Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

Операции ручной ковки

       

Протяжка (окончание)

Разновидностью операции протяжки является разгонка, применяющаяся для увеличения ширины заготовки или ее части за счет уменьшения толщины. Нагретую заготовку кладут на наковальню (рис. 6. 10, а), а на середину обрабатываемой ее части устанавливают деформирующий инструмент — раскатку (рис. 6.10, б... г), по которой кувалдой наносят удары такой силы, чтобы она внедрялась в заготовку на нужную глубину. При внедрении раскатка выжимает металл в стороны и обеспечивает уширение заготовки. Последовательно переставляя раскатку влево и вправо от середины на нужное расстояние, кувалдой разгоняют металл заготовки в ширину. Образовавшуюся волнистую поверхность выглаживают плоской гладилкой, по которой молотобоец наносит частые и достаточной силы удары. Таким образом получают поковку нужных ширины и толщины.

Рис. 6.10. Прием выполнения операции разгонки (а) и типы рамкаток (б...г)

Рассмотрим пример изготовления поковки с широким тонким концом (рис. 6.11). Заготовку прямоугольного сечения с размерами, соответствующими необрабатываемой ее части, нагревают до ковочной температуры, очищают от окалины, кладут на наковальню и с помощью перебивки выполняют пережим в том месте, откуда хотят начать разгонку металла (рис. 6.11, а). Очевидно, что если заготовка имеет большую длину, то целесообразно нагревать только ее обрабатываемую часть. Затем под углом 90° к сделанному пережиму посередине заготовки устанавливают раскатку и ударами кувалдой внедряют ее в заготовку, которая начинает расширяться за счет уменьшения толщины в месте внедрения раскатки (рис. 6.11,б) . Переставляя раскатку влево и вправо от середины заготовки к краям и внедряя ее каждый раз на нужную глубину, постепенно разгоняют металл в ширину (рис. 6.11, в). Образовавшуюся от внедрения раскатки волнообразную поверхность выглаживают плоской гладилкой до требуемой толщины (рис. 6.11, г).

Рис. 6.11. Последовательность (а . . .г) изготовление поковки с широким тонким концом

Помимо рассмотренных выше операций при изготовлении трубчатых кольцевых поковок кузнецы пользуются протяжкой на оправке и раскаткой.

Протяжка на оправке заключается в уменьшении толщины стенки трубчатой заготовки и увеличении ее длины. Исходную толстостенную кольцевую или трубчатую заготовку (рис. 6.12, а) надевают на оправку и подвергают ковке либо на поверхности наличника наковальни, либо на угловом нижнике, вставленном в квадратное отверстие наковальни. Под действием ударов кувалдой и при постоянной кантовке вокруг оси толщина стенок заготовки уменьшается, а общая ее длина увеличивается. В конце ковки поверхность поковки проглаживают в круглых обжимках до получения нужного диаметра. Протяжку на оправке применяют не только для изготовления кольцевой или трубчатой поковки с нужной толщиной стенки, но и для получения поковок с достаточно высокой точностью диаметра отверстия. В качестве исходной заготовки используют либо короткую, полученную прокаткой трубу, либо заготовку с отверстием, изготовленную осадкой и прошивкой (см. ниже) .

Рис. 6.12. Приемы выполнения операций протяжки на оправке (а) и раскатки кольца (б)

Раскатка — это операция увеличения диаметра кольцевой заготовки за счет уменьшения толщины ее стенок. Раскатку выполняют путем нанесения ударов кувалдой или ручником по кольцевой заготовке, надетой на рог наковальни (рис. 6.12, б). При каждом ударе толщина стенок кольца уменьшается, а периметр увеличивается, что ведет к увеличению диаметра поковки. Для ускорения процесса протяжки часто используют подбойки-верхники. Прокованное таким образом кольцо выглаживают гладилкой с полукруглой рабочей поверхностью. Слабыми ударами кувалдой по гладилке доводят размеры поковки до требуемых чертежом. Раскатку применяют для изготовления цельнокованых бесшовных колец, венцов, обечаек и др.

Дефекты при протяжке и способы их предотвращения. Перерезание волокон металла (рис. 6.13, а), снижающее механические свойства последнего, возникает при чрезмерно глубоком, выполненном за один прием внедрении перебивки в металл. Вследствие этого при ковке с большим уковом рекомендуется сначала сделать неглубокие разметочные углубления, выполнить круглыми раскатками промежуточную протяжку, затем окончательно изготовить уступ, внедряя перебивку на требуемую глубину, и провеет окончательную протяжку. При такой технологии ковки волокна металла будут плавно переходить с утолщенной части поковки в более тонкую (рис. 6.13, б).

Рис. 6.13. Виды дефектов при протяжке:
а - перерезание волокон металла, б - расположение волокон в металле в случае принятия мер, предотвращающих перерезание, в - положение гладилки, при котором может появиться дефект, г - зажим и трещина, д - воронкообразная вогнутость и осевая трещина

Этот же дефект возникает и при протяжке с чрезмерно глубокими пережимами металла. Для предотвращения указанного дефекта в стержневой части поковки раскатку или подбойку следует переставлять по вытягиваемой части заготовки так, чтобы последующая деформация перекрывала предыдущую.

Коробление (изгиб) поковки при протяжке происходит из-за неравномерной деформации заготовки по высоте и неравномерного ее нагрева по толщине. Изгиб поковки в плоскости наковальни (саблеобразный) возникает в том случае, если раскатка или подбойка под ударами кувалды внедряется в металл с перекосом, т. е. один край внедряется глубже, чем другой. В месте более глубокого внедрения раскатки заготовка удлиняется больше, поковка искривляется в сторону меньшего внедрения раскатки. Во избежание изгиба поковки заготовку нужно хорошо прогревать по сечению, а во время протяжки чаще кантовать поковку на 180° и исправлять возникающий во время ковки изгиб.

При выполнении операции разгонки поковка также укладывается сверху на наковальню, поэтому по мере разгонки металла и появления изгиба поковку необходимо переворачивать на 180° и распрямлять слабыми ударами кувалдой либо править ее поверхность гладилкой.

Изгиб поковки в плоскости, перпендикулярной ее продольной оси, возникает при ликвидации уширения правкой боковых торцов. Такой дефект особенно сильно проявляется при правке боковых сторон широкой поковки. Ликвидируют его правкой изогнутой поковки на наличнике наковальни слабыми ударами кувалдой. Сильные удары наносить нельзя, так как изменится толщина поковки и снизится точность размера по высоте. Для того чтобы при ковке на ребро заготовка не искривлялась, отношение высоты прутка к ширине должно быть меньше 2 ... 2,5.

Зажим появляется при неправильной установке инструмента на заготовку. Например, если гладилку установить близко к краю высокого крутого уступа (рис. 6.13, в), то в процессе отделки поверхности в местах уступа возникает недопустимый дефект в виде зажима и трещины (рис. 6.13, г) .

Воронкообразная вогнутость и осевая трещина на конце поковки (рис. 6.13, d) образуются при протяжке круглой заготовки непосредственно на круг. Такой дефект не возникает, если круглую заготовку сначала перековывают на квадрат и только в конце обработки протягивают с образованием круглой поковки нужного диаметра.

Осевая рыхлость и трещины образуются в поковке также в том случае, когда при ее изготовлении из круглой заготовки протяжка выполняется слабыми ударами. При слабых ударах металл проковывается не на всю толщину, больше деформируются наружные слои поковки, во внутренних же слоях возникают растягивающие напряжения, которые и являются причиной появления разрывов и трещин в металле.

Поверхностные и внутренние трещины могут возникнуть также в результате наклепа металла и снижения пластичности вследствие пониженной температуры заготовки, поэтому перед протяжкой заготовку следует нагреть до температуры начала ковки (Тн), а процесс ковки необходимо вести быстро частыми и сильными ударами, причем квадратные и толстые прямоугольные заготовки все время кантовать на 180 °. Если в процессе протяжки заготовка остынет, ее обязательно нужно подогреть снова до ковочной температуры.

Безопасность труда. Требования безопасности при выполнении операций протяжки включают в себя общие требования, которые необходимо выполнять при работе с горячим металлом и кузнечным инструментом, и имеют некоторые особенности, связанные с формоизменением заготовки при протяжке. Так, при протяжке металла заготовка искривляется и при нанесении по ней ударов кувалдой может подскочить и нанести травму работающим. Во избежание этого заготовку следует регулярно править. Покоробленную (например, при разгонке) поковку нужно устанавливать на наковальню так, чтобы при работе она не имела возможности поворачиваться вокруг продольной оси и не могла выбить клещи из рук кузнеца. При пользовании подбойками, перебивками, обжимками перечисленный инструмент следует ставить строго вертикально, чтобы во время удара он не мог отскочить и нанести травму. Нанося удары кувалдой, молотобоец обязан следить за тем, чтобы не задеть губок клещей. Кузнец всегда должен держать клещи сбоку от себя; при большой длительности операции рекомендуется надевать на рукоятки клещей зажимные кольца (шпандыри), чтобы не уставали руки.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru