Обработка давлением

Ковка является универсальным методом производства поковок на молоте или прессе. Ковкой получают заготовки для самых разнообразных деталей массой от 10 г до 350 т. Для уменьшения расхода металла при ковке заготовок партиями 30...50 шт. применяют кольца (рис. 4.20, а) и подкладные штампы (рис. 4.20, б). Это сокращает расход металла.

Преимущества. В процессе ковки улучшаются физико-механиче­ские свойства материала, особенно ударная вязкость, поэтому ответственные детали машин, такие как валки прокатных станов, коленчатые валы судовых двигателей, детали крупных штампов производят из поковок.

Горячая объемная штамповка — основной способ получения заготовок для ответственных деталей массой от 0,5 до 30 кг. Поковки массой в 100 кг для объемной штамповки считаются крупными. В зависимости от типа приме­няемого штампа различают штамповку в открытых или закры­тых штампах, а также в штампах для выдавливания (рис. 4.21). Штамповку выполняют на молотах, прессах, КГШП, ГКМ, гид­равлических прессах.

Штамповку классифицируют по типу применяемого штампа.

При штамповке в открытых штампах исходными служат ка­таные и кованые заготовки (см. рис. 4.21, а).

При штамповке на молотах или в закрытых штампах используют штучную заготовку, равную объему металла штампуемой заготовки с учетом отхода на угар при нагреве. Формообразование металла происходит в за­крытом пространстве (см. рис. 4.21, б). Качество штамповок очень высокое. Сложностью штамповки в закрытых штампах является низкая их стойкость, которая объясняется очень тяже­лыми условиями работы в закрытых штампах. В ре­зультате часто происходят поломки штампов, а не выход штампа из строя из-за износа.

Штамповка выдавливанием является прогрессивным процес­сом объемной штамповки (см. рис. 4.21, в, г). Ее применяют для получения поковок в виде стержней, клапанов, по­лых стаканов и др. Метод обеспечивает точность размеров, соответствующую 12-му квалитету, плотную структуру, высокое качество поверхност­ного слоя, низкую шероховатость. Штамповку выдавливанием часто ведут на ГКМ как в горячем, так ив холодном состоянии материала заготовок. Недостатком способа можно считать высо­кую энергоемкость и низкую стойкость штампов.

Холодной объемной штамповкой получа­ют заготовки с высокими физико-механическими свойствами благодаря холодному течению металла в штампе. Точность раз­меров соответствует 12-му... 15-му квалитетам и выше, шерохо­ватость Ra = 5... 10 мкм достигается высадкой на прессах - автома­тах производительностью сотни заготовок в час.

Этим способом получают заго­товки деталей, работающих в тяжелых условиях абразивного из­носа, при ударных и знакопеременных нагрузках, тепловых и других вредных факторах. Это, например, шаровые пальцы ру­левой тяги, поршневые пальцы и др. Холодной объемной штамповке принадлежит будущее, но этот метод очень энергоемок.

Прокаткой получают заготовки, которые непосредст­венно применяют для изготовления деталей на металлорежущих станках. Штучные заготовки из проката используют для произ­водства поковок и штамповок.

Товарные заготовки, сортовые и фасонные профили общего, отраслевого и специального назначения, трубный и листовой прокат, гнутые и периодические профили, специальный прокат представляют собой широкий выбор исходных заготовок, обес­печивая экономию металлов и энергии на этапе заготовитель­ных процессов.

Блюмсы квадратные применяют в качестве исходных загото­вок под ковку крупных валов энергетических, металлургических и транспортных машин.

Сортовые профили круглые, квадратные и шестигранные ис­пользуют для изготовления валов, дис­ков, втулок.

Трубный прокат стальной, бесшовный, горячекатаный, хо­лоднотянутый, холоднокатаный применяют для изготовления цилиндров, барабанов, роликов, стаканов, шпинделей, пустоте­лых валов.

Гнутые профили разной формы используют для изготовле­ния деталей несущих конструкций: кронштейнов, опор, ребер жесткости.

Специаль­ные виды проката используют в массовом и крупносерийном производствах, когда обработка резанием практически отсутст­вует и требуется только отрезка, сверление отверстий и зачистка кромок.

Методом .порошковой металлургии изго­тавливают заготовки различных составов со специальными свойствами. Применение метода для производства заготовок конструкционного назначения оправдано лишь значительным эффектом.

Достоинством порошковой металлургии является возмож­ность изготовления заготовок из тугоплавких материалов, псев­досплавов (медь — вольфрам, железо — графит), пористых мате­риалов для подшипников скольжения.

Метод порошковой металлургии позволяет изготавливать за­готовки, требующие только отделочной механической обработ­ки. Типовыми деталями из по­рошков являются зубчатые колеса, кулачки, звездочки, храповики, втулки и др.

Экономичность метода порошковой металлургии проявляется при достаточно больших объемах производства из-за высокой стои­мости технологической оснастки и исходных материалов.

(3д) стр. 307-322 том 1