4 модуль

52

9.Отжать металл для второй цапфы.

10.Протянуть и скруглить вторую цапфу диаметром 200 мм.

11.Отрубить от всей заготовки часть металла для одного вала и надеть патрон на вторую цапфу.

12.Наметить и обжать металл для передачи второй шейки.

13.Передать металл для правой шейки с протяжкой и скруглением на

190 мм.

14.Нагнать металл в местах утяжки, обжать точно в размер.

15.Обрубить излишки и надрубить металл для пробы.

При ковке вала генератора из слитка 300 т не применяется операция осадки из-за большого сечения слитка.

3 – протяжка, 4 – подрубка, 5 – протяжка ступенчатого вала

53

Затем термообработка и второй этап ковки.

Рис. 2.8. График термообработки с последующим охлаждением

2.3.3. Ковка многоколенчатого вала

Ковка валов с коленами, расположенными в одной плоскости, осуществляется путем отковки пластины и передачи металла для каждого колена.

Ковка валов с коленами (рис. 2.9), расположенными в различных плоскостях и длинными шейками осуществляется путем отковки пластины и передачи с последующим разворотом на 60°. Валы с короткими шейками и коленами, расположенными в разных плоскостях, изготавливаются из шестигранной заготовки с передачей металла для каждого колена в разных плоскостях. Шестигранная заготовка обеспечивает передачу колена под углом 120°.

Рис. 2.9. Ковка валов с коленами

54

Существует способ ковки таких валов из круглой заготовки с передачей металла в различных плоскостях и подштамповкой колен. Этот метод оправдывает себя в серийном производстве.

Ковка валов с коленами, расположенными в плоскостях под углом 90°, осуществляется из квадратной заготовки.

2.4. Технология ковки на молотах

2.4.1. Ковка фланца под молотом 1500 кг

На рис. 2.10 представлены исходная заготовка и поковка фланца.

Рис. 2.10. а – исходная заготовка, б – поковка фланца

1.Исходная заготовка.

2.Сбить углы и округлить на диаметр 150 мм длиной 240 мм.

3. Осадить до диаметра 200 мм, h=135 мм и обкатать по диаметру. Плоские бойки.

4.Загнать в заготовку конический прошивень сначала с одной стороны, а затем с другой стороны.

5.Выбить выдру. Плоские бойки, прошивень, надставка, кольца.

6.Вставить прошитую заготовку в кольцо, и в заготовку цилиндрический прошивень диаметром 150 мм.

55

7.Загнать прошивень и осадить заготовку.

8.Повернуть заготовку на бок и обкатать по диаметру.

9.Выбить прошивень.

10.Вырубить прошивнем диаметром 150 мм, пропустив его вниз острыми кромками, заусенец.

11.Легкими ударами по кольцу через накладку выбить из него фланец.

12.Проверить размеры. Кузнечный кронциркуль, линейка, шаблоны.

2.4.2.Ковка под молотом кузнечных клещей

Технология изготовления клещей (рис. 2.11) состоит из следующих операций свободной ковки:

1.Отрубка заготовки и нагрев.

2.Отжим заготовки для гибки и отковки ручки клещей.

3.Отковка губки клещей.

4.Гибка на роге паковальни ушка и пробивка отверстия.

5.Гибка губки клещей (если клещи для круглых заготовок).

6.Клепка клещей и прогонка губы до заданного размера.

Рис. 2.11. Схема ковки клещей

2.4.3. Ковка высоколегированных сталей

Подготовка слитков и заготовок перед ковкой заключается в более тщательной и обязательной очистке слитков и заготовок от поверхностных дефектов (плены, пузыри и т. д.), т. к. они приводят к снижению пластичности.

56

Перед ковкой основными дефектами в слитках высоколегированных сталей являются флокены, усадочные трещины, межкристаллитные трещины. Поэтому при нагревании под ковку нужно строго выдерживать режим нагрева слитков.

При ковке для лучшего разрушения литого кристалла и получения однородной деформированной структуры применяются переменные вращения поковки вокруг продольной оси и ковку по схеме квадрат-прямоугольник- квадрат, или прямоугольник-прямоугольник, вместо обычной круг-квадрат- круг. Применяют вырезные бойки (ромбические и радиусные).

Для определения требуемой величины зерна в поковках в зависимости от степени деформации за один удар, руководящим материалом является диаграмма рекристаллизации. У некоторых сталей на диаграмме имеется второй максимум размера зерна.

Охлаждение поковок нужно также строго производить по режимам для данных марок сталей в зависимости от массы слитка и его размеров.

57

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Инструмент свободной ковки Инструмент. Применение того или иного инструмента зависит от вы-

бранного способа осадки.

Основные способы осадки: на универсальных плоских бойках, на специальных осадочных плоских или сферических плитах и в кольцах.

Размеры универсальных плоских бойков (рис. П.1.1) приведены в справочнике «Ковка и объемная штамповка». Кромки рабочих поверхностей бойков во избежание надкусывания ими металла заготовок должны быть закруглены по достаточно большим радиусам.

Бойки для молотов изготовляют обычно коваными из сталей 50 и 60 или из штамповых сталей типа 5ХНТ, 5ХНМ и др., бойки и плиты для прессов – литыми или коваными из стали 35 или 50.

Ввиду ударного характера работы молотов, бойки крепят на ласточкином хвосте клином и шпонкой, верхний боек – непосредственно в бабе молота, нижний – на шаботе или на переходной подушке. В связи с тем, что хвостовики ковочных бойков делают обычно узкими, бойки опирают не на них, а на заплечики. К подвижной поперечине и столу пресса бойки крепят болтами или также на ласточкином хвосте. Размеры мест крепления бойков указывают в характеристике ковочного оборудования. При этом у молотов наклон боковых граней ласточкиных хвостов обычно 5 или 7°.

Как было отмечено, осадка заготовки при h0/d0 > 2,5 сопровождается продольным изгибом. У цилиндрической заготовки направление продольного изгиба предопределяется наличием искривления ее оси перед осадкой, непараллельностью ее оснований, непараллельностью бойков, а иногда и неравномерностью прогрева заготовки. Значение предельно допустимого отношения h0/d0 для осадки при неблагоприятных условиях снижается до 2. Ограниченное число возможных плоскостей продольного изгиба у заготовки квадратного (только две) и прямоугольного (только одна) поперечных сечений может увеличить предельно допустимое отношение высоты заготовки к ее толщине.

58

Рис. П.1.1. Плоские бойки

Незначительный продольный изгиб может быть исправлен осадкой, при которой верхний боек прикрывает лишь часть заготовки (рис. П.1.2).

Рис. П.1.2. Исправление продольного изгиба

При более значительном продольном изгибе следует производить постепенную осадку, чередуя ее с правкой обжатиями между плоскими бойками, для чего заготовка каждый раз кантуется и укладывается на нижний боек плашмя.

По мере увеличения площади поперечного сечения осаживаемой заготовки осадка становится все более затруднительной. При этом усилие, развиваемое ковочным оборудованием, может оказаться недостаточным для осадки

59

одновременным обжатием всей торцовой поверхности заготовки. В таких случаях осадку выполняют с помощью раскаток.

Раскатки ( рис. П.1.3 1–5 и 34) изготовляют из сталей 40–50. Короткие ручки раскаток небольших размеров изготовляют оттяжкой концов. Длинные ручки (иногда до 2,5 м) применяют вставные из сталей 10–20. Глубокое отверстие под ручку прошивается пробойником. Затем полукруглым зубилом вокруг отверстия, отступая от его края на 10–20 мм, вминается неглубокая канавка. Ручка предварительно утолщенным высадкой концом вставляется в подготовленное таким образом отверстие и зачеканивается со всех сторон с помощью пробойника ударами по внутреннему краю указанной канавки. Применяют также другой способ крепления ручек. При этом в специально утолщенном конце уложенной плашмя раскатки надрубают канавку глубиной до оси раскатки и длиной примерной 1,0–1,5 толщины раскатки. Затем в канавку устанавливают плашмя конец ручки и забивают его до дна канавки. После этого, проковывая утолщенныйконецраскаткидонужныхразмеров, заковываютвнейконецручки.

Раскатку, например, овальную (рис. П.1.3, .3) или фасонную (рис. П.1.3, 5), накладывают на осаживаемую заготовку так, чтобы она перекрывала лишь часть верхней торцовой поверхности заготовки, а затем верхним бойком вдавливают раскатку в заготовку. После этого раскатку перемещают и производят следующий нажим, подвергая таким образом торцовую поверхность обработке по частям за несколько нажимов. Такой процесс обработки осаживаемой заготовки называют разгонкой. Усилие, передаваемое верхним бойком, при этом распределяется на меньшую площадь и получается достаточным, чтобы произвести осадку всей заготовки по частям. Кроме того, вдавливание раскатки вызывает интенсивное течение металла в стороны от нее. Используя это, можно при осадке значительно уменьшить образующуюся бочкообразность и, если нужно, получить утолщенную часть непосредственно у торца заготовки.

60

Рис. П.1.3. Основной инструмент для машинной ковки:

Раскатки: 1 – круглая; 2 – полукруглая; 3 – овальная; 4 – прямоугольная; 5 – фасонная; 6 – обжимка для круглого профиля; 7 – обжимка для квадратного профиля;

8 – вырезные бойки; 9 – вкладыши вырезных бойков; 10 – оправка коническая; 11 – оправка цилиндрическая; 12 – скоба; 13 – козлы; 14 – пережимка прямая круглого профиля;

15 – то же сложного профиля; 16 и 17 – пережимки фасонные, прошивни; 18 – цилиндрический; 19 – конический; 20 – клиновидный; 21 – пустотелый; 22 – надставка цилиндрическая; 23 – надставка пустотелая; 24 – кольцо; 25 и 26– калибровочная оправка бочкообразная, коническая; 27 – гибочный штамп; 28 – вилка прямая; 29 – вилка согнутая, топоры;

30 – двусторонний; 31 – односторонний; 32 – угловой; 33 – фасонный; 34 – квадрат