Лекция 8 (Лекции)

Технологическая операция открытая прошивкаОткрытая прошивка - кузнечная операция, предназначенная для получениясквозных или глухих отверстий в заготовке.Различают основные схемы прошивки:- Сплошным прошивнем.- Сплошным прошивнем на квадратах.- Сплошным прошивнем на подкладном кольце.- Пустотелым прошивнемТехнологическая операция открытая прошивкаСплошным прошивнем получают отверстие в заготовках- на молотах диаметром до 230 мм,- на прессах диаметром до 500 мм.1 – боек,2 – прошивень,3 – заготовка,4, 5 – надставки,6 – прорезной прошивень,7 – отход с прошивнями,8 – прибыльная частьТехнологическая операция открытая прошивкаПоследовательность выполнения операции:1.

Прошивень 2 устанавливают на заготовку 3 по шаблону (разметке),меньшим торцом вниз.2. Нажатием бойка 1 получают углубление (20…25мм)3. Снимают прошивень, и при возникновении опасности приваркипрошивня к заготовке, углубление заполняют опилками, толченымуглем, коксом или графитом.4. По мере прошивки на прошивень устанавливают надставки 4, 5. Диаметрнадставок меньше на 15…20 мм, чем наибольший диаметрпрошивня.5. Прошивка продолжается, пока под торцом прошивня не останетсяперемычка толщиной 0,5…0,7 диаметра прошивня.Для крупных отверстий толщина перемычки 100…170 мм.С уменьшением толщины перемычки резко возрастает сила.Технологическая операция открытая прошивка6.

Заготовку кантуют на 180°, убирают надставки.7. Прорезным прошивнем 6 (диаметром на 15…20 мм меньше диаметраосновного)выполняютсквознуюпрошивку.Прошивеньустанавливают на заготовку большим торцом вниз по пятнупотемнения под торцом основного прошивня.8. Заготовки, полученные из слитка, устанавливают прибыльной частью 8вниз.

Наиболее некачественный металл уходит в отход.Формоизменение заготовки при прошивке- Приобретает бочкообразность;- У входа прошивня образуется утяжина;- Края нижнего торца заготовки немного приподнимаютсянад нижним бойком.Технологическая операция открытая прошивкаПри тонкой перемычки - металл под пуансоном раздается в стороны иотделяется от боковой поверхности прошивня в его нижней части.При dОТВ/DЗ<0.25 высота заготовки практически не изменяется.При dОТВ/DЗ >0.25 высота заготовки уменьшается тем больше, чембольше отношение диаметра прошивня к диаметру заготовки.При dОТВ/DЗ>0.4…0.5 искажения формы заготовки особенно заметно.Тонкостенные детали получают раскаткой на оправке после прошивкиотверстия dОТВ/DЗ <0.4…0.5.Технологическая операция открытая прошивкаМаксимальную силу прошивки определяют по формуле:πd 2µdDP=σ B (1 ++ β ln )43hdгдеµ – коэффициент трения,β- коэффициент Лодэ, учитывающий влияние схемынапряженного состояния,h – толщина перемычки,d – диаметр прошивня,D – диаметр заготовки после прошивки, определяют изусловия постоянства объемаDD02 H 0 = D 2 H − d 2 ( H − h ); ⇒=D0H0 d 2 h+ 2 1 − H D0  H Технологическая операция открытая прошивкаПрошивка на квадратах - прошивку осуществляют без кантовки сиспользованием подкладных плитПрошивень устанавливают широким концом вниз.Прошивку на 1 этапе осуществляют с использованием надставок.При толщине перемычки близкой к критической с помощью стола(крана) заготовку смещают и заканчивают прошивку на провал.Технологическая операция открытая прошивкаСквозные отверстия в низких заготовках (H/D<1/3) получают спомощью подкладных колец.Прошивень устанавливают большимдиаметром вниз.Отделение отхода происходит послевнедрения прошивня на высоту (0,2…0,3)H.Отход по высоте h=(0.7…0.8)H больше, чемпри прошивке по первым двум способам.1 – заготовка;2 – боек;3 – прошивень;4 – подкладное кольцо.Силу прошивки определяют по формуле:P = (0.7...0.8)σ BπdHТехнологическая операция открытая прошивкаПустотелым прошивнем прошивают отверстия больших диаметров(более 400 мм)1 - боек;2, 3, 8 – надставки;4 – прошивень;5 – поковка;6 – кольцо;7 – подставка;9 - отходПрошивка аналогична прошивке сплошным прошивнем на квадратах.Пустотелый прошивень помещают на заготовку большим основанием.Конструкция прошивня такова, что его стенки не контактируют сметаллом заготовки.Технологическая операция открытая прошивкаНадставки - обрезки толстостенной трубы.Наружный и внутренний диаметр трубы должны обеспечить зазор междунадставкой и заготовкой в пределах 5…15 мм с каждой стороны.При толщине перемычки 100…150 мм, заготовку вместе с прошивнем инадставками устанавливают на кольцо с подставкой и срезаютгрибообразный отход.Сила деформирования значительно меньше.Из слитка удаляется центральная ликвационная зона с максимальнымколичеством примесей.Технологическая операция открытая прошивкаОсновные способы извлечения сплошногопрошивня из прошитой поковкиТехнологическая операция открытая прошивкаОсновной инструмент:Прошивни изготавливают из сталей 60, У7.Крупные – из штамповых сталей.Надставки – из сталей 40-50.Бочкообразный прошивень используютдля правки отверстий малого диаметра(до 250 мм) после прошивкиБоковую поверхность правят раскаткой наоправке малыми обжатиями.Одновременно правится и внутреннееотверстие.Торцы правят на плоских бойках легкиминажатиями пресса или ударами молота.Технологическая операция открытая прошивкаОсновные требования к технологическому процессу:1.

Перед прошивкой заготовки осаживают со степенью деформации неменее 25-35% для уменьшения высоты. Чем меньше высота, тем меньшесила прошивки и искажения формы поковки.2. Выравнивают торцы для облегчения установки и обеспеченияпараллельности оси заготовки и прошивня.3. Заготовка перед прошивкой должна быть равномерно прогрета домаксимальной температуры.4. Крупные прошивни перед прошивкой подогревают до температуры150 °С для предотвращения их растрескивания.Технологическая операция рубкаРубка - кузнечная операция, предназначенная для разделения заготовки начасти путем внедрения в нее деформирующего инструмента – топора.Различают:-отрубку (1) – отделениенебольшой частизаготовки по контуру,- разрубку (2) – разделениезаготовки на две части,Способы отрубки:- Отрубка с одной стороны.- Отрубка с двух сторон.- Отрубка с трех сторон.- Отрубка с четырех сторон.- Отрубка двумя квадратами.- вырубку (3) – отделение частизаготовки по внутреннемуконтуру.Технологическая операция рубкаОтрубка с одной стороны.Применяют при ковкенебольших заготовок1 – обсечка (отход)Топор внедряют в заготовку до высоты перемычки h, равной толщине обухатопора а.Заготовку кантуют на 180°, против надруба устанавливают квадрат и резкопо нему ударяют.Отрубаемые части при этом обычно не имеют заусенцев.Технологическая операция рубкаОтрубка с двух сторонТопор внедряют на половиныглубины заготовки.Применяют для заготовок большихсечений, используя топорыотносительной небольшой высотыЗаготовку кантуют на 180°.Чтобы заусенцы приходились наотход, после кантовки топорустанавливают со смещением всторону получаемой поковки ивыполняют повторное нажатие.Если часть заготовки с заусенцем неявляется отходом, то его удаляюттопором.Отсечку заусенцев по краям заготовкипроизводят квадратами.Технологическая операция рубкаОтрубка с трех сторонПрименяют для отрубкизаготовок круглого сеченияПрофиль поперечного сечения при таком способе искажается незначительно.Заготовки надрубают с кантовкой на 120°.При использовании вырезных бойков третий надруб делаюттрапецеидальным топором.При отделении участка незначительной длины (например донной части),перед разрубкой производят наметку круглой раскаткой по периметру.Боковые части выемки направляют топор и устраняют возможность егоотклонения от вертикали.Технологическая операция рубкаПри разрубке слитков на прессах сподвижным столом нижний вырезнойбоек на третьем надрубе сдвигаютотносительно верхнего.Отрубка с четырех сторонПрименяют для крупных заготовок.Заготовку надрубают с четырех сторон(попарно с двух противоположных), недоходя до их середины.В прорезь вводят топор обухом вниз, илиплоскую раскатку и окончательноразделяют заготовку.На разделяемых таким образом частяхзаготовки заусенцы не остаются.Технологическая операция рубкаОтрубка двумя квадратамиПрименяют для горячей отрубкиполосового материала.В холодную отрубать такимспособом запрещается.Технологическая операция рубкаИнструментТопоры для отрубки изготавливают из стали 50 или 5ХНВ.Наиболеекрупныетопорыустанавливаютна заготовкукраном или спомощьюмонорельсаТехнологическая операция гибкаГибкакузнечная операция, при которой заготовке придают изогнутуюпо заданному контуру форму.Применяют как основную операцию для получения изделий типа кронштейнов,угольников, хомутов, крюков и т.д.Сопровождается искажением исходной формыпоперечного сечения и уменьшения площадипоперечного сечения.В зоне растяжения (по внешнему радиусу)возникает утяжка металла, возможно появлениетрещин.В зоне сжатия (по внутреннему диаметру) –возможно образование складок.Круглое сечение преобразуется в овальное, апрямоугольное в трапециевидное.Технологическая операция гибкаЧем больше угол и меньше радиус изгиба, тем в большей мере проявляютсяэти искажения.Поэтому после гибки необходима правка.Утяжку правкой устранить невозможно, дляполучения в месте изгиба равнопрочного сечения,следует посредством протяжки с внешней сторонызаготовки образовать соответствующее утолщение.При проектировании деталей, получаемых гибкой,желательно задавать только внутренний радиусизгиба.Технологическая операция гибкаСпособы гибки:- кувалдой,- краном,- с помощью подкладных штампов и приспособлений.Краны, используемые при гибке и скручивании, должны иметьпредохранительные муфты предельного момента, во избежание перегрузки.Технологическая операция гибкаРасчет длины заготовки:- если радиус угла больше половины высотного размера а, тодлину рассчитывают по средней линии заготовки.- если внутренний радиус ≤0.5а, то длину определяют как суммупрямолинейных участков плюс 0.25а на каждый изгиб- при любом способе расчета добавляют длину до 3а для обрезкиконцов после гибки.Технологическая операция скручиванияСкручиваниекузнечная операция, при которой часть заготовкиповорачивается относительно другой вокруг одной оси.Применяется при ковке многоколенных валов, крупных сверл, бурильныхинструментов и т.п.При скручивании неподвижнаячасть заготовки зажимается вбойках.На подвижную надеваютвороток, ключ или вилкуДля мелких заготовок инструментповорачивают вручную,для крупных – краном.Секторные шарнирные вилкиобеспечивают больший уголразворота, чем изогнутые.Технологическая операция скручиванияПри скручивании длинных заготовок их ось может изогнуться.Во избежание - к скручиваемой части заготовки привешивают груз, илизакрепляют хомутом с цепями к столу пресса.Скручивание происходит за счет сдвиговых деформаций, при которыхпластичность материала минимальна.Следует подготовить поверхности мест скручивания:- тщательно выгладить или даже ободрать на токарном станке, удалив вседефекты во избежание концентрации напряжений.- равномерно нагреть место скручивания до максимальной ковочнойтемпературыПри скручивании увеличивается поперечное сечение, поэтому послескручивания выполняется правка и последующая проковка в местахскручивания.Технологическая операция скручиванияМомент, необходимый для выполнения скручивания:M =σBπd 224d – диаметр места скручивания,σB – временное сопротивление материала заготовкипри температуре конца скручивания.Максимальная сила мостового крана:P=ML cos αL – плечо вилки,a – наибольший угол наклона рукоятки вилкик горизонту в процессе скручивания.Скручивают заготовки только из высокопластичных сплавов(низкоуглеродистых, углеродистых и низколегированных сталейс небольшим содержанием углерода).Технологическая операция кузнечная сваркаКузнечная сваркаОперация, посредством которой отдельные части, иликонцы одной заготовки соединяют в одно целое.Перед кузнечной сваркой осуществляют предварительный наборметалла в месте сварки.Необходимое для сварки обжатие получают при совместнойпротяжке или высадке свариваемых деталей.Соединение производится сначала слабыми, а потом сильнымиударами.Температура нагрева заготовок – 1300-1350 °С.Применяется редко, в основном при ремонте отдельных частей машин иизготовлении мелких поковок, содержащих не более 0,45% углерода.Начиная с 0,25% содержания углерода, качество сварного шва заметноснижается.Технологическая операция кузнечная сваркаНаиболее употребительные способы сварки:- внахлест,- вразруб,- вращеп,- встык..