45. Сущность процесса и основные операции свободной ковки

Свободной ковкой называется процесс, при котором необходимое

изменение формы заготовки достигается путем ударов или нажимов бойками

пресса или молота. Этот процесс применяется при производстве крупных

поковок, в индивидуальном и мелкосерийном производстве и в ремонтном

деле. Свободной ковкой обрабатываются заготовки весом от 0,1 – 0,2 кг до

300 т. Исходной заготовкой для крупных и средних поковок являются 154

слитки, для поковок весом до 1 т – обычный сортовой прокат или

прессованный металл. Своободной ковкой достигается не; только изменение формы заготовки, но и улучшение механических свойств. Наиболее значительное,повышение механических свойств достигается при ковке литой заготовки(слитка), структура которой (как было рассмотрено выше) весьма

неоднородна. При этом происходит заварка газовых пузырей, меняется

структура. Изменение микроструктуры и механических свойств слитка

зависит от степени деформации, которая при ковке вытяжкой

характеризуется степенью уковки (уковкой), равной отношению площади

поперечного сечения слитка Fо к площади сечения поковки F1.

У= Fо/ F1Величина уковки зависит от формы и назначения поковок. Так, для

получения волокнистой структуры по всему сечению слитка необходима

уковка порядка 10. В то время как средняя часть слитка (путанодендритная)

приобретает, волокнистую структуру после уковки 3 – 3,5, столбчатые

кристаллы при уковке 4 - 6 поворачиваются на угол 45

оот первоначального направления.Повышение уковки ведет к измельчению зерна и, с другой стороны, канизотропии механических свойств, так как при увеличении степени уковкидо 4 – 5 ударная вязкость aн и относительное удлинение Ơ в продольном направлении увеличиваются, а в поперечном уменьшаются. Для поковок из слитков углеродистой и среднелегированной стали достаточной уковкой читается 2,5 – 3, для поковок из стали карбидного класса, при ковке которых требуется размельчение карбидов и их равномерное распределение по сечению, необходима уковка 8 – 12.

При ковке из проката нет необходимости давать значительные

степени уковки для получения волокнистой структуры, так как металл уже

получил значительные степени деформации, и поэтому уковка 1,3 – 1,5

полностью обеспечивает измельчение зерна, рост которого вызван нагревом.155

Таким образом, при разработке технологических процессов всегда

следует учитывать изменения механических свойств, происходящие в

процессе ковки.Основные операции свободной ковки. Технологические процессы производства поковок весьма разнообразны, но все они представляют

сочетание основных кузнечных операций. Поэтому выбор операций, их

взаимная последовательность является главным в технологии. Рассмотрим

эти операции. Биллетирование – подготовка слитка к последующей ковке

предусматривает оттяжку конца слитка (со стороны прибыльной части),

который служит для удержания последнего в патроне или клещах

манипулятора при последующей ковке. Обкатка граней для получения

круглого сечения с параллельными образующими во избежание трещин

производится при малых степенях деформации. При биллетировании

обрубают дефектный слой донной части слитка и устраняют наружные

видимые дефекты. Осадка – увеличение поперечного сечения за счет, уменьшениявысоты. Осадка, осуществляемая на части заготовки, называется посадкой. Высадка конца заготовки называется концевой, средней части заготовки -серединной. Осадка цилиндрической заготовки из слитка без хвостовикапроизводится гладкими бойками пресса или молота. Для осадки заготовок схвостовиком применяются сферические подкладные плиты, нижняя из которых имеет отверстие.