Лекция 1 (Лекции)

Основные виды ОМДвиды обработки давлениемМеталлургические заводыПрокаткаПрессованиеВолочениеКОВКАМашиностроительные заводыОбъемная штамповка(ГОШ, ХОШ)Листовая штамповка(холодная, горячая)Определения:КОВКА – вид горячей обработки металлов давлением сиспользованием универсального инструмента и со свободнымтечением металла в направлении неограниченноминструментом.ГОШ – вид горячей обработки металлов давлением с использованиемспециального инструмента (штампа) и с течением металлаограниченным гравюрой штампа.Основные виды ОМДКовка бывает ручной и машиннойКовкой получают разные детали (изделия) и заготовки дляпоследующей механической обработки.Эти заготовки называются поковками или коваными поковками.Поковки чрезвычайно разнообразны по форме и по размерам.Крупные поковки имеют массу до 250 т и более.(поковки валов гидротурбин, барабанов котлов высокого давления,турбинных дисков, коленчатых валов судовых двигателей, валковпрокатных станов и крупных штамповых кубиков).Средние поковки имеют массу от 50 до 400 кг.(поковки коленчатых валов крупных дизелей, вагонных осей,различных шестерен, маховиков и дисков).Мелкие поковки массой менее 50 кг очень разнообразны,(все поковки, изготовляемые в ремонтных целях, заготовкиштампов листовой штамповки).Из-за большого разнообразия поковок при ковке используютуниверсальный инструмент.Основные виды ОМДПреимущества ковки и ГОШ по сравнению с резанием и литьем.1.

Меньший расход металла.При обработке резанием большой отход металла идет в стружку.При литье большой расход металла, особенно для крупныхзаготовок, идет на летник (до 50% от Gотл).2. Повышенные служебные свойства деталей из получаемых поковок.Ковка позволяет получать высокое и стабильное качество металлас повышенными характеристиками пластичности.Детали, полученные ковкой и горячей штамповкой, обладаютвысокой прочностью, ударной вязкостью и стабильностью свойств.Наиболее нагруженные детали делают кованными илиштампованными.Волокнистое строение: поковки (а); обработка резанием (а); отливка (в)Основные виды ОМДПреимущества ковки по сравнению с ГОШ:1.

Применение универсальных машин и универсальногоинструмента позволяет резко снизить затраты в условияхединичного и мелкосерийного производства(затраты на штамповую оснастку при ГОШ не окупаются);2. Для изготовления крупных поковок требуется сравнительнонебольшие силы (свободное течение металла в сочетании слокальным характером деформирования).Получение изделий массой 250 т и более, длиной до 20 м.Требуются пресса и молоты сравнительно небольшой мощности.Получение таких заготовок с высоким качеством металладругими способами невозможно или нецелесообразно.Основные виды ОМДНедостатки ковки по сравнению с ГОШ:1.

Относительно большие потери металла из-за увеличенныхдопусков, припусков и напусков на поковки, особенно на крупныхпоковках (трудоемкая последующая обработка резанием);2. Меньшие возможности получения поковок сложной формы из-забольших напусков.Сложные поковки делают с большими напусками для упрощенияпроцесса ковки и использование универсального инструмента;3. Низкая производительность при получении поковок одинаковогоназначения (при штамповке деформируется вся заготовка, а приковке - по частям + замеры);4.

Существенно более высокие требования к квалификации рабочих.Основные виды ОМДОсновные области применения ковки:1. Единичное и мелкосерийное производство поковок ответственногоназначения (мелкие массой до 50 кг, и средние - от 50 до 400 кг;получение методами ГОШ не окупают затраты на штамп);2. Для получения крупных поковок из слитков массой до 500 т(методами ГОШ изготовить невозможно).Изготовление различных поковок (валы гидротурбин, газовыхтурбин, роторы, коленчатые валы судостроительных двигателей,диски газовых турбин, корпусные элементы энергоблоков ихимических агрегатов и др.);3. Для предварительного фасонирования полуфабрикатов подпоследующую штамповку по так называемому методу «кованойзаготовки» (европейский метод) в отличие от метода «катанойзаготовки» (американский метод);Основные виды ОМДОсновные области применения ковки:4.

Изготовление инструментальных поковокШтамповые кубики, валы прокатных станов, резцы.5. Ковка слитков из специальных сталей на металлургическихпроизводствах под последующую прокатку.6. В ремонтных работах и опытном производстве.Основное технологическое оборудование, используемое при ковкеКовку выполняют на прессах, молотах и других машинах.Устанавливают в отдельных зданиях или помещениях, образующихкузнечные или кузнечно-штамповочные цехипневматическиемолотыКузнечныемашины (КМ)прессыпаровоздушныеарочноготипамостовоготипаКовочные молота отличает от штамповочных:1. Наличие жесткой связи между станиной и шаботом у штамповочныхмолотов, и ее отсутствие у ковочных;2. Меньшая масса шабота по сравнению с массой падающих частей.У ковочного молота разница между МПЧ и массой шабота 12…15 т.,у штамповочного до 20 раз (для получения более жесткого удара);3.

Большие возможности манипулировать крупными поковками(больше штамповое пространство и разностенность стоек молота).Основное технологическое оборудование, используемое при ковкеОсновная характеристика молота: скорость подвижных частей вмомент удара и масса падающих частей (МПЧ).Значащей основной характеристикой является энергия удара.Рессорные, цепные, рычажные молота (поковки до 10 кг) используютредко.Ковочные пневматические молота.Классифицируют:- по количеству цилиндров (одноцилиндровые и двухцилиндровые),- по принципу действия (двойного и простого действия),- по числу стоек (одностоечные и арочные) и по другим признакам.Отечественная промышленность выпускает ковочные молоты двойногодействия, двухцилиндровые, одностоечные.Куют разнообразные поковки массой 0,3…28 кг (макс.

масса до 250 кг)из катаных заготовок– простые поковки типа валов.Согласно ГОСТ 712-82 номинальная МПЧ составляет 50…1000 кг,энергия удара 0,8…28 кДж, частота ударов 224…95 в мин,скорость в момент удара 5…7,5 м/с.МПЧ: 50, 80, 150, 160, 250, 400, 750, 1000 кг.Основное технологическое оборудование, используемое при ковкеКовочные пневматические молотаОсновное технологическое оборудование, используемое при ковкеКовочные паровоздушные молоты.Классифицируют- по типу применяемого энергоносителя,- по принципу действия,- по конструкции станины.В действие приводятся паром или сжатым воздухом.Пар подается к молоту от паровых котлов,сжатый воздух - от компрессоров.Пар или сжатый воздух передают рабочим частям молота энергию,запасенную паром при его нагреве и воздухом - при сжатии егокомпрессором.По принципу действия молоты подразделяют на молоты простогодействия и двойного.По конструкции станины молоты подразделяют на одностоечные идвухстоечные.У одностоечных молотов стойка может быть цельной или сдвоенной.Двухстоечные молоты делятся на арочные и мостовые.Основное технологическое оборудование, используемое при ковкеОтечественная промышленность изготовляет двухстоечные молотыарочного и мостового типов двойного действия.Куют поковки массой 20…350 кг (макс.

масса до 2500 кг) в основном изкатаных заготовок и мелких слитков (вся металлургия).Номинальная масса падающих частей составляет 1000…8000 кг,энергия удара 25…200 кДж и частота ударов 71-34 в мин.В технические данные входят еще расстояние между стойками в свету,высота рабочей зоны в свету и размеры зеркала бойка (в плане).Паровоздушные молоты арочного типа.1 т - 25 кДж, 2 т, 3 т - 80 кДж (ГОСТ 9752-75) куют фасонные поковки:20…350 кг, простые (типа валов): 250…2500 кг.Паровоздушные молоты мостового типа.3 т - 80 кДж, 5 т - 125 кДж, 8 т - редко.Основное технологическое оборудование, используемое при ковкеШтамповочныепаровоздушныемолотыКовочные паровоздушные молотыАрочного типаМостового типаОсновное технологическое оборудование, используемое при ковкеКовочные гидравлические прессы и установки.Классифицируют по конструкции станины и по расположениюпривода.

Ковочные гидравлические пресса делают вертикальными.По конструкции станины их подразделяют на колонные иодностоечные.Одностоечные станины делают у прессов небольшой силы. Колонныепрессы подразделяют на 4-х колонные с верхним приводом и рамнойконструкции (2-х колонные) с нижним приводом.Отечественная промышленность выпускает ковочные гидравлическиепрессы колонной и рамной конструкции.На этих прессах куют поковки из слитков массой 0,65-62 т (mmax=98 т).Номинальная сила (ГОСТ 7284-88) прессов составляет 2-31,5 МН,наибольший ход подвижной траверсы (рамы) 450-2000 мм,расстояние между столом и подвижной траверсой в ее верхнемположении 1400-4000 мм,число рабочих ходов 50-14 в мин (при ходе 60-200 мм).Основное технологическое оборудование, используемое при ковкеУ гидравлических прессов скорость деформирования изменяется взависимости от сопротивления заготовки.Максимальная скорость перемещения траверсы обычно непревышает 0,3 м/с.Гидравлические пресса с S-образной станиной и с диапазономразвиваемой энергии от 0.8 до 28 кДж.Тяжелые поковки куют на гидравлических прессах усилием до 31.5 МНГОСТ 7284-70: 20МНОсновное технологическое оборудование, используемое при ковкеИзготавливают гидропрессы сбольшей силой деформирования.Они не стандартизированы,выпускаются для конкретныхусловийУникальные прессы:40 МН с осадкой m=40 т60 МН с осадкой m=70 т80 МН с осадкой m=100 т100 МН с осадкой m=150 т150 МН с осадкой m=250 т300 МН с осадкой m=500 тОсновное технологическое оборудование, используемое при ковкеРадиально-обжимные (ковочные) машины.Имеет привод сразу на 4 бойка.Самая крупная машина была произведена фирмой GFM (Австрия):4 бойка каждый из которых m=680 кг совершают до 150 ходов вминуту обжимают с усилием 15.4 МН.Машина позволяет обрабатывать заготовки массой до 8 т.Поковки длиной до 12м.Размер используемой оправки 200-650 мм..