Производство заготовок свободной ковкой, штамповкой.

Лекция 5

Процесс свободного течения металла под воздействием периодических ударов или статических воздействий инструмента называется – ковкой.

Свободной ковкой изготавливают детали массой от нескольких грамм до 250 и более тонн, размерами от сантиметров до десятков метров, в основном простых сечений.

Ковка применяется в индустриальном и мелкосерийном производстве.

Шероховатость поверхности поковок, полученных ковкой, равна R_Z= 320 – 80 мкм.

При использовании подкладных штампов R_Z= 80 – 40 мкм.

Коэффициент весовой точности равен 0,3 – 0,4, что указывает большой объём механической обработки.

Свободной ковкой можно изготавливать заготовки практически из всех марок и видов деформируемых конструкционных металлов и сплавов.

Основные преимущества свободной ковки.

1) 1.Получение металла высокого качества и свойств по сравнению с отливками.

2) 2.Возможность получить крупные поковки по массе и габаритам, что другими способами либо недостижимо, либо экономически нецелесообразно.

3) 3.Для изготовления крупных поковок требуются сравнительно небольшие усилия, так как обработка осуществляется обжатием отдельных небольших участков, а отдельные усилия невелики ввиду относительно свободного течения металла в стороны.

4) 4.Применение универсального оборудования и инструмента резко снижает затраты производства особенно при мелкосерийном его характера.

Недостатки

1) 1.Низкая производительность по сравнению с горячей штамповкой.

2) 2.Большие напуски, припуски, допуски, что требует большого объёма последующей обработки.

Свободная ковка разделяется на ручную и машинную. Ручная ковка – в мелких ремонтных мастерских.

Свободная машинная ковка осуществляется на молотах и прессах.

Молот – машина ударного действия, в которой энергия привода перед ударом преобразуется в кинетическую энергию линейного движения рабочих масс с закреплённом на них рабочим инструментом, а время удара – в полезную работу деформирования поковки.

По конструкции и типу привода молоты можно классифицировать:

ü - паровоздушные

ü - пневматические

ü - электромеханические

ü - газовые

ü - высокоскоростные

Паровоздушные молоты приводятся в действие паром или сжатым воздухом, подающихся от котлов или компрессоров.

Пневматические также используют сжатый воздух.

В электромеханических молотах подвижные части через преобразующие механизмы связаны с приводом, в качестве которых применяются электродвигатели.

В газовых молотах на поршень действует давление газов, возникающие в результате вспышки горючего.

В высокоскоростных молотах высокое давление создаётся с помощью специальных гидравлических устройств.

Энергоноситель – сжиженный газ, порох и т.д.

Высокоскоростные молоты осуществляют один удар за который полностью осуществляется деформация.

При ударе молота (бойка) по заготовке часть энергии расходуется на её деформацию, остальная поглощается нижним бойком и его основанием (шаботом).

В качестве исходных заготовок для ковки используют прокат квадратного, круглого или прямоугольного сечения, блюмов. Прутки разрезают на отдельные (мерные) заготовки различными способами: на кривошипных пресс- ножницах, механическими пилами, газовой резкой и т.д.

Перед ковкой мерную заготовку нагревают, что уменьшает в 10-15 раз сопротивление металла деформированию.

Нагревательные устройства делятся на пламенные, электрические и комбинированные.