Обработка давлением — древний способ

Категория:
Кузнечные работы


Обработка давлением — древний способ

Обработка давлением — наиболее древний способ получения изделий из металлов. Fine в IV и III тысячелетиях до н. э. египтяне умели ковать метеоритное железо, изготавливая из него ножи, орудия труда, наконечники для стрел и копий.

Находки археологов и результаты исторических исследований позволяют представить, как выглядела кузница в древности. Наковальней служил массивный камень, раскаленный металл удерживали не кузнечными клещами, а расщепленными стволами свеже-срубленных деревьев. Наглядное представление о кузнице античных времен дают красочные описания владений бога кузнечного ремесла Гефеста в гомеровской «Одиссее».

В Древней Индии кузнецы владели, по-видимому, более сложной техникой. Размеры найденных учеными гигантских поковок настолько велики, что трудно представить, как их можно было изготовить без молотов с большой энергией удара.

На территории нашей страны кузнечная обработка металлов применялась уже в VII—IV вв. до н. э. скифами. А в X—XI вв. н. э. изделия из железа были широко распространены на Руси.

В средние века кузнечное ремесло стало ведущим среди других ремесел. В XIV—XV вв. в Новгороде и Москве существовали кузнечные ремесленные корпорации. Кузнецы селились вместе, образуя особые улицы и слободы (Кузнецкий мост в Москве).

Искусные поделки кузнецов были популярны и в первой половине XVIII столетия. Ограды и ворота садов и парков, дворцовых усадеб, лестничные перила, затейливые подсвечники и люстры как нельзя лучше сочетались с пышными формами господствовавшего в то время архитектурного стиля, известного под названием «барокко».

Да и позднее, во время строгого «классицизма» и даже на рубеже XIX и XX вв., когда в архитектуре первенствовал так называемый стиль «модерн» с характерными для него прихотливыми извивами и переплетениями линий, кованые украшения продолжали оставаться важными элементами отделки зданий, демонстрируя огромные возможности ковки как своеобразной разновидности искусства.

Сотни лет основным орудием кузнеца был ручной молот. Лишь в начале XVI в. распространились рычажные молоты с массой падающих частей 70—100 кг, приводимые водяными колесами. Там, где не было рек и озер, пользовались копровыми молотами. Несколько человек поднимали за канат, перекинутый через блок, ударную часть (бабу) такого молота, затем разом отпускали канат и баба летела вниз, ударяя по поковке.

Промышленная революция XVIII в. особенно проявилась в металлургии и металлообработке. В 1795 г. английский механик Джозеф Брама получил патент на изобретенную им «гидромеханическую машину», т. е. гидравлический пресс, применявшийся для пакетирования.

Изобретение паровой машины натолкнуло на мысль использовать энергию пара и в кузнечном деле. Тем более, что бурно развернувшееся строительство железных дорог требовало тяжелых поковок. В 1837 г. Джеймс Несмит построил для французского завода Шнейдера в Крезо первый паровой молот, а в 1846 г. Армстронгом был пущен паровой гидропресс. Первая кривошипная горизонтальная (горизонтально-ковочная) машина появилась несколько раньше, в 1835 г.

Промышленности требовались все более тяжелые поковки. Поэтому росли и размеры молотов, «тяжелели» молотовые бабы. На заводе Круппа в г. Эссене (Германия) был изготовлен паровой молот с массой падающих частей 75 т, на Обуховском и Пермском заводах в России появились 50-тонные молоты, в г. Терни (Италия) построен 100-тонный молот, а Вифлеемской компанией в США — молот с массой падающих частей 125 т.

В России первая механизированная кузница была организована в начале XVII в. на оружейном заводе в г. Туле. Она была оснащена канатными штамповочными молотами с ручным приводом. Установленные в ней вертикальные винтовые обрезные и чеканочные прессы также имели ручной привод.

История сохранила имена первых выдающихся мастеров кузнечного дела М. Сидорова, Я. Батищева, а позднее, на рубеже XVIII—XIX вв., В. А. Пастухова.

Первым гидравлическим прессом для обработки металла в России стал ковочный пресс усилием 20 000 кН (2000 тс), установленный в 1878 г. на Обуховском заводе. В 1886 г. на том же Обуховском заводе был установлен ковочный пресс усилием 30 000 кН (3000 тс) конструкции Дэви, пресс имел два рабочих цилиндра диаметром около 1 м, давление рабочей жидкости достигало 35 МПа (350 кгс/см2). К концу XIX в. Россия располагала уже рядом гидравлических прессов, причем самые мощные из них развивали усилие до 80 000 кН (8000 тс).

Развитие методов пластической деформации металлов привело к появлению ряда высокоэффективных технологических процессов — штамповки, выдавливания (прессования) и др. Для их использования создавались специализированные кузнечно-прессовые машины, конструкция которых приспосабливалась для выполнения определенных операций.

В XX в. область применения ковки и штамповки расширяется, они становятся одними из основных методов обработки в машиностроении. Достаточно сказать, что сегодня около ‘/з металла, выплавляемого в нашей стране, подвергается обработке давлением.

Советский Союз занимает ведущее место в мире в создании тяжелого кузнечно-прессового оборудования. У нас в стране построены самые мощные в мире гидравлические прессы усилием 700 МН (70 000 тс), уникальные бесшаботные молоты, крупнейшие кривошипные горячештамповочные прессы.

Тяжелое кузнечно-прессовое оборудование отечественные заводы поставляют во многие: зарубежные страны. Ярким свидетельством признания успехов нашего машиностроения явилось то, что крупнейший в капиталистическом мире пресс усилием 650 МН (65 000 тс) был куплен Францией в Советском Союзе.

Русские и советские ученые и инженеры многое сделали для развития и совершенствования процессов обработки металлов давлением. П. П. Аносов впервые использовал микроскоп для изучения структуры металлов, организовал производство высококачественной стали на Златоустовском заводе. Научное обоснование ковочных режимов (критических температурных точек) дал Д. К. Чернов. В развитии теории обработки давлением большую роль сыграли работы Н. С. Курнакова. Теорию расчета паровых молотов впервые разработал Я. Н. Маркович. Успехам современного кузнечно-штамповочного производства во многом способствовали работы С. И. Губкина, А. И. Целикова, Л. А. Шофмана, А. И. Зимина, М. В. Сторожева, Б. В. Розанова, Е. А. Попова и др.

Современные металлургические и машиностроительные заводы оснащены разнообразным оборудованием для пластической деформации металла. Это позволяет успешно решать чрезвычайно важную для машиностроения задачу — максимально приближать форму и размеры заготовки к окончательным размерам изделия.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум