Оборудование для ковки

Ковочные молоты. Молоты создают динамическое (ударное) воздействие инструмента (верхнего бойка) 6 на заготовку. Продолжительность деформации при ковке на молотах 10^3с, а скорость деформирования  6…6,5 м/с. Наибольшее применение получили паровоздушные молоты. Такие молоты приводятся в действие паром или сжатым воздухом давлением 0,7…0,9 МПа. В зависимости от конструкции станины паровоздушные ковочные молоты бывают арочные, мостовые и одностоечные. Молоты могут совершать удары с разной энергией, зажимать поковки между бойками. Ковочные паровоздушные молоты имеют массу падающих частей 10008000 кг. На этих молотах изготовляют поковки средней массы (20350 кг).

Гидравлические прессы. Прессы отличаются от молотов тем, что они оказывают статическое воздействие на заготовку. Продолжительность деформации доходит до десятков секунд, а скорость деформирования составляет 2…3 м/мин.

Необходимое для деформации усилие создается с помощью жидкости (водной эмульсии или минерального масла), поступающей под давлением 20…30 МПа. Гидравлические прессы изготовляют с максимальным усилием 5…150 МН. Они чаще используются при ковке малопластичных высоколегированных сталей и сплавов цветных металлов.

2.1. Горячая объемная штамповка

Объемная штамповка  процесс изготовления поковок в штампах, при котором течение металла в стороны во время деформирования ограничено поверхностями штампа. Рабочая полость штампа при его замыкании называется ручей, и соответствует форме поковки.

По сравнению со свободной ковкой ГОШ имеет ряд преимуществ:

1) в 50…100 раз большая производительность;

2) большая точность поковок (припуски на поковку в 3…4 раза меньше, чем при ковке), значительно уменьшается расход металла в стружку;

3) возможность получения поковок сложной формы без напусков;

4) высокое качество поверхности.

5) на одном штампе в зависимости от материала, сложности и массы заготовки можно изготовить от 10 до 25 поковок;

5) штампованные поковки обрабатывают только в местах сопряжения с другими деталями, и эта обработка сводиться только к шлифованию.

В качестве заготовок для ГОШ применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей.

Недостатки объемной штамповки: сложность и дороговизна штампа, ограниченность массы поковок (0,3…100 кг), усилия деформирования при штамповке гораздо выше, чем при ковке. Наиболее эффективна объемная штамповка в крупносерийном и массовом производствах.

Виды штампов и способы штамповки. Различают объемную штамповку в открытых и закрытых штампах.

Штамповка в открытых штампах. В открытых штампах (рис.4, а) между подвижной 3 и неподвижной 4 частями штампа имеется зазор 8  заусеночная канавка, в которую вытекает избыточный объем 7 металла заготовки 2. Образующийся при этом заусенец (облой) затем обрезается.

Ш тамповка в закрытых штампах (рис.4, б) полость штампа в процессе деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной 3 и неподвижной 4 частями штампа небольшой, и образование заусенца в нем не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой штампуют. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя  выступ (на прессах) или наоборот (на молотах). При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполнятся углы полости, а при избытке металла размер поковки по высоте будет больше требуемого. Преимущество штамповки в закрытых штампах  уменьшение расхода металла, более благоприятная макроструктура, так как волокна обтекают контур поковки, а не перерезаются, металл деформируется в условиях всестороннего сжатия при бóльших сжимающих напряжениях, чем в открытых штампах. Это позволяет получать большие степени деформации и штамповать малопластичные сплавы.

Сложные поковки с резкими изменениями сечения по длине изготовляют в многоручьевых штампах с последовательным деформированием заготовки с постепенным приближением ее к окончательной форме. Ручьи штампов в многоручьевых штампах разделяют на заготовительные и штамповочные. Заготовительные ручьи предназначены для получения заготовки. Штамповочные ручьи бывают черновые и чистовые. Форма чернового ручья такая же, как у чистового, но радиусы закруглений и штамповочные уклоны несколько больше. Чистовой ручей  точное отображение поковки, но с размерами бóльшими на величину усадки металла при остывании (около 1,5 %).

Отделка поковок

Все поковки, штампуемые в открытых штампах, имеют заусенец в плоскости разъема, а в поковках с внутренними отверстиями остаются пленки между наметками. Обрезку заусенца и пробивку пленок выполняют с помощью штампов.

Готовые поковки подвергают правке, термообработке, очистке от окалины и калибровке. Правка производится с целью устранения искривления оси и искажения поперечного сечения поковок. Термообработка (отжиг, нормализация) снимает остаточные напряжения в поковке и улучшает обрабатываемость резанием. Очистка от окалины производится во вращающихся барабанах, на дробеметных установках и травлением в 1518 %-м растворе серной кислоты.

Калибровка повышает точность поковки.