книги из ГПНТБ / Кордюков, В. П. Свободная ковка на молотах

Полученная таким образом поковка может иметь значи­ тельные отклонения от чертежа: перекосы, вмятины, неточные размеры. Поэтому после подогрева поковку правят и оконча­ тельно отделывают в подкладных инструментах {и. к. л) на плоских бойках молота.

Кронштейн (рис. 134). Поковка сложной конфигурации по форме и размерам максимально приближена к готовой детали, что значительно повышает коэффициент точности по массе и

сокращает количество металла, удаляемого в стружку.

Ковку ведут по следующей схеме: протяжка заготовки;, за­ сечка металла (а); ковка засеченной части на прямой угол (б); засечка металла на прямоугольный выступ (в); ковка прямо­

ческий отросток (е); ковка засеченной части на круглое сече­ ние (ж); отделка и правка цилиндрического отростка в под­ кладном инструменте (з); отделка и правка всей поковки ношаблонам.

Крестовина (рис 135). При серийном производстве подоб­ ных поковок наиболее целесообразным процессом является горячая объемная штамповка. При производстве небольшой партии поковок проектирование и изготовление сложного штампа экономически не оправдано. В связи с этим предлагаем два варианта ковки крестовины в подкладном инструменте..

I вариант. Исходная заготовка цилиндрической формы с по­ мощью нижнего подкладного штампа принимает промежуточ­ ную форму (а). Двумя коническими кольцами заготовку засе­ кают так, чтобы в средней части заготовки . сформировался

150

половины высоты заготовки, а затем протягивают на восьми­ гранник. Полученную таким образом приближенную форму поковки отделывают окончательно в нижнем подкладном штам­ пе (в), причем направляющей частью поковки является цент­ ральный стержень (диаметр 70 мм). При необходимости лиш-

' . И/(?

ний металл отрубают (г), а поковку правят (в горизонтальном положении) в подкладном штампе (д).

II вариант. Данная форма поковки может быть получена ковкой по следующей схеме. Цилиндрическую заготовку осажи­ вают в торец до высоты, равной большему диаметру поков­ ки (а). Полученный диск перековывают на квадрат со скруг­ ленными углами и на каждой стороне квадрата делают засеч­ ку металла полуовальной пережимкой (б). Засеченные части заготовки протягивают грубо на диаметр каждой части поков­

151

ки (в), а затем калибруют в подкладном штампе (аналогично первому варианту).

Данную поковку куют на молоте с массой падающих частей

750 кг.

040

-сэ

■©■I

г \

10о 100

120

х

Рис. 136. Схема ковки тройника

Тройник (рис. 136). Поковка сложной формы без напусков. Ковка прризводится при помощи простых подставных инстру­ ментов.

Исходную заготовку сечением 120X120 мм протягивают на квадратное сечение 100X100 мм для того, чтобы на торцовых поверхностях образовалась выпуклость. Данный прием необхо­ дим для возможности проведения бездефектной операции за­

152

сечки малых концевых частей металла, что приводит при по­ следующей их протяжке к незначительным отходам металла.

После засечки и протяжки засеченного металла на круглое сечение лишний металл отрубают (а). Оттянутым концом за­

осуществляют засечку, протяжку на круглое сечение и обруб­ ку лишнего металла (б).

После подогрева до ковочной температуры на цилиндриче­ ские концы заготовки надевают подкладные плиты с отвер­ стиями и правят заготовку вместе с инструментом (г). Разме­ ры плит подобраны так, что при выполнении данной операции заготовка получает поковочные размеры в двух взаимно пер­ пендикулярных направлениях, а лишний металл перераспреде­ ляется по направлению, перпендикулярному двум первым.

Со стороны образовавшейся сферической боковой поверхно­

кой) оси цилиндрических концов занимают необходимое поло­ жение в пространстве. После правки плиты снимают, а цилин­ дрические концы отделывают в обжимках до поковочных раз­ меров (ж). Поковку проверяют с помощью листовых шаблонов.

Крестовина (рис. 137). Поковка с шестью цилиндрическими концами, расположенными на гранях основания крестовины, выполненного в форме куба.

Главная особенность ковки данной поковки, отличающейся значительной степенью сложности, состоит в следующем. При засечке металла на концевые цилиндрические отростки, имею­ щие небольшую длину, возможно образование зажимов и осе­ вых несплошностей при последующей протяжке. Для устране­ ния этого дефекта необходимо, чтобы засекаемая торцовая по­ верхность имела выпуклость, поэтому перед засечкой заготовку осаживают.

Последовательность операции при ковке крестовины: про­ тяжка заготовки на квадратное сечение с образованием выпу­

ми (г); засечка металла со стороны выпуклых торцовых поверх­ ностей; протяжка засеченного металла на круглое сечение и обрубка лишнего металла (д); осадка заготовки в комплекте подкладных плит (е) со свободным течением металла в на­ правлении, перпендикулярном плоскости расположения четырех цилиндрических концов заготовки; засечка металла со стороны

153

выпуклых поверхностей, протяжка засеченного металла на круглое сечение и обрубка лишнего металла (ж); правка по­ ковки в комплекте подкладного инструмента, состоящем из шести плит с отверстиями под цилиндрические концы поковки.

Рис. 137. Эскизы переходов при ковке крестовины

Поковку освобождают от подкладного инструмента и все цилиндрические концы проглаживают в обжимках. После про­ верки соосности концов поковку отправляют па термическую обработку.

Крестовину куют за один нагрев и два подогрева.

Поковки сплошные типа дисков

Диск с одной ступицей (рис 138). Деталь с подобными раз­ мерами и соотношением высот ступицы и полотна может быть получена реЗанием на станке. Однако при серийном изготовле­ нии в целях экономии металла, снимаемого в стружку, целесо­ образно ковать поковки со ступицей. Для этого необходимо предварительно изготовить подкладной инструмент с выемкой, размеры которой должны быть равны размерам ступицы буду­ щей поковки. Полость в подкладном инструменте может быть получена резанием или выдавливанием в горячем состоянии.

Ковать указанную поковку целесообразно из круглой заго­ товки, диаметр которой немного меньше диаметра ступицы. В этом случае имеется возможность установить заготовку в выемку в подкладном инструменте при осадке. После нагрева заготовки до ковочной температуры ее осаживают в подклад-

154

пом инструменте до диаметра, незначительно превышающего диаметр полотна поковки (чертежный размер) (а). Образо­ вавшуюся при этом бочкообразность по наружному контуру \страпяют обкаткой на бойке вместе с подкладным инстру­ ментом, играющим роль ограничителя размера по диамет­ ру (б). В процессе обкатки появляются выпуклости (наплы-

Рис. 138. Схема ковки диска с одной ступицей

вы) по плоскостям, перпендикулярным оси поковки, для выдав­ ливания которых производят незначительную осадку в размер на подкладном инструменте (в).

Данный технологический процесс позволяет повысить коэф­ фициент точности по массе при ковке подобных поковок.

Звездочка. Последовательность операций процесса ковки поковки для изготовления звездочки цепной передачи (диаметр заготовки меньше диаметра полотна) следующая (рис. 139):

нагрев; закругление торцов заготовки, необходимое для ликвидации

возможного появления зажима при выполнении засечки. Дан­ ную операцию можно выполнять в специальном подкладном сферическом инструменте или способом, указанным на рисун­ ке (а), когда заготовка поворачивается в вертикальном поло­ жении с угла на угол после каждого удара молота;

отсечка металла полусферическими нережимками (б). Объ­ ем отсеченного металла равен объему металла ступицы (опе­ рация рубки лишнего металла отсутствует);

оттяжка концов (в) ; подогрев до ковочной температуры;

осадка в подкладных кольцах (г) ; обкатка по наружному диаметру вместе с инструментом (д)

и правка полотна осадкой в торец.

Диск с двумя ступицами. Особенностью данной поковки (рис. 140) является тонкое полотно и небольшой высоты вы-

155

ступы (ступицы). Поэтому ковку можно проводить быстро воизбежание подстуживания тонких зон поковки.

Цилиндрическую заготовку со скругленными торцами уста­ навливают на нижний подкладной инструмент и осаживают верхним бойком до высоты, на 10—15 мм больше поковоч­ ной (а), после чего верхним подкладным инструментом, уста­ новленным на заготовку, завершают осадку (до необходимой высоты) (б, в). Для обеспечения соосности ступиц перед уста­ новкой верхнего инструмента делают наметку коническим коль­ цом или кольцом из круглого прутка, обозначающую место­ расположения будущей ступицы.

После осадки поковку вместе с подкладным инструментом

Поковку маркируют и отправляют на термическую обработку..

Поковки с отверстиями

Шайба. Шайбы очень часто используются в машинострое- 1 нии. Они являются составным элементом при получении свар­ кой фланцев, применяемых при сборке трубопроводов высоко­ го давления.

Рис. 141. Схема ковки шайбы

На рис. 141 показаны эскизы переходов при ковке шайбы значительных размеров. Ковка производится из круглой заго­ товки массой 44 кг на молоте с массой падающих частей 2000 кг. Если заготовка прямоугольная, то вначале ее протя­ гивают на круглое сечение.

157"

После нагрева до ковочной температуры заготовку осажи­ вают в торец до тех пор, пока позволяет ширина бойка (а). Далее производится разгонка полотна до высоты 35 мм путем подачи части полотна шайбы в зону ковки между бойками и

возможной быстротой во избежание остывания поковки. В про­ тивном случае потребуется дополнительный подогрев.

По получении поковочных размеров поковку обкатывают на плоских бойках по диаметру для его выравнивания (в). После приглаживания образовавшихся наплывов (путем ударов по поковке в горизонтальном положении в сочетании с поворотом вокруг вертикальной оси) производят прошивку на подкладном кольце (г).

Если после прошивки поковка деформируется, то ее подвер­ гают правке па плоских бойках.

Шестерня. Поковки шестерен весьма распространены в кузнечной практике. Ковка мелких шестерен (массой до 40 кг) не представляет значительных трудностей. При ковке крупных шестерен (массой 100 кг и более) на молотах с массой падаю­ щих частей 3000—5000 кг затрачиваются большие физические усилия при манипулировании с массивными заготовками.

Заготовка для ковки может быть как круглого, так и пря­ моугольного сечения. Заготовка круглого сечения является бо­ лее предпочтительной, так как квадратную (прямоугольную) заготовку необходимо скруглить или придать ей восьмигран­ ное сечение. Для выполнения этой дополнительной операции потребуется две пары заготовительных клещей соответствую­ щего размера.

Скругленную заготовку (рис. 142) ставят па торец и осажи­ вают до чертежного размера высоты поковки (а).

Не всегда ширина бойков, особенно верхнего, позволяет про­ извести осадку до поковочных размеров без кантовки вокруг оси заготовки.

Для кантовки заготовки при осадке необходимы заготови­ тельные клещи, способные охватить заготовку по наружному диаметру. Эти клещи не должны отличаться большим запасом прочности и значительной массой. При достижении поковоч­ ного размера по высоте заготовка кантуется на 90° и ста­ вится на ребро по диаметру для обкатки по контуру и вырав­ нивания полученной при осадке выпуклости (б).

В процессе обкатки для кантовки заготовки вокруг центра применяют подвесные клещи, а для направления и поддержки заготовки в вертикальном положении — заготовительные клещи с разводом рабочей части, удобным для выполнения данной операции.

После каждого удара молота при помощи подвесных кле­ щей заготовку поворачивают вокруг центра па необходимую

158

величину. После обкатки заготовки до поковочных размеров но диаметру на последней (по окружности) получаются наплывы.

Операцию осадки нужно повторить и одновременно начать пробивку отверстия с помощью прошивня, закрепленного на ручке (в).

Для быстрой и точной установки прошивня подготовляют шаблон с захватами по диаметру заготовки и направляющим

цилиндрической поковки с отверстием (обоймы) схематично показана па рис. 143.

Исходную цилиндрическую заготовку после нагрева осажи­ вают на плоских бойках с целью выравнивания торцовых по­ верхностей (а). Если в процессе осадки появилась значитель­ ная бочкообразность, то ее необходимо устранить (б). Далее следует операция пробивки отверстия длинным прошивнем: внедрение прошивня с одной стороны заготовки на высоту, рав­ ную примерно 2/з высоты осаженной заготовки (в); обкатка с про­ шивнем для устранения бочкообразаости и извлечения прошив­ ня (г); кантовка заготовки и внедрение прошивня с противопо­ ложной углублению стороны ((5); обкатка (е).

После указанных операций поковку правят по торцам и до­ водят до поковочных размеров. При необходимости отверстие может быть увеличено прошивнем большего диаметра.

159