Сущность процесса свободной ковки и область ее применения
Ковка позволяет изготавливать поковки от очень мелких до крупных массой до 350-300 т.
Мелкие поковки -куются на пневматических молотах это фасонные поковки массой 0.3-20 кг, поковки типа прямых валов массой 7.5-250кг. Для ковки используются рессорные и рычажные молоты.
Средние поковки -изготавливают на ковочных паровоздушных молотах двойного действия. Фасонные поковки 20-350 кг, типа прямых валов 250-2500кг.
Тяжелые поковки –куют на гидравлических ковочных прессах усилием до 150 Мн. Изготавливаются фасонные отливки массой более 100 кг, простые отливки типа прямых валов до 750 кг. Производство переводится на гидравлические прессы.
Основные операции свободной ковки: осадка протяжка , прошивка. Гибка, скручивание, отрубка и сварка. Из основных операций необходимо отметить биллетировку слитков.
Преимущества и недостатки свободной ковки
Преимущества:
1. Свободная ковка позволяет получать высокое качество металла с высокими характеристиками пластичности.
2. Возможность получать крупные поковки.
3. Применение универсальных машин и инструмента позволит снизить затраты.
Недостатки свободной ковки
1. Низкая производительность процесса.
2. Большие напуски на поковках.
3. Большие припуски и допуски.
Классификация поковок
Поковки, изготавливаемые ковкой очень разнообразны, они делятся на девять групп по сложности изготовления.
1-группа поковок постоянного профиля, изготавливаемых протяжкой;
2-поковки переменного профиля получаемые протяжкой и осадкой;
3-поковки с прошитым отверстием, а также в виде всесторонне прокованных кубиков, костылей, рычагов.
4-сложные поковки, изготавливаемые прошивкой с протяжкой на оправке, валы ступенчатые, пластины с выступами и поковки, оформленные в подкладных штампах.
5-поковки прошитые и раскатанные, рычаги с двусторонними бобышками.
6—9 входят сложные рычаги, валы и другие поковки, требующие комплекса операций.
Разработка чертежа поковки
Припуски, допуски, напуски.
Напуск -объем металла добавляемый к поковке для упрощения ее формы.
На величину припуска влияют многие факторы. В том числе:
1. Вид исходного материала ( для поковок из слитков припуск больше чем для поковок из проката )
2. Сорт материала, для углеродистых сталей припуск меньше. Та как в них меньше поверхностных дефектов
3. Качество поверхности исходного материала (зависит от изложниц и тд.)
4. Характер подготовки исходного материала к ковке ( при обдирке припуск уменьшается)
5. Размеры поковки по поперечному сечению и длине ( с увеличением размеров растет припуск)
6. Форма поперечного сечения поковки(для квадрата меньше)
7. Конфигурация поковки( чем сложнее поковка тем меньше припуск)
8. Качество применяемого инструмента ( вырезные бойки дают более качественную поверхность).
На допуски влияют те же параметры, за исключением 1-4. Припуски и допуски назначаются по ГОСТ 7829-95 и ГОСТ 7062-95.
Выбор основных, вспомагательных и отделочных операций и их последовательности
Судить о рациональности техпроцесса можно по сравнению с существующими техпроцессами с одинаковыми или аналогичными поковками.
При выборе технологических операций и их последовательности необходимо воспользоваться классификацией поковок с указанием основных операций.
Выбор кузнечного оборудования
Производится по наиболее тяжелой операции техпроцесса, т.е. осадке.
Иногда целесообразно другие операции проводить на менее мощном оборудовании. Протяжка и прошивка требуют меньших усилий. После выбора по мощности приводят ее в соответствии по габаритам. Особенно существенны габариты для операций раздачи на оправке, осадки и высадки. Требующих рабочего пространства.
Виды брака
1.Брак от исходного материала
К браку от исходного материала можно отнести:
· Волосовины- тонкие трещины глубиной до 2 мм;
· Закаты-заусенцы, закатанные в виде продольных складок;
· Плены- застывшие на поверхности брызги жидкой стали h<1,5 мм;
· Расслоения- усадочные раковины. Либо рыхлоты. Раскрывающиеся в процессе ковки либо штамповки;
· Неметаллическое включение шлаков;
· Флокены-сеть мельчайших трещин;
· Использование несоответствующей марки стали.
2.Брак при разрезке металла
· Скалывание металла;
· Торцовые трещины;
· Несоответствие заготовки по длине;
3.Брак при нагреве заготовок
· Перегрев и пережог;
· Чрезмерное окалинообразование;
4.К браку в процессе можно отнести:
· Вмятины- заков окалины, удаляются дробью;
· Забоины- механические повреждения при перемещении поковок;
· Кривизна- отклонение о плоскостности.
5.Брак от термообработки
· Недостаточная либо повышенная твердость;
· Закалочные трещины.
6.Брак при очистке
· Остатки окалины;
· Забои и вмятины при очистке.