Сущность процесса и технологические операции ковки

1. Характеристика процесса. Ковка — процесс деформиро­вания нагретой заготовки между верхним и нижним бойками мо­лота или пресса с помощью универсального инструмента (см. рис. III. 1, г). Ковка может быть машинной на молотах и прессах и ручной. Ручная ковка применяется в основном в ремонтном деле для мелких работ. Кованые заготовки для последующей обра­ботки называются поковками. Ковкой получают поковки массой от 0, 1 кг до 300 т. Крупные поковки (массой выше 1, 5 т) получают из

слитков только ковкой. Меньшие поковки можно получать также штамповкой. Но штамповка из-за сложности инструмента приме­няется только в массовом и крупносерийном производствах. Для получения мелких и средних поковок (до 150 кг) повышенной точ­ности на ковочных молотах и прессах в серийном производстве (при партиях 50...250 шт.) часто используют подкладные штампы. Мелкие и средние поковки куют из сортового проката или блюмов.

2. Виды операций ковки и инструмент. Самую сложную по­ковку можно получить, выполняя в определенной последователь­ности основные операции ковки: протяжку, осадку, прошивку, гибку, закручивание, рубку.

Протяжку (вытяжку) применяют для увеличения длины за­готовки и уменьшения ее поперечного сечения (рис. III. 9, а). Протяжку можно выполнять плоскими и фигурными бойками. Ков­ка в фигурных бойках (рис. III. 9, б) позволяет избежать ковочных трещин при ковке низкопластичных сталей и сплавов и получить более точные поковки. Степень деформации характеризуется от­ношением поперечного сечения исходной заготовки к конечному поперечному сечению, называемому уковкой. Чем больше уковка, тем лучше структура мёталла и выше его механические свойства. Разновидности протяжки: разгонка (расширение части заготовки); протяжка полого цилиндра на оправке, применяемая при ковке барабанов, труб, цилиндров; раскатка (раздача) колец на цилин­дрической оправке для увеличения диаметра (рис. III. 9, в).

Осадка — увеличение поперечного сечения исходной заготовки за счет уменьшения ее высоты. Для правильной осадки высота исходной цилиндрической заготовки не должна превышать трех диаметров, торцы ее должны быть ровными и параллельными. Местное утолщение заготовки называется высадкой (рис. III. 9, г).

Рис. III. 9. Основные технологии операции ковки.

Прошивка — получение в заготовке сквозного отверстия или углубления. Для выполнения этой операции применяют сплошные и пустотелые (для диаметров 400...900 мм) прошивни 1 (рис. III. 9, д). Прошивку сквозных отверстий в тонких поковках 2 производят с подкладными кольцами 3. В более высоких поковках сначала прошивают отверстие с одной стороны (примерно на 3/4 глубины), а затем этим же прошивнем заканчивают прошивку с другой стороны.

Гибка применяется для изготовления крюков, коленвалов, скоб и т. п. При выборе исходной заготовки надо учитывать иска­жение формы и уменьшение площади поперечного сечения (утяж­ку) в зоне изгиба. При гибке могут использоваться подкладки и специальные приспособления (рис. III. 9, е).

Закручивание — поворот одной части заготовки относительно другой на заданный угол — применяется при изготовлении колен­валов, сверл и т. п. При закручивании используют ключи, воротки, лебедки (рис. III. 9, ж).

Рубка применяется для разделения заготовки на части, отде­ления излишка металла и с целью образования в поковке уступов, заплечиков {надрубка). Инструментом для рубки служат прямые и фигурные топоры и зубила 4 (рис. III. 9, з).