Черчение

Заготовку (кусок металла) предварительно нагревают до пластического состояния и подвергают многократной и прерывистой обработке ударами ручного или механизированного молота, либо силой давления специального ковочного пресса до получения заданной формы и размеров. Такой процесс называют свободной ковкой потому, что металл при деформировании течет свободно в направлениях, не ограниченных поверхностями инструмента. Необходимо помнить, что при этом меняются не только форма и размеры за­готовки, но и структура металла и его механические свойства. У правильно откованного изделия механические показатели обычно выше, чем у литого. Изделие, получаемое в процессе ковки, называется п о к о в к о й. Ковкой изготовляют всевозможные детали: валы, бандажи для вагонных колес, шатуны, болты, клапаны и др.

По способу механизации свободную ковку разделяют на ручную и ма­шинную. Ручная ковка применяется сравнительно редко, главным образом в ремонтных мастерских, где изготавливают небольшие поковки. Машин­ная ковка осуществляется на ковочных молотах и прессах при серийном производстве.

Ручная ковка. Основными операциями свободной ковки является осадка, протяжка, прошивка, гибка, закручивание, рубка и др.

Осадка — ковочная операция, при которой уменьшается высота заго­товки за счет увеличения поперечных размеров (рис. 69,I). Поковки дисков, зубчатых колес и подобных им деталей изготовляют только осадкой. Осадка производится бойками или осадочными плитами.

Разновидностью осадки является высадка, состоящая в увеличении сечения части заготовки за счет уменьшения ее высоты (рис. 69, II). Осталь­ная часть заготовки при этом почти или совсем не изменяется. Высадкой получают поковки типа фланцев, дисков с бобышками, головки и местного утолщения на длинных стержнях.

Рис. 69

Протяжка (рис. 69, III) — это увеличение длины заготовки за счет уменьшения ее поперечного сечения. Если поковка должна иметь достаточ­но высокие механические качества во всех направлениях, то она вначале осаживается, а потом протягивается. Протяжку применяют для изготовле­ния тяг, рычагов, колонн, валов и т. д.

Прошивка. Чтобы в поковке получить сквозное отверстие, применя­ют прошивку (рис. 69, IV). Для этого поковку нагревают, укладывают над отверстием в наковальне и по установленному сверху пробойнику наносят

удары. Отверстие пробивается сначала с одной стороны заготовки, а затем с другой. Отверстия диаметром до 400 ... 500 мм прошивают сплошным про­шиванием с применением подкладного кольца.

Гибка. Иногда различные детали машин и предметы широкого потреб­ления изготовляют гибкой (рис. 69, V). Заготовке придают изогнутую фор­му в подкладных штампах и соответствующих приспособлениях.

Закручивание (рис. 69, VI) осуществляется так: например, одно колено поковки вала зажимают бойками молота, а на другое надевают мас­сивную вилку, конец которой медленно поворачивают.

Рубка (рис. 69, VII) — операция, заключающаяся в отделении одной ча­сти нагретой заготовки от другой с помощью кузнечного топора.

Машинная ковка. Она имеет большие преимущества перед ручной, так как позволяет изготовлять поковки большой массы в любом количестве и с более высокой точностью. Машинная ковка производится с помощью молотов, ковочных машин и прессов.

На рис. 70 показана одна из машин, на которых производят эти опера­ции. Принцип работы ковочного молота следующий. Пневматический мо­лот имеет два параллельных цилиндра — рабочий 4 и компрессорный 5. Поршень 3, который движется в рабочем цилиндре, связан с бабой^* бойком 2. Движение поршня 8 осуществляется кривошипношатунным механиз­мом 9. Поршень поочередно сжимает воздух в нижней и верхней полостях компрессорного цилиндра и нагнетает его в полость рабочего цилиндра по каналам 6. В результате баба опускается и поднимается. Впуск и выпуск воздуха из цилиндра осуществляется посредством кранов 7, управляемых пе­далью 1. Масса падающей части пнев­матических молотов колеблется от 50 до 1000 кг.

Рис. 70

На рис. 71 приведены типовые дета­ли, отштампованные на горизонтально- ковочных машинах.

Рис. 71

Чертежи поковок. На рис. 72 при­веден чертеж готовой детали (I) и поков­ки для нее (II), выполненный свободной ковкой. Основной технологический доку­мент для кузнечного цеха — чертеж, так как по нему изготовляют поковку. Чер­теж поковки разрабатывают по чертежу готовой (обработанной на станках) де­тали и выполняют в нужном масштабе с указанием всех размеров, необходи­мых для ее изготовления. Если сравнить эти два графических изображения, то нетрудно заметить, что поковка отличается от готовой детали в основном на­личием припусков и напусков, необходимых для обработки резанием.

Рис. 72

Напуском называется избыток металла на поковке, полученной сво­бодной ковкой. В данном случае он необходим по технологическим требовани­ям для упрощения конфигурации поковки. Его обычно удаляют при обработ­ке резанием. Иногда напуск необходим для взятия пробы металла на поковки.

Припуском называют избыточный слой материала, который остав­ляют для удаления режущим инструментом при обработке резанием.

В зависимости от сложности формы и габаритных размеров детали, а также с учетом всех дефектов наружного слоя металла величина припуска может колебаться в определенных пределах.

Номинальные размеры поковки проставляют на чертеже над размерны­ми линиями, конечно, с учетом припусков и напусков. Под размерными ли­ниями в скобках проставляют размеры готовой детали.

На чертеже поковки указывают также предельные (допустимые) откло­нения.

На рис. 73 показана последовательность изготовления изделия комби­нированным методом: ковкой — штамповкой. Первые операции (поз. I, II, III, IV) производят на ковочных машинах. Дальнейшие, заключитель­ные операции (поз. V и VI), завершают после нагрева поковки в подклад­ных штампах.

Рис. 73

* Падающая часть молота называется бабой