7.2 Протяжка

Протяжка – кузнечная операция, при которой за счет площади поперечного сечения увеличивается её длина. Данная операция является основной формоизменяющей операцией по изготовлению гладких и ступенчатых поковок занимает 60–70% всего времени работы при свободной ковке. Осуществляется по частям в определенной последовательности, причем бойки не перекрывают всю заготовку. Протяжка плоскими бойками осуществляется двумя способами:

1. Протяжка с одной стороны на длину участка, кантовка на 90º и протяжка с другой стороны. После этого производится подача или продольное перемещение и протяжка следующего участка . Применяется при протяжке крупных слитков.

Рисунок 7.8 – Схемы протяжки на плоских бойках

2. Протяжка заготовки на каждой стороне с кантовкой на 90º, после каждого обжатия. После обжатия четырех сторон производится подача и деформация поверхности следующего участка.

Данный способ применяется для протяжки высоколегированных сталей карбидного и мартеновского класса.

Два последовательных обжатия с канавкой на 90º между ними, называется переходом. Отношение ширины заготовки к ее высоте после обжатия называется коэффициентом перехода .

Процесс протяжки характеризуется следующими коэффициентами:

1. – (уковка);

2. – (относительное обжатие);

3. – (относительное уширение);

4. – (относительное удлинение);

5. – (коэффициент интенсивности уширения).

показывает, какая часть площади F₁ исходной заготовки, идущая на уширение и удлинение идет на уширение F₃.

Уковка за один переход зависит:

1. от относительных размеров сечения заготовки ( );

2. относительной подачи ( );

3. относительного обжатия ( );

4. условий трения.

Между коэффициентом У, относительным обжатием и коэффициентом существует следующая связь:

. (7.6)

Если коэффициент постоянен в процессе деформации, то уковка увеличивается с ростом . Если относительное обжатие , уковка увеличивается с уменьшением . Уковка максимальна, когда коэффициент .

Величину коэффициента интенсивности определяет соотношение между относительным обжатием и относительным уширением :

(7.7).

На соотношение относительного удлинения с относительным уширением влияет величина относительной подачи , так как соотношение подачи и ширины определяет соотношение оси трения, действующих в направлении длины и ширины заготовки. Величина укова определяется исходя из табличных значений коэффициента , при заданной относительной подаче и относительном обжатии .

Основные правила протяжки:

1. протяжка крупных поковок ведется от середины слитка к перифирии, а мелких поковок от края к середине;

2. при вытяжке отношение ширины обжатого участка должно быть не больше 2,5, воизбежание продольного изгиба поперечного сечения заготовки при кантовке на 90º ;

3. величина подачи L_n должно быть больше высоты уступа воизбежание образования зажима;

4. подача L_n должна быть равна 40–80% от ширины бойка, т.е. ;

5. степень деформации при протяжке не должна равняться критической степени деформации, воизбежание роста зерна.

Выбор пресса и молота для протяжки

Процесс протяжки отличается от процесса осадки . Данное различие заключается:

1. бойки не полностью перекрывают заготовку;

2. сечение заготовки при протяжке уменьшается, а контактная поверхность по мере протяжки возрастает менее интенсивно, чем при осадке.

Выбор пресса определяется по следующей зависимости:

, (7.8)

где:

– масштабный коэффициент;

– коэффициент учитывающий увеличение удельного давления при изменении формы бойков:

- для плоских бойков ;

- для вырезных .

Выбор молота определяется по следующей зависимости:

(7.9)

Усилие и масса падающих частей молота может быть определена с помощью таблиц или диаграмм по аналогии с процессом осадки.

Разновидности операции протяжки.

1. протяжка на оправке – это увеличение длины пустотелой заготовки за счет уменьшения наружного диаметра. Данный способ применяется при ковке полых поковок, типа цилиндров и труб.

Рисунок 7.9 – Протяжка на оправке

Уковка определяется по формуле:

(7.10)

2. Раздача на оправке

Рисунок 7.10 – Схема раздачи на оправке:

1 – стойка; 2 – оправка;

3 – заготовка; 4 – верхний боек.

В данном случае уковка будет определяться следующим образом:

. (7.11)

Вспомогательные операции при протяжке:

1. наметка – для точного распределения металла между отдельными частями поковки. Используется круглая раскатка с помощью которой на заготовке выполняется углубление наметки.

2. пережим – применяют для увеличения наметки до высоты уступа или углубления. В качестве инструмента используются пережимки, профиль которых соответствует форме уступа.

3. передача – когда выполняется смещение одной части заготовки относительно другой с сохранением параллельности осей.