29.Свободная ковка: сущность технологического процесса, виды основных технологических операции, виды оборудования, применяемого для свободной ковки, область применения.

Свободная ковка: функциональные особенности.

Свободная ковка может быть ручной и машинной.

При ручной ковке изготовляются только мелкие поковки. Такая ковка применяется в небольших ремонтных мастерских. Машинная ковка является основным видом свободной ковки в области машиностроения.

Технология свободной ковки.

Для изготовления поковок любой формы и размера требуется заранее разработанная технология. Благодаря ковке металл под давлением пресса или ударом молота деформируется. Деформация может быть пластической и упругой. Пластическая отличается от упругой тем, что первая остается при воздействии силы, а вторая исчезает. Технологический процесс состоит в том, чтобы увеличить пластичность с помощью увеличения температуры. При нагреве металла сопротивление уменьшается, что способствует изменению формы металла.

Основные операции свободной ковки.

Основные операции ковки: осадка, прошивка, протяжка, гибка, рубка, кузнечная сварка и закручивание.

Благодаря осадке происходит уменьшение высоты заготовки. Этот процесс помогает увеличить поперечное сечение. При этом может быть полная (осадка всей заготовки) и неполная осадка (осадка только одного места заготовки). Неполную осадку зачастую называют высадкой.

Протяжка используется для того, чтобы увеличить длину заготовки благодаря уменьшению её поперечного сечения. Процесс происходит в обжатии ударами молотка заготовки от её середины до краев.

Прошивкой называют операцию, выполняемую для того, чтобы получить отверстие в поковке. Для этого поковку нагревают, кладут над отверстием в наковальне и наносят удары по пробойнику, который устанавливается сверху.

Рубка позволяет разделить поковку на части. Заготовку с одной надрубают зубилом, а потом поворачивают на 180 градусов и отрубают.

Кузнечная сварка служит для скрепления металлических частей. Определенные места сварки нагревают до нужной температуры, а потом сваривают частями и небольшими ударами кувалдой.

Преимущества и недостатки свободной ковки:

Преимуществом свободной ковки является ее универсальность в отношении форм, массы, и размеров заготовок. Также нет необходимости приобретать дорогостоящую технологическую оснастку. Такой вид ковки позволяет использовать сравнительно маломощные машин при концентрированной трате сил ковки бойками в малом объеме деформируемого металла.

Среди недостатков стоит отметить низкую производительность, низкий коэффициент использования металла. Отношение веса детали к весу поковки в среднем достигает 0,65-0,6.

30. Основные дефекты свободной ковки.

Виды и причины дефектов

Поковки, изготовленные с отступлением от технических условий и требующие дополнительных работ для устранения выявленных в них пороков, называются дефектными.

Главными причинами дефектов поковок являются: недоброкачественный исходный металл слитка или заготовки; неправильные режимы нагрева слитка или заготовки; неправильные приемы ковки; несоблюдение режима охлаждения поковки после ковки; работа неисправным инструментом.

Основными дефектами поковок являются наружные трещины или рванины, волосовины, внутренние разрывы или свищи и расслоения, нажимы и складки, вмятины, флокены, неметаллические включения и следы усадочной рыхлости.

Причиной появления трещин в поковках могут быть: недоброкачественный исходный материал заготовки или слитка; ковка при низких температурах; неравномерное охлаждение поковки; применение неправильных приемов и весьма больших обжатий при ковке. Трещины, обнаруженные при ковке, удаляют в горячем состоянии вырубкой при помощи специальных топоров, а в холодном состоянии — зачисткой абразивными кругами, вырубкой пневматическими зубилами и другими способами.

Волосовины представляют собой очень тонкие и мелкие (видимые после травления невооруженным глазом) трещины, которые могут образоваться в процессе ковки или прокатки слитков, имеющих мелкие газовые подкорковые пузыри, и от слишком быстрого охлаждения поковок. Волосовины часто наследуются от проката.

Рванины появляются: в процессе первого обжатия слитка во время ковки при низких температурах; при неправильном нагреве заготовки (пережог металла).

Свищи (пустоты или скворешники) получаются в осевой зоне при неправильных приемах ковки круглых поковок под плоскими бойками, когда ведут протяжку с небольшими обжатиями с круга на круг без перехода на квадратное сечение с последующей сбивкой углов.

Нажимы (рисунке — показана последовательность образования) появляются во время протяжки в результате малой подачи при глубоких обжимах заготовки или от ковки на неисправных бойках. Во время осадки складки получаются от уступчатой поверхности заготовки, появившейся в результате недоброкачественной протяжки заготовки перед ее осадкой.

Вмятины возникают при небрежной очистке заготовки и бойков от окалины, которая в процессе формообразования заковывается в тело поковки.

Флокены — внутренние трещинки, возникающие от выделения водорода, поглощенного жидкой сталью во время выплавки. Флокены образуются в результате быстрого охлаждения поковки после ковки и в тем большей степени, чем больше сечение поковки.

Неметаллические включения (шлаки, песок) и следы усадочной рыхлости в поковках выявляются обычно при механической обработке. Если прибыльная часть в процессе ковки удалена не полностью, то остатки усадочной раковины в виде рыхлости раскрываются при ковке.

К неисправимым дефектам поковок относятся: глубокие продольные и поперечные трещины, рванины, рыхлость и неметаллические включения, пережог. Поковки с неисправимыми дефектами являются негодными и их бракуют.

К исправимым дефектам поковок относят: малые трещины, перегрев металла, нажимы и складки, если они не входят в контур детали. Мелкие трещины вырубают в холодном состоянии пневматическими зубилами и в процессе ковки «на горячо» специальными топорами. Нажимы и складки, если они не входят в контур детали, удаляют зачисткой на наждачном круге или вырубкой. Для улучшения механических свойств металла в целях устранения влияния перегрева и снижения внутренних напряжений поковки подвергают первичной термической обработке — отжигу, нормализации и улучшению