состоящего из двух матриц и блока пуансонов. Штампы имеют две взаимно перпендикулярные плоскости разъема. Одна плоскость разделяет блок матриц, а вторая проходит между торцами пуансонов и рабочих полостей матриц. В блоках матриц образуется несколько параллельных ручьёв, а в блоке пуансонов устанавливается соответствующее количество пуансонов.

Рисунок 1 – Перемещение исполнительных механизмов ГКМ при
вертикальном (а) и горизонтальном (б) разъемах матриц


1 – подвижная матрица; 2 – неподвижная матрица; 3 – блок пуансонов

Несмотря на широкое распространение и важные технологические преимущества ГКМ, они имеют и недостатки, являющиеся следствием их универсальности: разнообразие и сложность технологических движений, которые должна совершать заготовка при штамповке в многоручьевых штампах, затрудненный доступ к ручьям штампов. Эти недостатки усложняют труд штамповщика на ГКМ, во многих случаях приводят к серьезным затруднениям при автоматизации машин и не позволяют увеличить быстроходность ГКМ.

ГКМ с вертикальным разъемом матриц составляют подавляющее большинство всего мирового парка ГКМ. Наиболее отработанной и получившей широкое применение в отечественных и зарубежных машинах усилием > 2,5 МН является схема, показанная на рисунке 2.

Конструктивная схема изучаемой модели ГКМ с вертикальным разъемом матриц, представленной на рисунке 2, характеризуется общим приводом блока пуансонов и одной подвижной матрицы, расположением хобота высадочного ползуна под коленчатым валом, а хобота бокового ползуна – над ним, установкой приводного вала за коленчатым в горизонтальной плоскости, применением пневматической фрикционной муфты включения и ленточного тормоза, смонтированных на приводном валу, ребристым исполнением станины.

Привод машин – электродвигательный с маховиком. Система управления – электропневматическая. Управление работой машины – кнопочное или от педали.

Рисунок 2 — Кинематическая схема ГКМ

1 — электродвигатель; 2 — клиноременная передача; 3 — фрикционная пневматическая муфта включения; 4 — маховик; 5 — тормоз; 6 — приводной вал; 7 — зубчатая передача; 8 — шатун; 9 — высадочный ползун; 10 — блок пуансонов; 11 — подвижная и неподвижная матрицы; 12 — зажимной ползун; 13 — тяга; 14 — предохранительный механизм; 15 — боковой ползун; 16 — кулачок; 17 — упорные роликовые подшипники; 18 — главный вал

Работа ГКМ, показанной на рисунке 2, осуществляется следующим образом. Движение от электродвигателя 1 посредством клиноременной передачи 2 передается маховику 4, установленному консольно на левом конце приводного вала 6. В маховик 4 встроена фрикционная пневматическая муфта включения 3, при включении которой происходит передача крутящего момента с приводного вала на коленчатый вал.

На приводном валу расположены также пневматический ленточный или колодочный тормоз 5 главного привода и малая шестерня зубчатой передачи 7. С помощью тормоза 5 осуществляется остановка подвижных частей ГКМ. Через шестерню зубчатой передачи 7 вращение от приводного вала передается на коленчатый вал, который через шатун 8 сообщает возвратно-поступательное движение высадочному ползуну 9. Высадочный ползун с помощью закрепленного на нем блока пуансонов 10 совершает работу деформации поковки.