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

Рис. 143. Эскизы переходов при ковке обоймы

После пробивки отверстия неровность его поверхности устраняют калибровкой бочкообразной оправкой соответствую­ щего диаметра.

Венец шестерни. Процесс изготовления данной поковки, яв­ ляющийся типовым для ковки поковок колец, состоит из сле­ дующих операций (рис. 144): осадки; пробивки отверстия (а); раскатки на оправке универсального раскатного приспособле­ ния до поковочных размеров (б); правки торцов (в, г).

В процессе раскатки появляются неровности (уширение) торцовых поверхностей, величина которых зависит от диаметра (радиуса рабочей части) оправки. При раскатке на оправке с большим радиусом появляется необходимость выравнивания торцовых поверхностей в процесе ковки осадкой. Если же уши­ рение незначительное, то правку торцов осуществляют в конце процесса.

При контроле диаметральных размеров кольца в процессе ковки необходимо учитывать температурную усадку метал­ ла (~1% ).

160

Рис. 144. Схема ковки кольцевой поковки

Муфта. Для данной поковки (рис. 145) при повторяющихся заказах на партии 100—200 шт. необходимо подготовлять соот­ ветствующий инструмент. Поковку куют на молоте с массой падающих частей 1000 кг. Для осадки и прошивки заготовки необходим нижний плоский боек, а для протяжки заготовки с оправкой нужен нижний подкладной штамп или вырезной боек. Для поковки подобных размеров нижний подкладной штамп должен быть значительных размеров и массы и хорошо закреп­ лен на бойке. Поэтому на некоторых передовых заводах в куз­

нечных цехах применяют для протяжки подобных поковок вы­ резные бойки.

В данном случае рекомендуется применять для протяжки вырезной боек, а при осадке и прошивке в нижний боек встав­ лять специальный вкладыш (а).

После прошивки заготовки вкладыш из бойка удаляют, за­ готовку надевают на оправку и производят вытяжку.

В связи с большой массой заготовки применяют ковку по­ ковки на оправке с двумя клещевыми захватами (б).

Кузнец и подручный, работая с двух сторон бойка, клеща­ ми вращают оправку с заготовкой в одну сторону. После про­ тяжки в меру по диаметру и по длине оправку извлекают из поковки; поковку отправ­ ляют на термическую обра­

ботку.

Втулка. Цилиндрическая высокая поковка с тонкими стенками (рис. 146) может быть изготовлена раскаткой с оправкой в специальном нижнем подкладном штам­ пе.

Для получения поковки хорошего качества необходимо со­ блюдать следующие условия:

первым должен быть откован конец, расположенный на оправке со стороны кузнеца (клещей), так как кузнецу видно распределение металла вокруг оправки и появление перекосов на торце;

после откова первого конца таким же методом отковывают второй, причем необходимым условием ковки концов является обязательное перекрывание торцовых сторон заготовки рабо­ чими плоскостями бойков. Этот процесс должен проходить с минимальной затратой времени, так как деформация металла вокруг оправки происходит интенсивно и при понижении тем­ пературы в металле могут образоваться внутренние продоль­ ные трещины;

следует соразмерить силу удара по металлу, не допуская большого выпучивания металла от оправки и в то же время, производить эффективную вытяжку металла по оправке (для этого возможно применение конусной оправки);

после ковки концов до примерно поковочных размеров протягивают среднюю (ставшую бочкообразной) часть заго­ товки.

163

После получения поковочных размеров по диаметру и до­ статочной длины заготовки легкими ударами молота поковку отделывают по всей длине.

Поковку снимают с оправки и правят по торцам в верти­ кальном положении.

Рама. Изготовление цельнокованой прямоугольной рамы от­ носится к категории сложных кузнечных работ.

800

920

а)

Рис. 147. Эскизы переходов при ковке

При разработке технологического процесса изготовления поковки подобной рамы можно предложить несколько вариан­ тов ковки.

После тщательного расчета формы и размеров исходной заготовки, а также форм промежуточных фигур (диск, кольцо), процесс ковки может быть представлен в следующем виде (рис. 147): нагрев исходной заготовки; осадка; пробивка отвер­ стия; разметка полотна диска для оформления прямых углов; ковка прямых наружных углов на сферической оправке (а) с помощью верхнего подкладного штампа, устанавливаемого на заготовку в местах разметки; подогрев заготовки до ковочной температуры; ковка внутренних прямых углов на оправке с прямым углом (б) с помощью верхнего подкладного штампа; проглаживание сторон рамы на прямоугольной оправке (в); правка торцов, контроль размеров поковки с помощью шаб­ лонов.

Копир. Изготовление поковки сложной кольцевой формы (рис. 148) на молоте производится из кольца (а). Для получе­ ния требуемой по чертежу поковки особенно важно правильно подсчитать размеры исходной заготовки и промежуточной фи­ гуры-кольца,

После ковки кольца ему придается требуемая форма поков­ ки с помощью двух горбылей с рукоятками и опоры, подкла­ дываемой под кольцо (б).

Размеры полученной поковки и ее форму контролируют ша­ блоном.

В процессе подготовки к изготовлению копира должны быть точно установлены необходимое число и размеры вспомога­ тельных инструментов (горбы­ лей, опор и т. д.), с помощью которых может быть получена требуемая форма поковки. После этого необходимо проверить воз­ можность получения контура на модели, выполненной в натураль­ ную величину из листовой стали.

Втулка с буртом, показанная на рис. 149, может быть полу­ чена из гладкой цилиндрической заготовки механической обра­ боткой на станках. Однако из­ лишний напуск на поковке и большое количество металла, удаляемого в стружку, экономи­ чески невыгодно при серийном производстве однотипных втулок.

Последовательность ковки втулки с буртом (из квадратной заготовки): скругление углов и

протяжка на круг (а); осадка; прошивка отверстия (б); рас­ катка с оправкой до поковочных диаметральных размеров (в) ; подогрев до ковочной температуры; ковка бурта в инструменте, состоящем из кольца-полуштампа и кольца-вставки (г).

Необходимо отметить, что кольцо-вставка - не входит сво­ бодно в отверстие поковки, а постепенно опускается под уда­ рами молота.

Этим создаются благоприятные условия для заполнения металлом выточки в кольце без искажения внутренней поверх­ ности поковки.

Втулка с двумя буртами. На рис. 150 показаны эскизы переходов при ковке втулки с двумя буртами с окончательной штамповкой в подставном штампе.

Нагретую круглую заготовку осаживают на плоских бойках до диаметра, равного диаметру буртов, затем прошивают от­ верстие (а), в которое вставляется оправка. Заготовку обкаты­ вают на оправке и треугольными пережимками засекают ме­ талл на оформление средней части поковки (б). При помощи нижних подкладных штампов и квадратов среднюю часть про­ жимают до нужных размеров (в). В связи с тем, что длина

164

I

присеченной части незначительная, требуется две пары нижних подкладных штампов и квадратов различной ширины.

Окончательная отделка поковки производится в штампе (г)„ состоящем из обоймы 1, оправки 2, разрезного кольца 3 и на­ кладного кольца 4. Накладное кольцо необходимо при длине оправки, превышающей высоту втулки. Все размеры деталей штампа выполнены такими, что в собранном положении обес­ печивают получение поковки 5 требуемых размеров.

Шестигранные гайки штампуют на горизонтально-ковочных машинах. Особо крупные (специальные) гайки изготовляют свободной ковкой на молотах с применением специальной оснастки. Возможно два варианта ковки таких гаек. Первый вариант предполагает ковку длиной 800—1200 мм шестигран­ ной заготовки и разрубку ее на части длиной, превышающей высоту гайки. Такую заготовку полностью обрабатывают ме­ ханически с большим отходом металла в виде стружки.

Второй вариант, показанный на рис. 151, предполагает ковку гайки с последующей незначительной механической обра­ боткой, состоящей лишь в нарезании резьбы.

Мерную круглую заготовку после нагрева обжимают (а) и прошивают на подкладном кольце (б) прошивнем, размер кокоторого меньше диаметра отверстия гайки. Прошитую заго­ товку надевают на оправку и ударами молота (с поворотом заготовки после каждого удара на 60°) заготовке придаю.т пер­ воначально грубую шестигранную форму (в). Одновременна достигается увеличение внутреннего диаметра. Далее заготов­

166

ку надевают на оправку с диаметром, равным поковочному диаметру отверстия в гайке, в специальном нижнем подклад­ ном штампе (г) окончательно оформляется шестигранник. Затем калибруют внутреннее отверстие (д) и скругляют кром­ ки по верхнему диаметру.

Размеры поковки проверяют калибром, изготовленным из листовой стали.

Ш60

Рис. 152. Схема ковки поводка

Поводок. На рис. 152 показан эскиз цельнокованой поковки сложной конфигурации. Наличие прямоугольных и конических выступов на кольцевом основании существенно усложняет про­ цесс ковки.

Исходную заготовку квадратной формы осаживают до вы­ соты кольца (с учетом утяжки при прошивке). Углы на контуре служат своеобразной наметкой для оттяжки выступов на бой­ ках (а). После предварительного формообразования заготов­ ку отделывают по контуру в специальных обжимках (б), а за­ тем прошивают на подкладном кольце (в). Неизбежную после прошивки деформацию контура устраняют в тех же обжимках, только перед правкой в поковку вставляют оправку, диаметр которой равен диаметру отверстия поковки (с учетом тепловой усадки).

После маркировки поковку отправляют на термическую об­ работку.

Фланец. На рис. 153 показан эскиз поковки, получаемой в подкладном штампе.

Заготовку круглого сечения устанавливают в отверстие штампа (а). Отверстие в нижней части штампа закрывают ко­ нусной пробкой. При ударах молота по заготовке металл запол­ няет полость штампа. Конусную пробку извлекают из штампа, а на заготовку сверху устанавливают прошивень (б). Для по­ лучения осесимметричного расположения отверстия в поковке

167

и для ликвидации поломки штампа большое значение имеет установка прошивня. Прошивень устанавливают по центру за­ готовки с помощью накидного шаблона, изготовленного из ли­ стовой стали. Шаблон, имеющий в центре отверстие для прошивня, центрируют по наружной поверхности штампа.

После внедрения прошивня в заготовку шаблон удаляют и прошивают сквозное отверстие (в). Поковку извлекают из штампа.

Перед штамповкой штамп смазывают графитом и мазутом. Рамка. Цельнокованая поковка рамки (рис. 154) приме­ няется в качестве корпуса при изготовлении пружинного амор­ тизатора. В процессе работы рамка воспринимает динамические нагрузки, поэтому поковка должна иметь высокие механиче­

ские характеристики.

Нагретую заготовку квадратного сечения протягивают на круг и треугольными пережимками засекают металл на фла­ нец рамки (а). Остальную часть заготовки (правый конец) про­ тягивают на прямоугольную пластину. Пережимают металл на

Перемычка между отверстиями и фланцем вырезается газовой резкой.

Заготовку подогревают до температуры 1100—1150° С. На оправке протягивают среднюю часть заготовки (в) до поковоч­ ных размеров. Отверстие проушины доводят до необходимых размеров путем раздачи конусной оправкой на подкладном кольце (г), причем раздача производится с кантовкой заго­ товки на 180°.

Подогревают и отделывают фланец в специальном подклад­ ном инструменте (д). Для прошивки отверстия во фланце производится вспомогательная (вынужденная) операция гибки рамки. Заготовку в изогнутом виде устанавливают на подклад­

168

ное кольцо и прошивают (е). После прошивки зону изгиба по­ догревают и поковку подвергают правке в соответствии с чер­ тежом.

Подвеска. На рис. 155 показан эскиз цельнокованой поков­ ки, состоящей из двух самостоятельных, но неразъемных ча­ стей — кольца и проушины. Изготовление такой поковки тре-

Рис. 154. Эскизы переходов при ковке рамки

бует от исполнителя овладения всеми операциями, навыками и приемами свободной ковки. Значительно меньшая трудоемкость требуется при изготовлении подвески сваркой.

Заготовку квадратного сечения (200x200 мм) нагревают до ковочной температуры. После нагрева на плоских бойках сби­ вают ребра примерно до половины длины заготовки (а). С по­ мощью нижнего и верхнего подкладных штампов указанную часть заготовки проковывают на профильное сечение (б).

169