Основные операции ковки и применяемый инструмент.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 6Следующая ⇒

Осадка — операция уменьшения высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения (рис. 2 а). Осадкой не рекомендуется деформировать заготовки, у которых отношение высоты к диаметру больше 2, 5,.так как в этом случае может произойти продольное искривление заготовки. Осаживают заготовки между бойками или подкладными плитами.

Разновидностью осадки является высадка (рис. 2 6), при которой металл осаживают лишь на части длины заготовки.

Протяжка — операция удлинения заготовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения (рис, 3 а). Протяжку производят последовательными ударами с подачей заготовки вдоль оси протяжки и поворотами ее на 90º вокруг этой оси. При каждом нажатии уменьшается высота сечения, увеличиваются ширина и длина заготовки. Общее увеличение длины равно сумме приращений длин за каждое нажатие, а уширение по всей длине одинаково.

Чем меньше подача при каждом нажатии, тем интенсивнее удлинение. Однако при слишком малой подаче могут получаться зажимы.

Протягивать можно плоскими (рис. 3 а) и вырезными (рис. 3 б) бойками. При протяжке на плоских бойках в центре изделия могут возникнуть (особенно при протяжке круглого сечения) значительные растягивающие напряжения, которые приводят к образованию осевых трещин. При протяжке с круга на круг в вырезных бойках силы, направленные с четырех сторон к осевой линии заготовки, способствуют более равномерному течению металла и устранению возможности образования осевых трещин.

Деформация при протяжке может быть выражена величиной уковки:

где — начальная (большая) площадь поперечного сечения; — конечная (меньшая) площадь поперечного сечения после протяжки.

Очевидно, чем больше уковка, тем лучше прокован металл, тем выше его механические свойства. Поэтому протяжку применяют не только для получения поковок с удлиненной осью (валы, рычаги, тяги и т. п.), но и в чередовании с осадкой — для большей уковки металла заготовки.

Разновидностью протяжки является раскатка на оправке — операция одновременного увеличения наружного и внутреннего диаметров кольцевой заготовки за счет уменьшения толщины ее стенок (рис. 3 в). Заготовка 1 опирается внутренней поверхностью на цилиндрическую оправку 2, устанавливаемую концами на подставках 3 и деформируется между оправкой и узким длинным бойком 4. После каждого нажатия заготовку поворачивают относительно оправки.

Прошивка — операция получения полостей в заготовке за счет вытеснения металла (рис.4 а). Прошивкой можно получить сквозное отверстие или углубление (глухая прошивка). Инструментом для прошивки служат прошивни (рис. 4 б) сплошные и пустотелые; последними прошивают отверстия большого диаметра (400 — 900 мм). Более толстые поковки прошивают с двух сторон без подкладного кольца. Диаметр прошивня выбирают не более 1/2 — 1/3 наружного диаметра заготовки. Прошивка сопровождается отходом (выдрой).

Отрубка — операция отделения части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента — топора.

Гибка — операция придания заготовке изогнутой формы по заданному контуру. Этой операцией получают угольники, скобы, крючки, кронштейны и т. п. Гибка сопровождается искажением первоначальной формы поперечного сечения заготовки и уменьшением его площади в зоне изгиба, называемым утяжкой. Для компенсации утяжки в зоне изгиба заготовке придают увеличенные поперечные размеры. При гибке возможно образование складок по внутреннему контуру и трещин по наружному. Во избежание этого явления по заданному углу изгиба подбирают соответствующий радиус округления.

Перечисленными операциями ковки трудно изготовить поковки с относительно сложной конфигурацией.

Оборудование для ковки.

Ковку выполняют на ковочных молотах и ковочных гидравлических прессах.

Молоты — машины динамического, ударного действия. Продолжительность деформации на них составляет тысячные доли секунды. Металл деформируется за счет энергии, накопленной подвижными (падающими) частями молота к моменту их соударения с заготовкой. Поэтому при выборе молотов руководствуются, массой их падающих частей.

Одним из основных типов молотов для ковки являются паровоздушные молоты. Такие молоты приводятся в действие паром или сжатым воздухом давлением 0, 7 — 0, 9 МПа.

Ковочные паровоздушные молоты строят с массой падающих частей 1000 — 8000 кг. На этих молотах изготовляют поковки средней массы (20 — 350 кг), преимущественно из прокатанных заготовок.

Гидравлические прессы — машины статического действия; продолжительность деформации на них может составлять от единиц до десятков секунд. Металл деформируется приложением усилия, создаваемого с помощью жидкости (водной эмульсии или минерального масла), подаваемой в рабочий цилиндр пресса. Ковочные гидравлические прессы строят усилием 5 — 100 МН для изготовления крупных поковок в основном из слитков.

Технологический процесс.

Чертеж поковки составляют на основании разработанного конструктором чертежа готовой детали с учетом припусков, допусков и напусков. Припуск — поверхностный слой металла поковки, подлежащий удалению обработкой резанием для получения требуемых размеров и качества поверхности готовой детали.

Допуск — допустимое отклонение от номинального размера поковки, проставленного на ее чертеже, т. е. разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами поковки. Допуск назначают на все размеры поковки.

Конфигурацию поковки иногда упрощают за счет напусков объема металла, добавляемого к поковке сверх припуска для упрощения ее формы и, следовательно, процесса ковки. Напуски удаляют последующей обработкой резанием. Припуски, допуски и напуски назначают в строгом соответствии с ГОСТом.

Выбор заготовки осуществляют по ее массе, которая может быть подсчитана по формуле

где — масса исходной заготовки; — масса поковки, подсчитываемая как произведение объема поковки на плотность металла; — масса отхода с прибыльной частью слитка; — масса отхода с донной частью слитка; — масса отхода на угар (окалинообразование) при нагреве; — масса технологических отходов.

Отходы с прибыльной частью составляют 14 — 30 %, а с донной 4 — 7 %; на угар — в среднем 2 — 2, 5 % массы нагреваемого металла при нагреве холодной заготовки и 1, 5 % при каждом подогреве. Технологические отходы (обрубки, выдры и т. п.) зависят от формы поковки и принятой последовательности ковки. При ковке из прокатанной заготовки и отсутствуют. Размеры поперечного сечения заготовки выбирают с учетом обеспечения необходимой уковки. Достаточной уковкой для слитков считается 2, 5 — 3, а для проката можно принимать 1, 3 — 1, 5.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒