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

гибкой должна быть в пределах 1050—1100° С. Нижнюю сторону заготовки желательно охладить водой до 750—800°С для предотвращения вмятин.

Заготовку, подогретую до температуры 1050—1100° С, протя­ гивают на конус (е) на широких конусных пластинах. При этом необходимо, чтобы конусные пластины были наложены на заго­

товку строго вертикально, а сама заготовка перед ударом моло­ та имела строго горизонтальное положение. После протяжки на конус поковку правят по шаблону и отделывают.

Крюк упряжный. На рис. 173 показана конструкция крюка с удлиненной стержневой частью.

Процесс ковки начинается с протяжки конца заготовки на веретенообразное сечение (а). Ковка крюка производится в три этапа: предварительная гибка в подкладном инструменте (б) и окончательная — на плоских бойках (в) и в подкладном штам­ пе. Затем протягивают и отделывают в обжимках стержневую часть (г), конец которой загибают в проушину необходимого по чертежу диаметра.

Поковку правят по длине и проверяют по шаблону.

Крюк для чалочных приспособлений (рис. 174). Крюки по­ добной конструкции обычно бывают небольшой грузоподъем­ ности (до 5 т); их крепят на тросе или цепи при помощи цель­ нокованого кольца, которым заканчивается крюк.

Один конец нагретой заготовки закатывают в шаровой об­ жимке (а). Полученный шар, имеющий объем равный объему

190

330

Рис. 174. Эскизы переходов при ковке крюка небольшой грузоподъ­ емности

191

цию выполняют в специальной обжимке. После подготовки се­ чения производят гибку крюка в нижнем и верхнем (с профиль­ ной рабочей частью) подкладных штампах (г). Рабочий про­ филь инструмента спроектирован так, что при ударах молота происходит двойной изгиб заготовки: рабочей части крюка и участка, примыкающего к кольцу. Изгиб до поковочных разме­

подкладном штампе окончательно штампуют крюк (е). Изготовление используемой в данном процессе оснастки (об­

жимок подкладных штампов) экономически оправдано при за­ казе не менее 15—20 крюков за счет более точного их формо­ образования (снижение припусков и допусков и повышение ка­ чества и надежности в работе).

Крюк с прямоугольной проушиной (рис. 175). Такая конст­ рукция крюка усложняет процесс его изготовления цельноко­ ваным, однако обеспечивает большую грузоподъемность. Про­ цесс ковки начинается с пережимки заготовки круглыми подсечками и оттяжки пластины для проушины. В зоне засечки

z z i c = £ l 3 ]

Ъ)

Рис. 175. Схема ковки крюка с прямоугольной проушиной

192

часть пластины укладывают в нижний и верхний подкладные штампы (б), и ударами молота выполняют место соединения проушины с круглой частью поковки. При необходимости про­ ушину доводят до поковочных размеров протяжкой на бойкахподставках. Фигурными пережимками проушину подсекают в размер со стороны круглой части. Остальную часть заготовки протягивают так, чтобы на конце ее получилось веретенообраз­ ное утолщение для ковки крюка (в).

В подкладном инструменте производят предварительную гибку заготовки (г). Так как заготовка имеет значительную длину и завершить процесс гибки не представляется возмож­ ным, на стержневой части заготовки выполняют временный (технологически необходимый) изгиб с помощью крана. На верхнюю накладку опускается верхний боек и прижимает ее, а другой конец заготовки поднимается краном. После завершения гибки крюка временный изгиб устраняют (б). Заготовку подогре­ вают до температуры 1000—1050° С, после чего крюк протягивают на конус на широких конусных подкладках, а цилиндрическую часть протягивают до нужных размеров по длине. Для улучше­ ния внешнего вида поковки круглую часть проглаживают в об­ жимках соответствующего размера. Контролируемым размером является длина от центра зева крюка до верхней внутренней части проушины. Центровку крюка проверяют накладным шаблоном, а длину — линейкой или прутком с нанесенными на нем ме­ лом отметками длины с «горячими» размерами, указанными в карте ковки. Поковку термически обрабатывают и в «черном виде» используют в производстве по назначению.

Крюк двурогий. Ковка двурогих крюков является сложной кузнечной работой. Одним из требований, предъявляемых к технологии ковки подобных поковок, является необходимость по­ лучения соответствующего направления волокон металла. В не­ которых случаях допускается наличие перерезанных волокон, однако это ведет к понижению качества и механических свойств поковок. В поковках двурогих крюков волокна металла должны располагаться вдоль изогнутых рогов.

На рис. 176 показана схема ковки двурогого крюка с необхо­ димым расположением волокон.

Исходную заготовку квадратного сечения протягивают на пластину, толщина которой должна быть равна диаметру круг­ лой части крюка. Конец пластины рассекают топором на длину, необходимую для получения рогов крюка. Рассеченную часть заготовки разгибают на угол 90° (а) и полуовальными пережим­ ками отжимают от остальной части. Отогнутые концы протяги­ вают на конусных подкладках (б) и отделывают в обжимках.

193

После пережимки и протяжки концы заготовки оказываются разведенными на угол 120—140°. Протягивают стержневую часть крюка (в).

Заготовку подогревают до температуры 950—1000° С. В спе­ циальном приспособлении (г), состоящем из нижнего подклад­ ного штампа со сферической рабочей частью и профильного

верхнего подкладного штампа, производится дальнейшая де­ формация крюка, в процессе которой заканчивается гибка ро­ гов. Заготовку извлекают из приспособления и протягивают на конус с помощью двух конусных подкладок (д). Поковку ка­ либруют и правят по накладному шаблону. При необходимости отрубают излишек металла от стержневой части крюка.

Рычаг с якорем. На рис. 177 представлены эскизы переходов при изготовлении поковки высокой степени сложности. После ковки поковку подвергают незначительной механической обра­ ботке.

Первый вынос: протягивается средняя часть заготовки; ниж­ ним и верхним подкладными штампами предварительно обжи­

194

мается часть металла на среднюю бобышку. Обжатая часть подсекается коническими кольцами. Бобышка обжимается планка^ми с отверстиями. Предварительно протягивается металл

штамп, рабочая часть которого выполнена по наружному ра­ диусу изогнутой части поковки. Верхний подкладной штамп имеет радиус внутренней части поковки. В процессе гибки воз­ можно появление перекоса и кривизны в зоне гибки, которые необходимо править на плоских бойках молота.

Поковки коленчатых валов

Коленчатые валы применяются в двигателях внутреннего сгорания, паровых и газовых машинах, водяных и воздушных насосах высокого давления и других агрегатах. Коленчатый вал является тяжело нагруженной деталью машины, работающей

195

такими условиями работы коленчатый вал должен обладать вы­ сокими механическими и специальными физическими свойствами. Для повышения прочности, надежности и долговечности работы поковка коленчатого ва­ ла должна быть изготов­ лена способами прогрес­ сивного формообразова­ ния с минимальными припусками на механиче­

скую обработку.

Способ изготовления поковки коленчатого ва­ ла определяется ее фор­ мой (типом), размерами,

коленчатых валов с при­ менением подкладных инструментов (в условиях единичного производст­ ва).

Одноколенчатый вал.

На рис. 178 показана схема ковки вала, из ко­ торого будет изготовлен одноколенчатый вал для двигателя внутреннего сгорания.

Нагретую до ковочной температуры исходную заготовку осаживают, а затем протяги­ вают на прямоугольное сечение с размерами, обеспечивающими изготовление средней части поковки (а). Треугольными пережимками производят засечку металла на концы вала со сто­ роны колена (б). После засечки заготовку кантуют на 180° и под засеченные концы подставляют фигурные подставки (в), с помощью которых металл отсекают по периметру и оттяги­ вают к концам заготовки. После этого производится правка в размер средней части и предварительная протяжка концевых частей на восьмигранник (г).

196

После подогрева до ковочной температуры концы вала про­ тягивают и отделывают до поковочных размеров в вырезных бойках (5, е) или в специальных обжимках. Особое внимание при отделке концов следует уделить обеспечению соосности вала и бойков. При возникновении угла между осями вала и бойков конец заготовки может получить кривизну, для исправ­

поковки доводят до чертежных размеров. Шаблоном проверяют параллельность осей.

Эксцентриковый вал. На рис. 180 дана схема процесса ковки эксцентрикового вала, имеющего шатунную шейку (короткую), соединенную с коренной шейкой (длинной) щекой прямоуголь­ ной формы.

Последовательность операций при изготовлении данной поковки: осадка исходной заготовки и протяжка ее на прямо-

197

угольное сечение, имеющее размеры щеки с учетом утяжки при засечке металла (10—15%); засечка металла для шатунной шейки; ковка шатунной шейки (а); засечка металла для корен­ ной шейки; ковка коренной шейки (б); отделка и правка поков­ ки в специальном подкладном инструменте (в), состоящим из верхней накладки 1, перекладины 2 и стоек 3.

Рис. 180. Схема ковки эксцентрикового вала

Размеры составных частей подкладного инструмента таковы, что в собранном состоянии обеспечивают получение у поковки чертежных размеров. Перед правкой в данном инструменте по­ догревают до ковочной температуры лишь шатунную шейку со щеткой. Следует отметить, что непараллельность осей шеек и искривление щеки, возникающее при выполнении протяжки коренной шейки (б), достаточно легко можно исправить в при­ веденной конструкции подкладного инструмента. Окончатель­ ной правке на плоских бойках поковку подвергают после извле­ чения ее из инструмента.

Двухколенчатые валы бывают двух типов:

с расположением колен в одной плоскости; с расположением колен под углом 90°.

Длина средней коренной шейки зависит от конструкции и назначения вала.

В зависимости от размеров средней шейки и относительного расположения колен разрабатывают и вариант ковки поковки.

На рис. 181 показана последовательность операций при ковке двухколенчатого вала с расположением колен в одной плоскости. После осадки и протяжки заготовки на прямоуголь-

198

ное сечение, размеры которого превышают поковочные размеры колена по высоте на величину утяжки при засечке и передаче, производится засечка металла (а). Глубина засечки пережимкой не должна быть больше 80% высоты колена от средней ко­ ренной шейки. При засечке на боковых гранях пластины обра­ зуются выпуклости, которые быстро остывают и способствуют

( tl ■

/

Рис. 181. Эскизы переходов при ковке двух­ коленчатого вала с расположением колен в одной плоскости

появлению надрывов при передаче. Легкими ударами молота выпуклости устраняют.

Далее производится передача (б), в процессе которой проис­ ходит сложный процесс перемещения металла из одной части

поковки в другую.

Сложность выполнения операции зависит от соотношения

вине высоты колена. Такое соотношение значительно усложняет процесс передачи, так как металл, предназначенный (при

199