Изготовление заготовок методом ковки. Исполнитель

Изготовление заготовок методом ковки.

План.

1. Виды молотов.
2. Точность заготовки.
3. Тип и объём производства.

        {spoiler=Подробнее}

         Обработкой давлением получают заготов­ки с помощью ковки, штамповки и спе­циальных процессов.

         Перед ковкой и штамповкой исходный ме­талл (слитки, прутки и др.) готовят к обработ­ке - производят зачистку металла, разрезают на части, выбирают температурный режим и тип нагревательного устройства.     

         Зачистка металла от поверхностных де­фектов предупреждает появление брака в дета­лях. Применяют различные способы зачистки: огневую с нагревом и без нагрева, пневмати­ческим молотком, на фрезерном станке, абра­зивными кругами. Зачистка абразивными кру­гами в 2 — 3 раза дороже зачистки пневматиче­ским молотком, а стоимость огневой зачистки без предварительного нагрева на 30 — 40% ни­же стоимости зачистки пневматическим молот­ком и примерно одинакова со стоимостью за­чистки пневматическим молотком с предвари­тельным нагревом.

         Разрезка металла на части выполняется на пилах и ножницах, газопламенным, электро­искровым и анодно-механическим методами.

         Ориентировочные данные для выбора обо­рудования приведены в табл. 2.

         Ковкой получают поковки простой формы массой до 250 т с большими напусками. При­меняя специальный инструмент, уменьшают напуски. Припуски и допуски на поковки, из­готовляемые на молотах, от  мм до (34 ± 10) мм, а на поковки, изготовляемые на прессах, от (10 ± 3) мм до (80 + 30) мм; для необрабатываемых участков предельные от­клонения снижают на 25-50%.  С примене­нием подкладных штампов (закрытых и от­крытых) получают поковки массой до 150 кг (главным образом мелкие до 5 кг) с относи­тельно сложной формой, без напусков; припуски — от 3 мм и выше, допуски  мм и более.

Табл.2.

Ковочно-штамповочное оборудование общего назначения

         Горячей ковкой изготовляют поковки: ци­линдрические сплошные гладкие и с уступами (штоков, осей, валов, колонн, цапф, роторов и т. п., рис. 21,а); прямоугольного сечения гладкие и с уступами (плат, пластин, штамповых кубков, вкладышей, шпинделей, дышел, баб и т. п,, рис. 21, б); со смешанными сече­ниями сплошные с уступами и с расположе­нием отдельных частей в одной, двух, трех и более плоскостях (коленчатых валов и т. п., рис. 21, в); цилиндрические полые гладкие и с малыми уступами (дисков, фланцев, колес, покрышек, муфт и т. п., рис. 21, г); цилиндри­ческие полые. гладкие с малым отношением длины к размеру сечения (бандажей, колец и т. п., рис. 21, д); цилиндрические полые глад­кие и с большими уступами при большом от­ношении длины к размеру сечения (барабанов, полых валов, цилиндров и т. п., рис. 21, е); с криволинейной осью (крюков, бугелей, скоб, днищ, вилкообразные и т. п., рис.  21, ж).

Рис. 21. Основные типы поковок.

         Технологичность конструкции поковок. Для уменьшения отхода металла и снижения тру­доемкости как в процессе ковки, так и в про­цессе последующей обработки, желательно по­ковкам (и изготовляемым из них деталям) придать наиболее простую форму, ограничен­ную плоскими или цилиндрическими поверх­ностями (рис. 22). Нежелательны конические и клиновые формы поковок, пересечение ци­линдрических поверхностей и призматических поверхностей с цилиндрическими. Односто­ронние выступы предпочтительнее двусторон­них (рис. 22, а). Нельзя выполнять ковкой реб­ра жесткости (рис.22, б), платики и выступы (рис. 22,6). Детали со значительной разницей поперечных сечений целесообразно заменять сочетанием нескольких скрепленных или сваренных, а детали сложной формы выполнять сварными из нескольких поковок или сварными из поковок  и отливок.

         Из-за невозможности выполнения ковкой отдельных элементов детали в участках этих элементов назначают напуск, ко­торый удаляют при последующей обработке.

         Припуски и допуски на поковки из углеро­дистой и легированной сталей при ковке на молотах устанавливают по ГОСТ 7829 – 70.

Рис. 22. Конструкции поковок

         Припуски и допуски на поковки из тех же ста­лей при ковке на прессах устанавливают по ГОСТ 7062 — 79. Припуски и допуски для по­ковок из высоколегированных сталей и сталей с особыми физическими свойствами устанав­ливают по стандартам предприятия. Чертеж поковки составляют на основе чертежа гото­вой детали. Пример оформления разработан­ного чертежа поковки представлен на рис. 23. Заготовки для ковки выбирают в зависимости от массы  поковок:  сортовой прокат - при массе до 40 кг; крупный прокат и обжатые болванки - при массе 40-300 кг; слитки при массе более 300 кг.

Рис. 23. Пример оформления разработанного чертежа поковки; цифры без скобок обозначают номинальный размер, цифры в скобках - размер детали

         Основные операции ковки. Осадку применяют для получения поковок с большим поперечным сечением из заготовок меньшего поперечного сечения, для выравнивания тор­цов, для повышения механических характери­стик в тангенциальном и радиальном напра­влениях. Осадкой на плоских плитах получают плоские поковки, на плитах с отверстием — поковки деталей типа зубчатых колес, фланцев и дисков с бобышками. Протяжку применяют: для увеличения длины исходной заготовки за счет уменьшения поперечного се­чения; для увеличения длины пустотелой заго­товки в направлении оси путем уменьшения толщины ее стенки; для одновременного уве­личения наружного и внутреннего диаметра заготовки — раскатка на оправке. Протяжку применяют для получения поковок типа глад­ких и ступенчатых валов, коленчатых валов, фасонных поковок типа шатунов и др. Прошивка позволяет получить в заготов­ке отверстие или углубление. Предельные раз­меры отверстий для поковок, изготовляемых на прессах, регламентированы ГОСТ 7062—79, для поковок, изготовляемых на молотах, ГОСТ 7829-70. Для поковок из углеродистой стали при ковке поковок типа дисков на моло­тах (H £ 0,5d), гладких втулок (0,5£ H £ 0,5d), брусков и пластин (H £ D) диаметр отверстия d £ 0,5 H; у раскатанных колец, (H £ D)  цилиндров (D £ H £ 1,5D)), по­лых валов (L>1,5D) диаметр отверстия d < D; при ковке поковок типа муфты, диска, бруска и пластины на прессах d_mах = 0,37х(D - 200) + 80; d_min=0,208 (H-200)+75. Здесь размеры поковки: D — наружный диа­метр, Н — высота, В — ширина, L – длина.

         Скручивание — проводится при повороте одного торца заготовки относительно друго­го, например при изготовлении крупных спиральных сверл, коленчатых валов, бурильных инструментов. Отрубка — операция полного отделения части заготовки. Гибка — операция, применяемая как самостоятельная или в соче­тании с другими операциями для получения деталей типа угольников, кронштейнов, крю­ков, хомутов. Кроме того, применяют кузнеч­ную и газопрессовую сварку.

         Для устранения искажения формы поковок путем пластического деформирования приме­няют правку. Допустимые отклонения по из­огнутости коротких необрабатываемых поко­вок представлены в табл. 3.

Табл. 3.

Примечания: 1.При длине поковок (колен­чатых, распределительных и торсионных валов, полу­осей и им подобных) св. 1000 мм допустимое ра­диальное биение устанавливают из расчета 3 мм на 1 м длины стержня; поковки подвергают правке. 2. Поковки длиной св. 1000 мм подвергают правке перед механической обработкой.

Контрольные вопросы.

1. Какие молоты применяются в заготовительном производстве?
2. Как обеспечивается точность заготовки.
3. На что влияет тип и объём производства при получении поковок?

{/spoilers}