книги из ГПНТБ / Кордюков, В. П. Свободная ковка на молотах

Специальными клещами заготовку захватывают за головку и в бойках молота протягивают на грубое восьмигранное сече­ ние, а затем проглаживают в обжимке и правят по оси. Такой метод ковки применяют для деталей ответственного назначения (из легированных сталей), которые подвергают термической обработке и проверке на механические свойства.

Цапфа (рис. 75). Круглую заготовку нагревают в печи, а затем высаживают в полой цилиндрической подставке, устанав-

Рис. 75. Схема переходов при ковке цапфы

ливаемой на боек молота (а). Диаметр головки цапфы доводит­ ся до поковочных размеров обкаткой заготовки вместе с под­ ставкой на плоских бойках (б). Правка головки по высоте про­ изводится с той же оснасткой, но в вертикальном положении (в).

Болт с шестигранной головкой. В машиностроении приме­ няют большое число различных крепежных деталей, в том чис­ ле болтов с шестигранной головкой, вытачиваемой из предвари­ тельно высаженной утолщенной части заготовки.

Специальной оснасткой являются: обжимка для ковки конце­ вых частей (фланцев), обжимка для ковки стержневой части болта; нижний и подкладной штамп для оформления шестигран­ ника и сферическая накладка для скругления кромок на верх­ ней части головки болта.

Ковка ведется в следующей последовательности (рис. 76): засечка металла заготовки на оформление концевых (флан­

чательная отделка шестигранника в нижнем подкладном штам­ пе (б).

После ковки калибром контролируется размер под ключ ше­ стигранной головки.

100

Такой процесс можно применять при мелкосерийном изготов­ лении болтов, в противном случае болты следует штамповать на ковочных машинах.

Рым-болт является одной из распространенных крепежных деталей и применяется при транспортировке грузов. Резьбовой

Рис. 76. Схема ковки болта с шестигранной головкой

частью болт ввертывают в транспортируемый груз (электродви­ гатель, редуктор и т. п.), а в кольцо заводят чалочное приспо­ собление (трос, цепь).

Технологический процесс ковки болта зависит от его раз­ мера и серийности заказа. Схема переходов при ковке рым-болта среднего размера показана на рис. 77. Заготовка круглого се­ чения рассчитана на две поковки. Сначала торцы заготовки за/ ковывают в сферических подкладках (а), после чего оба конца заготовки куют в специальной шаровой обжимке (б), шаровые концы расплющивают на плоских бойках (в), отверстия проши­ вают на подставке (г). После перечисленных операций заготов­ ка поступает на подогрев. Далее в подкладных штампах штам­ пуется головка болта с образованием заусенца. При этом за­ плывшее отверстие прочищают. Заусенцы обрезают на обрезном подкладном штампе (б). После обрезки протягивают среднюю часть, проглаживают в обжимке и разрубают на две поковки. После кйлибровки головок в штампе поковки поступают на тер­ мическую обработку.

101

( 0 CMDCD C ^ = < D

102

Ключ торцовый. Схема ковка патронного торцового ключа показана на рис. 78. На заготовке круглого сечения при помо­ щи обжимок закатывают на концах головки заданных размеров. Среднюю часть заготовки протягивают на бойках и проглажи­ вают в обжимке. Контролируют общую длину поковки. Патрон­ ная головка ключа должна быть больше номинальных размеров готовой детали на 7—10 мм. Далее поковку передают в механи­ ческий цех для сверления отверстий в верхней (меньшей) го­ ловке ключа и в патроне.

После сверления патронную головку нагревают в печи до температуры 1100—1150°С. В патрон вставляют шестигранную оправку, по размеру равную размерам шестигранного отверстия ключа (с учетом усадки), и в обжимке ударами молота отвер­ стие заковывают по оправке. Оправку освобождают из заготов­ ки, а поковку, при необходимости, правят по оси и отправляют на термическую обработку.

Втулка ступенчатая. На рис. 79 показана схема изготовления сложной поковки выдавливанием в подкладном штампе (матри­ ца и пуансон).

Рис. 79. Эскизы переходов при ковке ступенчатой втулки

Исходную заготовку протягивают на круглое сечение с диа­ метром, меньшим диаметра приемного отверстия матрицы. По заготовке, установленной в матрицу, наносят несколько ударов молота до выравнивания верхних торцовых поверхностей инстру­ мента и заготовки. По центру заготовки устанавливают пуансон (а) и ударами молота вдавливают в металл заготовки (б). При этом происходит заполнение нижней (меньшего диаметра) поло­ сти матрицы. Поковку вместе с пуансоном извлекают из матри­ цы с помощью подставного цилиндра и квадратов (в). При лег­ ких ударах по боковой поверхности пуансон извлекается из по­ ковки (г).

103

Для данного процесса формообразования использовали мо­ лот с массой падающих частей 1000 кг. В процессе штамповки в качестве смазки применяли графит с мазутом.

Ось (рис. 80) Головку получают высадкой заготовки, диа­ метр которой равен диаметру стержневой части оси. Отверстие

Рис. 80. Ковка оси с головкой и отверстием

в стержне получают кузнечным способом. После нагрева конца заготовки в щелевой печи ее устанавливают в специальный штамп так, что выступающая (нагретая часть) равна объему металла головки (а ). После высадки головку обкатывают до по­ ковочных размеров в штамп-обжимке (б). Далее нагревают другой конец заготовки и прошивают отверстие для чеки в под­ кладном штампе (в). После правки контролируют размер от головки до отверстия в стержне.

Ручка-регулятор (рис. 81). Поковка состоит из цилиндра и отходящих от него двух отростков круглого сечения. Подобная конструкция ручки может быть изготовлена сваркой, однако по условиям эксплуатации иногда требуется изготовить ее кова­ ной. Исходную заготовку куют в прямоугольник, площадь по­ перечного сечения которого равна площади продольного'сечения цилиндра поковки с запасом на утяжку при подсечках. Подсеч­ ку заготовки для цилиндра по большому размеру осуществляют фигурными пережимками. Подсечку по диаметру цилиндра про­ изводят конусным кольцом. Отжатый металл оттягивается на плоских бойках молота. Цилиндр доводится до номинальных размеров в обжимках. Оттянутые от цилиндра концы при правке получают необходимое направление по оси. После правки ци-

104

линдра в обжимке проковывают концы до номинальных разме­ ров и отрубают в меру по длине. Затем в специальном нижнем подкладном штампе при помощи накладки производят гибку

h

одного конца в соответствии с эскизом поковки. Гибку можно производить ручным способом и без нижнего подкладного штампа.

Ii5

Подкладка. При свободной ковке на молотах применяют раз­ личные упоры, ограничители, подкладки, гарантирующие полу­ чение поковочного размера.

На рис. 82 показаны эскизы переходов при ковке подкладки, имеющей три различных сечения по длине, из круглой заготовки диаметром 42 мм. Вначале оформляется утолщенная часть по­ ковки (головка). Для получения точных размеров окончательная отделка производится в обжимке.

После обжима головки клещами захватывают головку за откованный конец и производят вытяжку поковки на диаметр 27 мм через квадрат и восьмигранник. Отделка диаметра 27 мм также осуществляется в обжимке.

Квадратный конец поковки (23x23 мм) целесообразно ко­ вать в квадратной обжимке, гарантирующей получение точного размера и высокого качества поверхности. После заполнения уг­ лов обжимки лишний металл вытягивают в длину и удаляют рубкой или резкой на ножницах.

Тройник. В зависимости от размеров и соотношения частей поковки может быть предложена различная технология ее изго­ товления. В связи с тем, что высота отростка малого диаметра незначительная (20 мм), данную поковку можно ковать следую­ щим образом (рис. 83).

Исходной заготовке круглого сечения с помощью плоских бойков и нижнего подкладного штампа придают форму прямо­ угольника со скругленными поверхностями (а, б). Подставлен­ ную таким образом заготовку деформируют затем в подклад­ ном инструменте (в), верхняя часть которого имеет отверстие для получения малого отростка. Если металл не заполнит отвер­ стие в верхнем подкладном штампе, а сместится в направлении оси большого цилиндра, то в этом случае заготовку извлекают из штампа, торцуют на плоских бойках (г) и вновь устанавли­ вают в штамп. Операцию повторяют до получения необходимых поковочных размеров.

Поковку куют на молоте с массой падающих частей 500 кг. Вал с буртом. При ковке одной или нескольких поковок вала с буртом экономически нецелесообразно изготовлять специаль­

ную обжимку для оформления бурта. В этом случае ковку ве­ дут с подсечкой металла на бурт, выполняемый пережимкой

(рис. 84).

Заготовка может быть круглого или квадратного сечения. После выдачи из печи и захвата клещами заготовку протяги­ вают на диаметр бурта с запасом (8—12 мм) на утяжку при подсечке, которую производят полуовальной пережимкой на нижнем бойке молота или в специальном нижнем цодкладном штампе (а). После подсечки заготовку протягивают на меньший диаметр по обе стороны от бурта и отделывают в обжимке на диаметр 80 мм (б). Лишний металл отрубают с короткого (от бурта) конца. Далее заготовку поворачивают в зону ковки длин­

106

ным (от бурта) концом, а клещи закрепляют на откованном. После вытяжки и проглаживания в обжимке излишек металла отрубают (в), а поковку правят по оси, маркируют и отправля­ ют на термическую обработку.

Валик ступенчатый. В практике свободной ковки на моло­ тах встречается большое количество поковок типа ступенчатых валиков.

На рис. 85 и 86 даны эскизы некоторых переходов при ковке валиков с двумя буртами. При повторяющихся заказах на по­ ковки данной конфигурации целесообразно изготовить соответ-

107

<И25

■ Ф09

Рис. 85. Схема ковки валика с двумя буртами

108

ствующие обжимкн для получения необходимых поковочных размеров.

Ковку ведут из круглой заготовки, диаметр которой превы­ шает диаметр бурта. После разметки и засечки металла на оформление различных частей поковки заготовку отделывают в обжимках, а концевые отходы отрубают топором в специальных нижних подкладных штампах. Две взармно перпендикулярные

Рис. 86. Схема ковки валика с двумя широкими буртами

полукруглые выемки позволяют избежать появления вмятин на поковке в процессе рубки и предохранить топор от поломки.

Особенностью данных валиков является относительно боль­ шой перепад диаметров бурта и валика (соответственно 35 и 27 мм на диаметр), поэтому поворот заготовки в обжимке при отковке бурта будет затруднен из-за наличия вмятин и острых углов на заготовке. Для облегчения кантовки в обжимке при­ меняют смазку, например графит или мелко размолотый дре­ весный уголь.

Болт анкерный. На рис. 87 показано два варианта ковки ан­ керных болтов.

Вариант 1: заготовка квадратная. Часть заготовки протяги­ вают на прямоугольное сечение по размерам, приближенным к размерам головки болта. Пережимками на пружинной ручке отжимают металл на головку. Протягивают часть заготовки на круглое сечение. Головку специальным топором обрубают и до­ водят до нужных размеров.

Специальными клещами заготовку захватывают за откован­ ный конец.

Протягивают и отделывают в обжимке стержень болта и ко­ нец под резьбу, обрубают лишний металл, поковку правят по оси. Контрольным размером является размер головки и длина поковки.

Ковка по варианту II предусматривает выполнение головки болта при помощи обжимки и накладного штампа. Заготовка круглая. В обжимке на конце заготовки закатывают бурт, по

109