Изготовление заготовок методом ковки. Исполнитель
- Скачано: 35
- Размер: 262.5 Kb
Изготовление заготовок методом ковки.
План.
- Виды молотов.
- Точность заготовки.
- 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 dmах = 0,37х(D - 200) + 80; dmin=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.
- Какие молоты применяются в заготовительном производстве?
- Как обеспечивается точность заготовки.
- На что влияет тип и объём производства при получении поковок?
{/spoilers}