5.2 Оборудование для свободной ковки

В качестве оборудования для ковки применяются ковочные молоты и ко-вочные прессы.

Оборудование выбирают в зависимости от режима ковки данного металла или сплава, массы поковки и ее конфигурации. Необходимую мощность обору-дования определяют по приближенным формулам или справочным таблицам.

Молоты – машины динамического ударного действия. Продолжительность деформации на них составляет тысячные доли секунды. Металл деформируется за счет энергии, накопленной падающими частями молота к моменту их соуда-рения с заготовкой. Часть энергии теряется на упругие деформации инстру-мента и колебания шабота – детали, на которую устанавливают нижний боек. Чем больше масса шабота, тем выше КПД. Обычно масса шабота в 15 раз пре-вышает массу падающих частей, что обеспечивает КПД на уровне 0,8 – 0,9.

Для получения поковок массой до 20 кг применяют ковочные пнев-матические молоты, работающие на сжатом воздухе. Сила удара определяется силой давления сжатого воздуха, и может регулироваться в широких пределах. Масса падающих частей составляет 50 – 1000 кг. Основные параметры молотов регламентируются ГОСТами.

Для получения поковок массой до 350 кг применяют ковочные паро-воздушные молоты. Они приводятся в действие паром или сжатым воздухом давлением 0,7 – 0,9 МПа. Масса падающих частей составляет 1000 – 8000 кг. Параметры регламентируются ГОСТами.

Различают молоты простого действия, когда пар или воздух только под-нимают поршень, и двойного действия, когда энергоноситель создает дополни-тельное деформирующее усилие.

Прессы ковочные гидравлические – машины статического действия. Про-должительность деформации составляет до десятков секунд. Металл деформи-руется приложением силы, создаваемой с помощью жидкости (водной эмуль-сии или минерального масла), подаваемой в рабочий цилиндр пресса. Выбира-ются прессы по номинальному усилию, которое составляет 5 – 100 МН. При-меняют в основном для получения крупных заготовок из слитков.

5.3 Технологические операции при свободной ковке

Исходным материалом для ковки крупных поковок служат слитки, а для средних и мелких поковок – сортовой, профильный, периодический прокат, по-лосовая заготовка и реже прессованные заготовки.

Ковка может производиться в горячем и холодном состоянии.

Холодной ковке поддаются драгоценные металлы – золото, серебро; а так-же медь. Технологический процесс холодной ковки состоит из двух чередую-щихся операций: деформации металла и рекристаллизационного отжига. В сов-ременных условиях холодная ковка встречается редко, в основном в ювелирном производстве.

Горячая ковка применяется для изготовления различных изделий, а также инструментов: чеканов, зубил, молотков и т.п.

Материалом для горячей ковки являются малоуглеродистые стали, угле-родистые инструментальные и некоторые легированные стали. Каждая марка стали имеет определенный интервал температур начала и конца ковки, зави-сящий от состава и структуры обрабатываемого металла.

Технологический процесс включает операции: подготовку исходной заго-товки, нагрев материала до требуемой температуры, формообразующую опера-цию, очистку заготовок от окалины, контроль поковки.

Подготовка металла осуществляется в заготовительном отделении цеха, при этом удаляются поверхностные дефекты, производят резку на мерные

длины. Точность и производительность резки определяется способом резки.

На практике обычно применяют нагрев в пламенной печи, как способ, не требующий дополнительных затрат. Нагретую заготовку подают к молоту или прессу для ковки. Основная операция включает переходы: установку – снятие заготовки, формоизменяющую операцию (осадку, вытяжку, прошивку и т.д.).

Очистку поковок от окалины осуществляют в галтовочных барабанах об-дувкой стальной дробью, травлением в водных растворах серной или соляной кислоты.

При контроле поковок выявляют внешние и внутренние дефекты, прове-ряют соответствие геометрическим и функциональным техническим условиям.

 

Контрольные вопросы

1. В каких случаях применяют ручную и машинную ковку?

2. Перечислите основные операции свободной ковки.

3. Назовите основные характеристики деформации поцессов осадки и про-тяжки.

4. С какой целью применяют кузнечную сварку?

5. Каковы критерии выбора оборудования для ковки?

6. В каких случаях при ковке применяют прессы и молоты?

7. Для каких металлов проводят горячую и холодную ковку?