54. Свободная ковка

Ковка — это процесс обработки металла давлением. Изделия, получаемые при ковке, называются поковками. Поковки — изделия, близкие по форме и размерам готовой детали, что резко повышает выход годного металла, так как позволяет полностью исключить или сократить потерю металла в виде стружки при операции резания.

Ковка улучшает свойства и качество металла. Волокнистое строение металла, образующееся в направлении пластического течения, при ковке может быть упорядочено так, чтобы неоднородность прочностных и пластических свойств поковок вдоль и поперек волокна не сказывалась на работоспособности конечных изделий.

Для изготовления поковок применяют заготовки простейших форм: круглого, квадратного, прямоугольного и многоугольного поперечного сечения. В качестве заготовок применяют слитки, катаные и прессованные круглые и многоугольные прутки. Масса слитков составляет от 100 до 350 т.

Ковка — пластическая деформация металла прерывистым воздействием универсального инструмента для придания телу заданной формы и размера.

Различают ручную и машинную ковку.

К основным операциям ковки относят биллетировку слитков, осадку, протяжку, рубку, прошивку, раскатку, гибку, кручение и сварку. Биллетировка слитка заключается в деформации заготовки в направлении

ребра для получения формы тела вращения. Деформацией устраняется конусность слитка, разрушается литая структура, осуществляется заварка несплошностей, пустот и других дефектов слитка. Биллетировку проводят с одного нагрева и заканчивают удалением донной части слитка. Осадка — процесс деформации заготовки с уменьшением высоты и увеличением площади поперечного сечения. Осадку применяют для получения поковок с относительно малой высотой. Высадка — это процесс осадки части заготовки. Протяжка — процесс увеличения длины заготовки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения. Рубка — процесс разделения заготовки на несколько частей или удаления концов поковок. Прошивка — процесс получения сквозных или глухих отверстий в заготовке при помощи сплошного или пустотелого прошивня. Раскатка — процесс деформации для увеличения диаметра и утонения стенки кольца применением оправки. Гибка — процесс придания заготовке криволинейной формы или углов.

Гибку выполняют между подкладными опорами. Кручение — процесс поворота одной части заготовки относительно другой. Кузнечная сварка — процесс соединения нескольких частей внахлестку, в разруб, встык.

55. Горячая штамповка

Горячая объёмная штамповка — способ обработки металла при помощи давления. В общих чертах процесс горячей объемной штамповки можно описать следующим образом: нагретая заготовка подвергается деформации, происходит изменение ее размеров, формообразование, для чего используется специальный инструмент — штамп. Полости и выступы, расположенные в тех или иных частях штампа, ограничивают течение металла своей поверхностью, конечным результатом штамповки таким образом становится единая замкнутая полость, имеющая форму рабочей поверхности штампа.

Стандартной заготовкой для горячей объемной штамповки служить прокат (квадратный, круглый и прямоугольный профили). Обычно прутки разрезаются на отдельные мерные заготовки, другой вариант, менее распространенный вариант - штамповка из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине.

Горячая объемная штамповка обычно применяется на массовом и/или серийном производстве, то есть там, где предполагается очень высокий объем работ и высокая загруженность. Этот способ обработки металлов дает огромные преимущества на больших производствах: он дает возможность существенно повысить производительность труда, снизить уровень отходов металла, обеспечить высокую точность формы конечного продукта и отличное качество поверхности. Методом штамповки производятся изделия, имеющие очень сложную форму, часто изготовить их, используя приемы свободной ковки, попросту не представляется возможным, горячая же штамповка такую возможность дает.

Возможна горячая объемная штамповка с использованием открытых и закрытых штампов. Для штамповки в открытом штампе характерно наличие переменного зазора между неподвижной частью штампа и его подвижной частью. Зазор служит для того, чтобы обеспечить вытекание части металла, называемой облоем, которая закупоривает выход из полости штампа, таким образом весь оставшийся металл заполняет всю полость целиком. На последнем этапе работы излишки металла, который находится в полости, выжимаются в облой. К произведенным таким способом заготовкам не предъявляются высокие требования в плане точности их по массе. Указанный метод можно использовать для получения поковок всех возможных типов.

Главное отличие второго способа горячей штамповки, штамповки в закрытых штампах, от первого заключается в том, что во втором случае процесс деформации металла производится в полости штампа, которая остается полностью закрытой. Между неподвижной частью штампа и его подвижной частью существует зазор, но он имеет небольшие размеры и облой в нем образовываться не должен. Такие штампы могут иметь различную конфигурацию, их устройство напрямую зависит от того типа машины, на котором производится штамповка.