Ковка

Категория:
Кузнечные работы


Ковка

При ковке желаемая форма придается деформируемому металлу с помощью плоских и вырезных бойков и разнообразного кузнечного инструмента, направляющего течение металла в нужных направлениях. Ковку выполняют как вручную, так и на молотах и прессах.

Ковка используется в основном в мелкосерийном производстве для получения сложных по форме поковок с повышенными механическими свойствами и массой до 350 и даже 500 т. Ковка является единственно возможным способом изготовления тяжелых поковок массой свыше 2 т.

В качестве заготовок для ковки используют слитки и прокат. Из слитков получают тяжелые поковки (коленчатые валы для судов, турбинные диски, роторы генераторов и др.), поковки средней массы (вагонные оси, коленчатые валы автомобилей, крюки и т. д.) выполняют из проката различного сечения.

Для изготовления мелких поковок идет сортовой прокат—круглый, квадратный, полосовой.

Ковку делят на ручную и машинную. Ручную ведут на наковальне (рис. 1,а). Удары наносит молотобоец кувалдой (рис. 1,6), кузнец манипулирует поковкой, держа ее в клещах (рис. 1,г), и указывает молотобойцу ручником (рис. 1,а) место удара. Ручником при необходимости также наносят легкие удары.

Для пробивки отверстий применяют бородки (рис. 1,(9), для разрубки — зубила (рис. 1, е), для отделки — подбойники и обжимки (рис. 1, ж, з).

Машинная ковка ведется на ковочных молотах и прессах. Заготовку укладывают на нижний боек и деформируют или непосредственно верхним подвижным бойком, или с помощью подкладного инструмента и простейших приспособлений.

Бойки бывают плоскими (рис. 2, а), фасонными (вырезными, рис. 2,6) и закругленными (рис. 2, в). Подкладным инструментом для отделки цилиндрических и граненых поковок служат обжимки (рис. 2, г), для местной вытяжки, разгонки и создания местных углублений — раскатки (рис. 2, д). Для удержания заготовки используются патроны (рис. 2, ж).

Применяют и другие инструменты: топоры — для разрубки, прошивки — для пробивки отверстий и т. д.

Основные операции ковки — это осадка, вытяжка, прошивка, рубка, гибка, скручивание, кузнечная сварка.

При осадке высота исходной заготовки уменьшается за счет увеличения площади ее поперечного сечения. Если осадка осуществляется не на всей длине заготовки, а только на части ее, то такая операция называется высадкой.

Вытяжка (протяжка) —операция, с помощью которой увеличивается, длина исходной заготовки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения. Она применяется для изготовления валов и других деталей удлиненной формы.

Рис. 1. Инструмент для ручной ковки:
а — однорогая наковальня, б – кувалда с продольным задком, в — ручник с поперечным задком г — продольные клещи с круглыми губками, д — круглый бородок, е —прямое зубило для горячей рубки, ж — плоский подбойиик, э — круглая обжимка

Рис. 2. Инструмент для машинной ковки: бойки:
а — плоские, б — вырезные, в — закругленные, г — обжимки, д — раскатки. е — пережимки, ж — патрон

При прошивке в заготовке получают (с помощью прошивня) отверстия, при рубке заготовка разделяется на части. Гибкой заготовке придают нужную кривизну; гибкой получают угольники, крюки, скобы и другие подобные изделия.

Для изготовления поковок специальной формы (коленчатых валов) применяют скручивание. Одну часть заготовки при этом поворачивают по отношению к другой на определенный угол.

При кузнечной сварке соединяются в единое целое отдельные части изделия. Свариваемые концы подготавливают ковкой, а затем нагревают до температуры сварки, посыпают флюсом (что способствует очистке шва от шлаков) и, соединив их (обычно внахлестку), проковывают. Эту операцию сейчас применяют сравнительно редко, она вытесняется другими видами сварки.

Обработка металлов давлением (ковка, штамповка, прокатка и волочение) основана на способности металлов изменять свою форму под действием силы не разрушаясь, не давая трещин и разрывов (пластичность). В нагретом состоянии у металлов увеличивается пластичность и они легко поддаются ковке. Обработке ковкой подвергают главным образом стальные изделия.

Для примерного определения температуры нагрева стальных изделий пользуются таблицей цветов каления, так как при температуре выше 500° металл начинает светиться и по мере повышения температуры меняет цвет.

Ковка, наиболее древний способ обработки металла давлением, состоит в следующем: стальная заготовка нагревается в горне или нагревательной печи до температуры выше 900°, при которой металл становится пластичным. После этого ударами молота металлу, лежащему на наковальне, придается необходимая форма. Изделие, полученное в результате ковки, называют поковкой.

Различают ручную и машинную ковку. Ручная ковка применяется для мелких ремонтных работ и выполняется силами кузнеца и молотобойца.

Машинная ковка — ковка на механических молотах и прессах. Она во много раз производительнее ручной и позволяет обрабатывать очень крупные детали.

Основные операции ковки: вытяжка, осадка, гибка, прошивка отверстий, рубка, кузнечная сварка.

Вытяжка (от слова «вытягивать») представляет собой увеличение длины поковки за счет уменьшения ее поперечного сечения. Для этого заготовку после каждого удара молота поворачивают с таким расчетом, чтобы она, сохраняя при ковке форму своего сечения, удлинялась до необходимой величины. Для ускорения операции вытяжки иногда применяют разгонку.

Осадка — операция, обратная вытяжке. При ней длина поковки уменьшается, а поперечное сечение увеличивается. Если осадка делается не по всей длине, а только в некоторой части, ее называют высадкой.

Гибка применяется при изменении контура заготовки. Например, при изготовлений кольца из прямого стержня или при сгибании полосы под углом.

Прошивкой называют операцию получения сквозных отверстий в теле заготовки. В зависимости от формы применяемого бородка можно получить круглые, квадратные, прямоугольные и другие отверстия.

Рубка — отделение части металла от целой заготовки — производится за один или за два удара молотом. Во втором случае высадка на конце (а) и в середине заготовки (б), вытяжка (в), рубка (г), прошивка отверстий на кольце (д), сварка внахлестку (е), выглаживание гладилкой (ж) и в обжимках (з). Пунктиром показана начальная форма заготовки (а, 6, в) и инструменты (г, д, ж, з).

Рис. 1. Примеры операций свободной ковки:

Кузнечная сварка металлов производится с предварительной подготовкой свариваемых деталей (подгонка и осадка), которые затем нагревают до ярко-белого цвета (1350—1450* и соединяют ударами молота. Чтобы удалить из шва окалину, место сварки посыпают бурой, затем очищают от образовавшегося шлака и, наложив друг на друга свариваемые концы, производят частые и легкие удары.

Кузнечной сварке поддается только малоуглеродистая сталь, содержащая углерода до 0,35%.

Ручная ковка имеет низкую производительность и неприемлема для крупных поковок, поэтому кузнечные цехи современных заводов оборудованы молотами и прессами.

На рисунке 2 показаны инструменты ручной ковки.

Свободная ковка на молотах и прессах позволяет делать поковки любых форм. Однако свободная ковка не выгодна в массовом производстве при изготовлении тысяч одинаковых деталей, потому что при изготовлении каждой детали затрачивается много времени и труда, так как производится большое количество ударов молотом. В этом случае свободная ковка заменяется штамповкой.

Рис. 2. Инструменты для ручной ковки:
1 — наковальня; 2 — шперак — подставка для обработки мелких заготовок, вставляемая в отверстие наковальни; 3 – форма с отверстиями для калибровки заготовок; 4 — ручник — молоток кузнеца; 5 — кувалда — молоток молотобойца; 6 — клещи для удержания нагретых заготовок с плоскими и круглыми губками; 7 — гладилка для выравнивания поверхности- 8 — подбойка для гибки полос под углом; 9 — пробойники для прошивки отверстии; 10 — обжимка для цилиндрических поверхностей; 11 — зубило с подставкой для разрубания; 12 — пружинная обжимка для выглаживания цилиндрических поковок; 13 — разгонка, облегчающая операцию вытяжки.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум