Выбор основных, вспомогательных и отделочных операций, а также назначение их взаимной последовательности с указанием необходимого основного и вспомогательного инструмента и приспособлений является наиболее ответственной частью разработки технологии ковки. Правильно составленный технологический процесс обеспечивает по сечению поковки плотный, лишенный дефектов металл с мелкой микроструктурой.
Процесс ковки должен быть таким, чтобы неблагоприятные зоны металла в исходной заготовке не вызывали ухудшения свойств поковки. Поэтому донную и прибыльную части слитка отрубают, а также удаляют его центральную зону пустотелым прошивнем для крупных пустотелых поковок. Центральная зона слитка может быть сохранена, если условия работы детали допускают некоторое снижение прочности в ее центре.
Равномерные по всему объему поковки механические свойства металла могут быть получены значительной пластической деформацией во всех зонах, поэтому для ответственных поковок типа валов назначают осадку слитка с последующей протяжкой до требуемых размеров с обеспечением укова не менее 2,5.
Необходимо также помнить об анизотропии механических свойств поковок вследствие волокнистости структуры металла. Волокна совпадают с направлением наибольшего пластического течения. Механические свойства вдоль волокон заметно выше, чем в поперечном направлении.
Наряду с выполнением требования получения хорошего качества металла поковок, необходимо назначать кузнечные операции таким образом, чтобы из заготовок получить поковки с наименьшими затратами, выполняя минимально необходимое число операций. Из всего многообразия форм поковок можно условно выделить типовые. Для поковок одного типа последовательность операций может оказаться идентичной.
|
|
Кованые поковки могут быть следующих основных типов: диски, кольца, валы, цилиндры, валы пустотелые, валы эксцентриковые и коленчатые и т. п. [6]. Применяемые операции и их последовательность представлены на рис. 2.23, а также рассмотрены в разд. 2.2. Например, диски, шестерни получают осадкой из отрезка проката или отрубленной части слитка после биллетировки. Для всех пустотелых поковок необходима прошивка отверстия в предварительно осаженной заготовке.
Штампованные поковки можно разделить на шесть типов (рис. 2.24), технология получения которых существенно отличается.
I. Круглые в плане поковки (шестерни, фланцы, прямоугольные крышки и т. п.) имеют небольшую высоту, поэтому потребуется предварительная операция – осадка с последующей штамповкой в черновом и чистовом ручьях или только в чистовом (при группе сложности С1или С2).
II. Поковки удлиненной формы имеют переменное по длине поперечное сечение, поэтому необходимо фасонирование заготовки в ковочных вальцах или в заготовительных ручьях с последующей штамповкой.
III. Поковки с изогнутой в плоскости разъема штампа осью, кроме фасонирования, требуют гибку заготовки перед штамповкой в гибочном ручье.
IV. Поковки с утолщением на концах целесообразно получать высадкой на ГКМ, а сравнительно короткие и в штампах КГШП.
V. Поковки с хвостовиком сравнительно небольшой массы успешно получают прямым выдавливанием.
VI. Поковки типа стакана предпочтительно получать обратным или комбинированным выдавливанием.
|
|
Расчет размеров элементов заготовок и поковок и изменение их формы производят из условия постоянства объема в процессе формоизменения как отдельных частей, так и поковки в целом.
| |
| Рис. 2.23. Последовательность ковки типовых поковок: а – кольца, цилиндры (1 – слиток; 2 – биллетировка, наметка, отрубка; 3 – осадка, прошивка; 4 – протяжка на оправке; 5 – раскатка на оправке); б – пустотелые валы (1 – слиток; 2 – биллетировка, отрубка; 3 – осадка, прошивка; 4 – протяжка на оправке; 5 – наметка, пережим и протяжка на оправке); в – эксцентриковые валы (1 – протяжка; 2 – наметка и пережим; 3 – передача; 4 – протяжка концевых уступов); г – коленчатые валы (1 – протяжка; 2 – пережим; 3 – передача и протяжка шеек; 4 – скручивание | |
| |
| Рис. 2.24. Характерные переходы горячей объемной штамповки: а – эскизы поковок, б – эскизы переходов: 1 – исходная заготовка, 2 – протяжка или вальцовка, 3 – подкатка, 4 – выдавливание, 5 – высадка, 6 – разгонка, 7 – осадка, 8 – гибка, 9 – штамповка в черновом ручье, 10 – штамповка в чистовом ручье |