7.4. Ковка

Ковка  процесс деформирования нагретой заготовки 2 между верхним 1 и нижним 3 бойками молота или пресса (рис. 42, а). Кованые заготовки для последующей обработки называют поковками. Ковкой получают поковки массой от 0,1 кг до 300 т. Мелкие и средние поковки куют из сортового проката и блюмов.

Виды операций ковки и инструмент.

Протяжка (вытяжка)  увеличение длины заготовки и уменьшение ее поперечного сечения (рис. 42, б). Протяжку можно выполнять плоскими и фигурными бойками. Ковка в фигурных бойках (рис. 42, в) позволяет избежать ковочных трещин при ковке низкопластичных сталей и сплавов и получить более точные поковки.

Степень деформации характеризуется отношением поперечного сечения исходной заготовки к конечному поперечному сечению, называемому уковкой. Чем больше уковка, тем лучше структура металла и выше его механические свойства. Разновидности протяжки: разгонка (расширение части заготовки); протяжка полого цилиндра на оправке, применяемая при ковке барабанов, труб, цилиндров; раскатка (раздача) колец на цилиндрической оправке для увеличения диаметра (рис. 42, г).

О садка  увеличение поперечного сечения d₁ до диаметра d исходной заготовки за счет уменьшения ее высоты h₁ до h (см. рис. 42, а). Высота исходной цилиндрической заготовки не должна превышать трех диаметров, торцы ее должны быть ровными и параллельными. Местное утолщение заготовки называется высадкой (рис. 42, д).

Прошивка  получение в заготовке сквозного отверстия или углубления. Для выполнения этой операции применяют сплошные и пустотелые (для диаметров 400…900 мм) прошивни 1 (рис. 42, е). Прошивку сквозных отверстий в тонких поковках 3 производят с подкладными кольцами (рис. 42, ж). В более высоких поковках сначала прошивают отверстие с одной стороны (примерно на 3/4 глубины), а затем этим же прошивнем заканчивают прошивку с другой стороны (рис. 42, з).

Гибка применяется для изготовления крюков, коленвалов, скоб и т.п. При выборе исходной заготовки надо учитывать искажение формы и уменьшение площади поперечного сечения (утяжку) в зоне изгиба. При гибке могут использоваться подкладки и специальные приспособления (рис. 45, и).

Закручивание  поворот одной части заготовки относительно другой на заданный угол  применяется при изготовлении коленвалов, сверл и т.п. При закручивании используют ключи, воротки, лебедки (рис. 42, к).

Рубка применяется для разделения заготовки на части, отделения излишка металла и с целью образования в поковке уступов, заплечиков (надрубка). Инструментом для рубки служат прямые и фигурные топоры и зубила 4 (рис. 42, л).

Оборудованием для ковки служат ковочные молоты и гидравлические прессы. Молоты создают динамическое (ударное) воздействие инструмента (верхнего бойка), а гидравлические прессы оказывают статическое действие на заготовку.

Одним из основных типов молотов для ковки являются паровоздушные (рис. 43), которые приводятся в действие паром или сжатым воздухом.

На станине 4 арочного молота смонтирован рабочий цилиндр 1 с парораспределительным устройством 11. При нажатии педали или рукоятки управления сжатый пар или воздух по каналу 12 поступает в верхнюю полость цилиндра 1 и давит на поршень 2, соединенный штоком 3 с бабой 5, к которой прикреплен верхний боек 6. В результате падающие части 2, 3, 5 и 6 перемещаются вниз и наносят удары по заготовке, уложенной на нижний боек 7, неподвижно закрепленный на массивном шаботе 8. При подаче сжатого пара по каналу 10 в нижнюю полость цилиндра 1 падающие части поднимаются в верхнее положение. Перемещение бабы 5 происходит в направляющих 9.

Ковочные паровоздушные молоты имеют массу падающих частей 1000…8000 кг. На этих молотах изготовляют поковки средней массы (20…350 кг) преимущественно из прокатных заготовок.

Гидравлические прессы изготовляют с максимальным усилием 5…150 МН. Необходимое для деформирования поковки усилие создается с помощью жидкости (водной эмульсии или минерального масла), поступающей под давлением 20…30 МПа.

Гидравлические прессы используются для получения крупных поковок, а также при ковке малопластичных высоколегированных сталей и сплавов цветных металлов.