Глава VIII

КУЗНЕЧНЫЕ ЦЕХИ

Заготовительные цехи кузнечного производства

§ 51. Назначение заготовительных цехов кузнечного производства

Заготовительные цехи предназначены для производства заготовок мерной длины, идущих в основном в кузнечные цехи. В качестве исход­ного материала для заготовок применяют черные и цветные металлы и сплавы, поставляемые в виде блумов, сортового, периодического и фа­сонного проката, а также труб. При изготовлении точной заготовки в качестве исходного материала применяют калиброванный пруток, в условиях крупносерийного и массового производств применяют прокат специального профиля и периодический прокат.

Блумы(обжатые слитки) бывают только квадратного сечения с за­кругленными углами и вогнутыми гранями размером от 150*150 до 460*460 мм с отклонением ±(5... 10) мм и длиной 1,5...4,0 м.

Блумы применяют в тех случаях, когда требуется заготовка квад­ратного сечения размером более 200X200 мм.

Сортовой прокат в боль­шинстве случаев применяют квадратного и круглого сечений. Прокат квадратного сечения из сталей обыкновенного качества поставляется в виде прутков длиной:

4…9 м при стороне квадрата до 45 мм ;

З...7 м » » » » 50...100 мм .

3…6 м » » » » 105 мм и более

Прокат круглого сеченияиз сталей обыкновенного качества поставляется в виде прутков длиной:

5... 10 м при диаметре до 25 мм

4...9 м » » » 26...50 мм

4...7 м » » » 52...110 мм

3...6 м » » » 115 мм и более

Прутки всех диаметров из качественной стали применяют длиной 2...6 м.

Поставляют также мерные круглые заготовки. Заготовки диамет­ром 5...200 мм могут иметь отклонения по диаметру при обычной точ­ности от + (0,3...0,9) до —(0,5...2,5) мм и при повышенной точности (для заготовок до 150 мм) от +(0,1...0,6) до —(0;3...2,0) мм. Заготовки обычной точности применяют для штамповки на молотах и горячештамповочных прессах. Заготовки повышенной точности применяют для высадки на горизонтально-ковочных машинах.

При изготовлении поковок на штамповочных автоматах в качестве исходной заготовки используют калибровочный пруток. Точность ка­либрованного прутка зависит от технических условий, предъявляемых к поковке. В тех случаях, когда заготовка должна быть точной, а ее поверхность бездефектной (что не достигается при калибровке), при- меняют прутки с обточенной поверхностью и допускаемыми отклоне­ниями, которые соответствуют отклонениям для калиброванных прут­ков аналогичных диаметров.

§ 53. Технологический процесс и выбор оборудования

Выбор ва­риантатехнологического процесса и оборудования для нагрева и раз­резки на заготовки зависит от вида, марки и размеров исходного мате­риала, размеров, формы и требований, предъявляемых к заготовке, объема и типа производства.

Если заготовительное производство не выделено в самостоятельный цех, а является отделением кузнечного цеха, то на каждую деталь со­ставляется одна общая технологическая карта для заготовительных, формоизменяющих и других операций, а если выделено в самостоя­тельный цех, то две технологические карты— одна для заготовитель­ного цеха, другая для кузнечного цеха, причем в каждую карту зано­сят только те операции, которые выполняются в данном цехе.

Нагрев прутков перёд разрезкой. Разрезку прутков производят в холодном и нагретом состояниях. В холодном состоянии осу­ществляют разрезку прутков на заготовки из стали с пределом прочно­сти до 450 МН/м² и диаметром до 300 мм. Практика показала необхо­димость нагрева перед разрезкой прутков относительно больших диа­метров из сталей с повышенным содержанием марганца, а также из хромистых и других легированных сталей. Это вызвано тем, что при разрезке этих сталей в холодном состоянии в местах излома образуют­ся трещины, приводящие к получению дефектных поковок. Температу­ра нагрева заготовок зависит от их диаметра и предела прочности. Например, стальные заготовки диаметром 30 мм с пределом прочности 1250 МН/м² и заготовки диаметром 120 мм с пределом прочности 500 МН/м² нагревают до 400..,500° С.

Для нагрева прутков перед разрезкой их на заготовки мерной дли­ны применяют газовые печи и электрические печи сопротивления. Наиболее экономичными и распространенными являются пламенные печи, работающие на природном газе. Наиболее широкое распространение получили пламенные конвейерные пёчи, однако они имеют суще­ственные недостатки, главным образом, из-за низкой стойкости цепей и низкого к. п. д. (табл. VIII.7).

Разрезка на кривошипных ножницах. Способ разрезки исходного материала следует выбирать в зависимости от серийности производства поковок, характеристики исходного материала, требова­ний, предъявляемых к качеству заготовки, и точности реза.

В кузнечных цехах с массовым и крупносерийным производствами основным способом резки металла является разрезка на ножницах.

Кривошипные ножницыотечественного производства выпускают усилиями 1800, 3600, 5600, 8000, 10000 и 16 000 кН, с длиной ножа соответственно 220, 400, 450, 550, 600 и 650 мм и числом ходов в минуту 60, 50, 40, 36, 33, 30 и 27.**

Разрезка фасонных профилей на комбинирован­ных ножницах. Разрезка угольника, швеллера, двутаврового про­филя и прочего производится на комбинированных ножницах. Комби­нированные ножницы обычно имеют три механизма, предназначенные для выполнения различных операций. При одновременной работе всех трех механизмов рабочие ходы на каждую операцию совершаются по­очередно. Комбинированные ножницы должны быть оснащены меха­низированным стеллажом и механизмом для подачи проката до упора.

В зависимости от модели на комбинированных ножницах отечест­венного производства можно разрезать материал диаметром до 35; 40; 45; 65 мм или соответственно квадратного сечения до 28*28; 35*35; 40*40; 55*55 мм, а также угловой, швеллеры и двутавры.

Разрезка на кривошипных прессах. На кривошипных прессах рекомендуется производить разрезку прутков диаметров до 60 мм из стали с пределом прочности 450 МН/м². Для разрезки исполь­зуют кривошипные прессы усилиями 1000; 1600 или 2500 кН с числами ходов в минуту от 40 до 60, приспособленных для работы на автоматических ходах. При массовом и крупносерийном производствах загото­вок кривошипный пресс должен быть оснащен механизированным стеллажом и механизмом для автоматической подачи прутка в штамповое пространство.

Разрезка на механических пилах. К механическим пи­лам относятся фрезерно-отрезные станки и отрезные ножовочные пилы. Механические пилы применяют для разрезки проката и обжатых за­готовок из цветных и черных металлов.

В зависимости от диаметра заготовки производят разрезку отдель­ного прутка или одновременно нескольких прутков, собранных в пачку. Длина отрезаемой заготовки не ограничивается. Отрезку заготовок на механических пилах обычно производят при мелкосерийном производ­стве заготовок.

Фрезерно-отрезные станки бывают с автоматическим и полуавтома­тическим циклом ₍работы, их обычно применяют для разрезки загото­вок диаметром более 50 мм. Эти станки имеют два движения: главное (вращение пильного диска) и вспомогательное (подача пильного дис­ка на заготовку). Фрезерно-отрезные автоматы и полуавтоматы отече­ственного производства обеспечивают разрезку заготовок диаметром до 160 мм или с квадратным сечением до 100*100 мм.

Отрезные ножовочные станки применяют для отрезки заготовок не­больших и средних сечений при мелкосерийном изготовлении загото­вок. Особенно часто их применяют для отрезки трубных заготовок. Скорость резания зависит от механических свойств металла и для среднеуглеродистых сталей составляет 0,25...0,7 м/с. У наиболее распрост­раненного отрезного ножовочного станка длина ножовочного полотна 450 мм, число двойных ходов 75 и 90 в минуту, габариты (длина*ширина*высота) 1350*750*1340 мм. Наибольший диаметр или сторона квадрата поперечного сечения разрезаемого металла 220 мм.

Разрезка на абразивных станках. Заготовки из жаро­прочных сталей для деталей типа клапанов для автомобильных двига­телей и других, изготовляемых на электровысадочных машинах (в ко­торых производится нагрев и деформирование заготовок), должны иметь ровный торец без заусенцев. Такой торец можно получить при резке абразивными дисками. Абразивные диски применяют для разрез­ки прутков диаметром до 20 мм. Диаметр диска до 300 мм, толщина 2 мм, окружная скорость 2...2,5 м/с.

Разрезка на трубоотрезных станках. В кузнечном производстве трубоотрезные станки применяют для разрезки толсто­стенных труб на заготовки мерной длины е последующей штамповкой или прокаткой.

Ломка прутков на хладноломе. На хладноломах можно производить ломку твердых сталей. На ломку поступает прокат диаметром 70...250 мм. Длина мерных заготовок при ломке должна быть не менее 1,2 D (D — диаметр заготовки или сторона квадрата). Для концентрации напряжения в местах излома прутки надрезают по разметке. При ломке прутков надрез должен находиться с противопо­ложной стороны ломателя. Глубину надреза а определяют в зависимо­сти от диаметра прутка; она составляет 0,06 D, ширина надреза 3...5 мм. Длина надреза зависит от твердости стали:

Твердость НВ..... 285 255 229

Длина надреза в % от диа­метра

заготовки…………15—20 30—40 50—70