Технология ковки

Санкт-Петербургский 
государственный политехнический университет

 

 

 

Кафедра

Технология конструкционных  
материалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отчет

по лабораторной работе №  4

Технология  ковки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент гр. № 1037/1

Приняла:

Крупкина Е.Н.

 

2011 г.

 

Цель работы: знание основных операций ковки и области их применения; умение выполнять технологические расчеты и правильно выбирать последовательность основных операций; навыки выполнения операций и приемов ковки.

Ковка — это процесс горячего пластического деформирования путем многократного воздействия на отдельные части исходной заготовки универсальным инструментом простой формы при свободном течении металла в стороны.

Применяют ковку в индивидуальном и мелкосерийном производстве. Кованые  изделия (поковки) могут иметь массу от нескольких килограммов до 500 т.

Кузнечные цехи для осуществления  ковки имеют нагревательное оборудование (газовые или электрические печи), деформирующее оборудование (паровоздушные молоты, гидравлические прессы) и вспомогательное оборудование (манипуляторы, мостовые краны, транспортные тележки, кантователи).

Типовые поковки: валы гладкие и ступенчатые, коленчатые валы, кольца, пластины, параллелепипеды, диски, пустотелые трубчатые изделия и т. п.

Основными операциями ковки  на прессах и молотах являются осадка, протяжка, протяжка на оправке, раскатка на оправке и прошивка отверстий.

Осадка служит для получения круглых или близких к ним по форме поковок типа дисков, шестерен, фланцев путем уменьшения высоты заготовки и увеличения ее поперечных размеров (рис. 1, а). Для получения ступенчатых поковок или предварительной осадки слитка применяют подкладное кольцо (рис. 1, б).

Протяжка (рис. 2, а) заключается в увеличении длины заготовки путем ряда последовательных обжатий бойками с перемещением заготовки вдоль оси. При этом уменьшается толщина заготовки, увеличивается длина при некотором уширении.

Протяжку на оправке (рис. 2, б) применяют для длинных пустотелых поковок типа пустотелых колонн, крупных орудийных стволов. Деформирование исходной заготовки с отверстием, одетой на оправку с небольшой конусностью, сопровождается уменьшением толщины стенки и увеличением длины поковки.

Раскатку на оправке применяют для кольцевых поковок; она заключается в последовательном деформировании заготовки с отверстием, надетой на круглую оправку (рис. 3)

Прошивку отверстий в поковках (рис. 4) используют для получения отверстий в тонких дисковых поковках или промежуточных заготовках перед протяжкой или раскаткой на оправ-ке. Инструмент-прошивень имеет конусность 2-5°; при его вдавли-вании в заготовку образуется полость глубиной. Оставшуюся снизу часть металла (выдру) удаляют прошивнем после переворота заготовки.

Отрубка служит для отделения части заготовки или отходов от поковки путем вдавливания клинового кузнечного топора бойком с одной, а затем с другой стороны.

Вспомогательными операциями являются биллетировка, наметка, пережим и передача.

Биллетировка вторая операция при ковке слитка под прессом. Биллетировкой называется обкатка граней слитка. Биллетировку производят, во-первых, для уничтожения конусности слитка, т. е. придания ему цилиндрической формы, а во-вторых, для достижения большей плотности металла в углах слитка.

Наметка и пережим применяются при вытяжке с образованием уступов и выемок. Наметкой на поверхность заготовки наносят наметочные углубления для разделения ее на отдельные отрезки по всей длине. Наметку производят  раскатками небольших диаметров.

Пережим служит для увеличения разметочных углублений на определенную глубину. Пережим осуществляют в  зависимости от требуемого профиля  соответствующими раскатками. Наметку и пережим выполняют с одной или нескольких сторон заготовки.

Передача служит для смещения одно части слитка относительно другой.

Себестоимость кованых поковок  сравнительно высока, но при этом гарантируются  высокие механические свойства и надежность изделий.

Технологический процесс ковки  кольцевой поковки

Поковка				Заготовка
№  п/п	Наименование операции	Операционный эскиз	Оборудование		Инструмент	Схема   деформирования
1	Осадка		Пресс гидравлический		Бойки   плоские
2	Прошивка  отверстия, правка				Прошивень. Бойки   плоские
3	Раскатка на оправке				Оправки. Опора  подкладная
4	Раскатка на оправке

 

Расчет размеров заготовки:

 

 

 

 

 

 

D₁ – диаметр отверстия в детали, мм

D₂ – диаметр детали, мм

h – высота детали, мм

d^’ – диаметр выдры, мм

h^’ – высота выдры, мм

D – диаметр заготовки, мм

H – высота заготовки, мм

Расчет размеров заготовки после  осадки:

 

 

V – объем заготовки на данном этапе ковки, мм³

D – диаметр заготовки, мм

h – высота заготовки, мм

Расчет  размеров заготовки после  прошивки отверстия:

 

 

V – объем заготовки на данном этапе ковки, мм³

V_з – объем заготовки без учета углубления от прошивки с одной стороны, мм³

D – диаметр заготовки на данном этапе ковки, мм

h – высота заготовки на данном этапе ковки, мм

V_угл – объем углубления от прошивки с одной стороны, мм³

D₁ – диаметр углубления, мм

h₁ – высота углубления, мм

Расчет  размеров заготовки после  раскатки на оправке:

 

 

V – объем заготовки на данном этапе ковки, мм³

D₂ – диаметр заготовки на данном этапе ковки, мм

h – высота заготовки на данном этапе ковки, мм

D₁ – диаметр отверстия, мм

Вывод:

После завершения всего технологического процесса мы из свинца цилиндрической формы получили необходимую нам заготовку похожую на необходимую нам деталь. Так как в нашем случае ковка является довольно грубым процессом, то получившаяся заготовка обладаем рядом несерьезных недостатков таких как: конусность, огранка (вместо гладких цилиндрических сторон мы получили некую многогранную гайку), неравенство диаметров окружностей, отсутствие их концентричности, разнородность по высоте. Но все эти недостатки могут быть легко убраны при помощи дальнейшей обработки заготовки как на прессе, так и на различных станках.