Производство кованных и штампованных деталей вагонов

Детали, полученные свободной ковкой на молотах, имеют большие припуски (10-12 мм на сторону), упрощенную конфигурацию и выполняются без образования контуров основных элементов, что увеличивает кузнечные напуски. Наличие больших припусков и напусков обуславливает низкий коэффициент металла и повышает затраты на механическую обработку. Поэтому применение свободной ковки для изготовления деталей допустимо только в единичном и мелкосерийном производстве.

Основное оборудование для горячей штамповки

По конструкции, размерам и принципу действия кузнечно-прессовое оборудование, применяемое для горячей штамповки поковок, делят на пять основных групп:

• молоты;

• гидравлические прессы;

• механические прессы;

• горизонтально-ковочные машины (ГКМ);

• специализированные машины.

Молоты в зависимости от энергоносителя главного привода бывают:

• паровоздушные;

• пневматические;

• механические.

По характеру выполняемой операции молоты подразделяют на ковочные и штамповочные. На штамповочных паровоздушных молотах двойного действия штампуют поковки преимущественно в многоручьевых штампах.

Энергия удара падающих частей молота тем выше, чем больше их масса и скорость в момент удара. Широко применяемые молоты имеют массу падающих частей (0,5 ... 125) т, а скорость их в момент удара достигает 3 ... 8 м/с.

Гидравлический пресс представляет собой кузнечную машину, воздействие которой на штампуемую заготовку практически статическое. Главным параметром гидравлического пресса является номинальное усилие пресса, обеспечиваемое давлением жидкости в рабочих цилиндрах. Номинальные усилия широко применяемых гидравлических прессов колеблются в пределах (1 ... 100) МН, но имеются прессы с усилием (150 ... 700) МН.

Механический пресс имеет кривошипно-шатунный, рычажныйз реечный или фрикционно-винтовой привод. Наиболее распространенными прессами этой группы являются кривошипные горячештамповочные прессы (КГШП). Они предназначаются для горячей штамповки относительно точных поковок, а также могут быть использованы для горячей и холодной калибровки поковок.

Горячештамповочные прессы являются весьма прогрессивными и успешно заменяют штамповочные молоты. Производительность механического пресса и качество поковок, получаемых на нем, значительно выше, чем при штамповке на молоте. Выпускаемые в настоящее время механические прессы имеют номинальное усилие прессования (0,4 ... 80) МН.

Горизонтально-ковочная машина (ГКМ) представляет собой горизонтальный механический пресс, в котором кроме главного деформирующего ползуна есть зажимной ползун для зажима недеформируемой части исходной заготовки (прутка) в процессе штамповки. Наличие разъемных матриц на ГКМ позволяет штамповать поковки сложной конфигурации, без штамповочных уклонов, заусенцев, с глухими или сквозными отверстиями и получать при этом более высокую точность, чем например, точность поковок, получаемых при штамповке на молотах.

Специализированные машины, применяемые для горячей штамповки, включают: горизонтально-гибочные машины (ГКМ), так называемые бульдозеры; ротационно-ковочные и радиально-ковочные машины; ковочные вальцы; электровысадочные машины; установки для штамповки взрывом и др.

Н а станине 4 молота смонтирован рабочий цилиндр 1 с парораспределительным устройством 11. При нажатии педали или рукоятки управления сжатый пар (воздух) по каналу 12 поступает в верхнюю полость цилиндра 1 и давит на поршень 2, соединенный со штоком 3, бабой 5, к которой прикрепляется верхний боек 6. В результате падающие части 2, 3, 5, 6 перемещаются вниз и наносят удары по заготовке, уложенной на нижний боек 7. Нижний боек 7 закреплен неподвижно на мощной шаботе 8. При подаче сжатого воздуха по каналу 10 падающие части перемещаются вверх. Перемещение бабы 5 осуществляется по направляющим 9. Станина 4 и шабота 8 размещены на разных фундаментах с целью доступа к бойкам со всех сторон.

К инематическая схема ковки пневматическим ковочным молотом с двумя цилиндрами: рабочим 5 и компрессорным 6. Поршень 7 компрессорного цилиндра, приводимый в движение кривошипно-шатунным механизмом 8 от индивидуального электродвигателя, сжимает то снизу, то сверху находящийся в цилиндре воздух. Сжатый воздух из компрессорного цилиндра поступает в рабочий цилиндр, где попеременно то сверху, то снизу давит на рабочий поршень, выполненный заодно со штоком и бабой, несущей боек. С помощью управляющего устройства молота можно получить любое количество ударов, автоматически производить единичные удары с разной силой, верхним бойком прижимать заготовку к нижнему бойку, держать падающие части на весу.