Профессиональное обучение
(сборник учебников по профессиям)

Машинная ковка

       

Операции машинной ковки (ч 1)

В отличие от ручной машинная ковка характеризуется тем, что деформация металла осуществляется с помощью ковочного оборудования — пневматических и паровоздушных молотов, гидравлических прессов, на которых смонтированы бойки и другой необходимый инструмент.

Операции машинной ковки во многом аналогичны операциям ручной ковки с точки зрения течения металла, характера формоизменения заготовки и приложения усилия деформирования. В этой главе операции рассматриваются применительно к их выполнению на машинах.

Отрубка является обычно предварительной операцией. Ее применяют для отделения от слитка негодных донной и прибыльной частей или для разделки заготовки на части при изготовлении из нее двух либо нескольких поковок. Кроме того, отрубку выполняют и как промежуточную операцию, например для отделения поковки от годной части заготовки. Отрубка является менее точной и совершенной операцией, чем разделка заготовок. В зависимости от формы и размеров заготовки и применяемого оборудования эту операцию выполняют различными способами.

Отрубка на молотах. Отрубку двумя квадратами (рис. 10.1) применяют для отделения одной части полосовой заготовки от другой. Первый квадрат 4 укладывают на нижний боек 5, на него — нагретую полосу 3. На заготовку устанавливают второй квадрат 2 параллельно первому так, чтобы между режущими кромками квадратов был небольшой зазор. Нанося по верхнему квадрату удар бойком 1, разрубают полосы на части. Способ похож на отрезку заготовок ножами.

Рис. 10.1. Схема отрубки двумя квадратами:
1,5 - верхний и нижний бойки, 2, 4 - квадраты, 3 - заготовка

Отрубку с одной стороны выполняют двусторонним топором (рис. 10.2, а). Слабым ударом бойка топор слегка вдавливают в заготовку, затем более сильными ударами его внедряют настолько, чтобы осталась перемычка, имеющая толщину, примерно равную толщине обуха топора (16 ... 25 мм). Внедрение топора на большую глубину приводит к смятию его режущей кромки. Удалив топор, приподнимают заготовку и под место надруба на боек устанавливают квадрат (рис. 10.2, б). Ударом бойка по заготовке последнюю разрубают. Отрубка сопровождается образованием отхода, толщина которого равна толщине перемычки, а ширина — ширине квадрата. Рассмотренный способ применяют для отрубки заготовок небольшого и среднего сечения.

Рис. 10.2. Схема отрубки двусторонним топором
с одной стороны на молоте без применения (а) и с применением (б) квадрата

Отрубку с двух сторон применяют для отделения заготовок больших сечений, когда высота топора оказывается недостаточной. Нагретую заготовку ставят на нижний боек и ударами верхнего бойка внедряют топор примерно на половину высоты заготовки (рис. 10.3, а). Поскольку при внедрении топора заготовка в зоне рубки несколько сминается, ее необходимо выровнять по сечению ударами бойка.

После кантовки заготовки на 180 ° топор устанавливают над надрубом (рис. 10.3, б) и ударами бойка окончательно отрубают заготовку. Так как попасть топором точно в место надруба трудно, при отрубке образуется заусенец. В тех случаях, когда последний не допускается, его удаляют с помощью обсечки (квадрата), кузнечного зубила или одностороннего топора (рис. 10.3, в, г). Оставленные заусенцы опасны тем, что при дальнейшей ковке они могут быть причиной образования зажимов, складок и плен.

Рис. 10.3. Схемы отрубки с двух сторон (а, б) и удаления заусенца (в, г)

Отрубку с двух сторон с перемычкой выполняют в три приема. Сначала внедряют топор с одной стороны, затем (после кантовки заготовки) — с другой, настолько, чтобы осталась небольшая перемычка.

Топор переворачивают обушком вниз, вводят сверху в надруб и слабыми ударами бойка по лезвию топора внедряют последний до отделения одной части заготовки от другой.

Отрубка на прессах. Круглые и многогранные заготовки (слитки) рубят одним из нижеследующих способов.

Отрубку с трех сторон осуществляют на вырезном нижнем бойке, имеющем полукруглую выемку во избежание смятия заготовки (рис. 10.4, а). Заготовку ставят на боек так, чтобы место рубки располагалось на продольной оси бойка. При первом ходе ползуна пресса одно-или двусторонний топор внедряют в заготовку на глубину, примерно равную 0,4 ее диаметра. Посте кантовки заготовки на 120 ° делают второй надруб на такую же глубину (рис. 10.4, б). После поворота заготовки еще на 120 ° при третьем ходе ползуна с помощью трапецеидального топора осуществляют окончательную отрубку (рис. 10.4, в).

Рис. 10.4. Схема отрубки с трех сторон на прессе:
а ... в - первый, второй и третий ходы пресса

Отрубка концевых частей заготовок, например донной части слитка, может выполняться за один прием по схеме односторонней отрубки (рис. 10.5). На заготовке в месте рубки по ее периметру на вырезном бойке выполняют предварительно круговую наметку круглым прутком. Заготовку и боек совмещают так, чтобы наметка совпадала с торцом нижнего бойка, располагающимся симметрично верхнему бойку. На наметку ставят топор, который при движении ползуна пресса вниз отрубает заготовку по всему сечению. Углубление наметки в данном случае играет роль направляющих для топора и устраняет возможность его отклонения от диаметральной плоскости заготовки. В случае обработки заготовок большого диаметра рассмотренный способ отрубки может выполняться с одной, двух и трех сторон.

Рис. 10.5. Схема односторонней отрубки на прессе

Отрубка на прессах заготовок прямоугольного сечения во многом схожа с отрубкой на молотах. Отрубку с одной стороны выполняют внедрением топора в заготовку аналогично этой операции на молоте, с кантовкой заготовки на 180 ° и окончательной отрубкой с отсечкой квадратом, установленным сверху на заготовку над местом надруба (рис. 10.6, а, б). При этом способе отрубки также образуется отход в виде небольшой обсечки.

Рис. 10.6. Схема отрубки с одной стороны:
а - внедрение топора, б - отсечка квадратом

Отрубку с двух сторон выполняют так же, как и на молотах; при этом способе операция является тоже безотходной.

В тех случаях, когда не должно быть заусенцев или заготовка имеет большое поперечное сечение, применяют отрубку с четырех сторон (рис. 10.7). Последовательно с кантовкой на 90 ° с четырех сторон в заготовку внедряют топор так, что в середине заготовки остается перемычка. Затем с помощью квадрата или топора, поставленного в надруб обухом вниз, разрубают заготовку на части. При отрубке крупных заготовок на прессах рекомендуется применять топоры с противовесом.

Рис. 10.7. Схема отрубки заготовки
большого сечения с четырех сторон

Протяжка, несмотря на продолжительность, является наиболее распространенной операцией машинной ковки, использующейся при изготовлении подавляющего числа поковок. Она является основной формоизменяющей операцией при изготовлении гладких, ступенчатых и коленчатых валов, шатунов, цилиндров, колец большого диаметра и других деталей. На протяжку уходит до 70 % всего времени ковочных работ.

Схема протяжки на плоских бойках показана на рис. 10.8. При обжатии по высоте (ΔН) заготовка удлиняется и одновременно подвергается уширению. Чем меньше подача а заготовки и относительная подача а/В, тем меньше тормозящее действие сил контактного трения вдоль заготовки, больше вытяжка, меньше уширение и выше эффективность операции протяжки.

Рис. 10.8. Схема протяжки на плоских бойках

Для протяжки используют три вида бойков: плоские универсальные широкие (см. рис. 10.33, а); специальные для протяжки — плоские узкие; вырезные (см. рис. 10.33, б) . Успешно применяют также обжимки с различной формой рабочих частей (см. рис. 10.40, а, б).

Протяжку поковок прямоугольного или квадратного сечения на плоских бойках выполняют несколькими способами. Па плоских универсальных (широких) бойках заготовку обжимают последовательно на всю длину в одном направлении без кантовки (рис. 10.9, а). Затем ее кантуют на 90 ° и выполняют операцию вторично снова на всю длину с подачей в обратном направлении также без кантовки.

Рис. 10.9. Способы протяжки на плоских бойках:
а - без кантовки, б - с поочередной кантовкой, s - с непрерывной кантовкой

Такой способ протяжки на плоских, но узких бойках приводит к изгибу заготовки. Поэтому протяжку на узких бойках ведут с поочередной кантовкой заготовки на 90 ° то влево, то вправо (рис. 10.9, б), причем кантовку можно производить как после каждого, так и после нескольких обжатий и подач. Этот способ часто применяют при ковке крупных заготовок и слитков.

Протяжку на плоских бойках заготовок из легированных сталей и сплавов с пониженной пластичностью осуществляют с непрерывной кантовкой заготовки на 90 ° и подачей вдоль оси на необходимую длину. При этом способе протяжка ведется по винтовой линии (рис. 10.9, в).

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru