Протяжка при машинной ковке

Протяжка при машинной ковке

Протяжка, несмотря на продолжительность, является наиболее распространенной операцией машинной ковки, использующейся при изготовлении подавляющего числа поковок. Она является основной формоизменяющей операцией при изготовлении гладких, ступенчатых и коленчатых валов, шатунов, цилиндров, колец большого диаметра и других деталей. На протяжку уходит до 70 % всего времени ковочных работ.

Схема протяжки на плоских бойках показана на рис. 10.8. При обжатии по высоте заготовка удлиняется и одновременно подвергается уширению (см. § 6.3). Чем меньше подача а заготовки и относительная подача а/В, тем меньше тормозящее действие сил контактного трения вдоль заготовки, больше вытяжка, меньше уширение и выше эффективность операции протяжки.

Для протяжки используют три вида бойков: плоские универсальные широкие (см. рис. 10.33, а); специальные для протяжки — плоские узкие; вырезные (см. рис. 10.33, б) . Успешно применяют также обжимки с различной формой рабочих частей (см. рис. 10.40, а, б).

Протяжку поковок прямоугольного или квадратного сечения на плоских бойках выполняют несколькими способами. Па плоских универсальных (широких) бойках заготовку обжимают последовательно на всю длину в одном направлении без кантовки (рис. 10.9, а). Затем ее кантуют на 90 ° и выполняют операцию вторично снова на всю длину с подачей в обратном направлении также без кантовки.

Такой способ протяжки на плоских, но узких бойках приводит к изгибу заготовки. Поэтому протяжку на узких бойках ведут с поочередной кантовкой заготовки на 90 ° то влево, то вправо (рис. 10.9, б), причем кантовку можно производить как после каждого, так и после нескольких обжатий и подач. Этот способ часто применяют при ковке крупных заготовок и слитков.

Протяжку на плоских бойках заготовок из легированных сталей и сплавов с пониженной пластичностью осуществляют с непрерывной кантовкой заготовки на 90 ° и подачей вдоль оси на необходимую длину. При этом способе протяжка ведется по винтовой линии (рис. 10.9, в).

Вытяжку заготовки при протяжке на универсальных бойках можно увеличить, применяя подкладной инструмент — раскатку (рис. 10.10,а), которая действует как узкий боек и обеспечивает деформацию заготовки в сторону увеличения ее длины. Учитывая неудобство работы с раскаткой и увеличение объема прогладочных работ после протяжки, этот способ применяют лишь при отсутствии в цехе молота достаточной мощности.

Наибольшая производительность при протяжке на молотах достигается при ковке узкими бойками. Проглаживают поковки на другом молоте, имеющем универсальные (широкие) бойки.В небольших кузницах на молотах малой мощности устанавливают бойки, имеющие с одного края закругленную форму, а с другого — плоскую (рис. 10.10,    б). Закругленную часть бойков используют для протяжки заготовки, плоскую — для проглаживания ее поверхности и других работ.

На плоских бойках протяжкой получают поковки не только прямоугольного, но и круглого сечения. Исходную заготовку круглого сечения сначала протягивают на квадрат со стороной, на 2 … 3 % меньшей диаметра требуемой круглой поковки. Этот квадрат, деформируя по диагоналям, превращают в восьмигранник, а последний, обкатывая по ребрам и граням, —вкруг.

Описанный способ ковки круглых поковок на плоских бойках опасен тем, что в осевой части заготовки возникают большие растягивающие напряжения, вызывающие образование трещин и рыхлости в сердцевине поковки. Из-за этого явления не допускается протяжка круглых заготовок на круг методом непрерывной кантовки по схеме «круг на круг». В связи с изложенным протяжка круглых поковок на плоских бойках возможна только для высокопластичных металлов, например для низкоуглеродистой стали.

Круглые поковки следует изготовлять с применением вырезных бойков (рис. 10.11, а), обжймок (см. рис. 10.40) или комбинированных бойков (нижний — вырезной, верхний — плоский). Использование вырезных бойков позволяет получать круглые поковки более точной цилиндрической формы и выполнять протяжку с большей скоростью, вследствие чего уменьшается вероятность появления трещин в поковках из высоколегированных сталей и сплавов. Последнее объясняется тем, что при протяжке в вырезных бойках деформирующие силы воздействуют на заготовку не с двух сторон, как при протяжке в плоских бойках (рис. 10.11, б), а с четырех (см. рис. 10.11, а). Такая схема действия сил увеличивает интенсивность вытяжки, способствует более равномерному течению металла и значительному уменьшению растягивающих напряжений в сердцевине поковки. Производительность протяжки в вырезных бойках на 20 … 30 % больше, чем на плоских. Вырезные бойки бывают полукруглого (радиального) профиля разных радиусов и ромбического профиля с различными углами охвата заготовки в зависимости от пластичности металла.

Особенности выполнения протяжки на машинах. На молотах короткие заготовки протягивают «на себя»: кузнец ведет обжатие заготовки от конца к ее середине, как бы отталкивает заготовку и приближает к себе участок, по которому наносится удар. Длинные заготовки для облегчения уравновешивания на бойке протягивают «от себя», обжимая заготовку в направлении от ее середины к концу, как бы удаляя деформируемый участок от себя. После протяжки одного конца заготовку перехватывают клещами, переворачивают и протягивают второй конец.

Протяжку слитков на прессах ведут с середины «от себя» так, чтобы зона усадочной раковины была вытеснена в сторону, ближе к концу поковки, т. е. к ее прибыльной части, которая отрубается и отправляется на переплавку.

При первоначальной протяжке слитков, в отличие от других случаев, рекомендуются небольшие обжатия в пределах 20 … 60 мм. При больших обжатиях в слитке могут вскрыться подкорковые пузыри, в результате чего на поковке появятся поверхностные дефекты и возможно образование трещин. При последующих обжатиях после заварки пустот степень деформации должна быть значительно большей для обеспечения равномерной деформации по сечению слитков и получения мелкозернистой и однородной структуры металла поковки.

Протяжка характерна тем, что заготовка быстрее охлаждается со стороны нижнего бойка, так как при протяжке она соприкасается с верхним бойком только в момент деформирования, а с нижним — значительно дольше, в течение всего времени протяжки. Неравномерное охлаждение заготовки по сечению ведет к ее искривлению. Исправление такой заготовки достигается ее обжимом с кантовкой на 180 ° и правкой боковой стороны с кантовкой на 90 °.

После каждой кантовки на 90 ° необходимо следить за тем, чтобы боковые поверхности заготовки были перпендикулярны поверхности бойков. В противном случае квадратная или прямоугольная форма сечения заготовки искажается и становится ромбической, образуются острые кромки с трещинами, возникает брак поковки по форме, размерам и целостности металла.

Стремление повысить эффективность протяжки увеличением обжатия по высоте (АН) опасно возникновением зажима (рис. 10.12). На рисунке показаны стадии образования зажима на поковке. Такой дефект появляется при ДЯ/2 > а, где а — подача за один обжим.

При протяжке узких поковок прямоугольного профиля с обжимом по высоте сечения (рис. 10.13, а) возможен дефект в виде продольного изгиба (рис. 10.13, б). Такой изгиб появляется при обжатии заготовки на ребро, когда ее ширина b в 2,5 раза превышает толщину h. Если заготовка изогнулась, ее следует тут же поправить кантовкой на 90 так как дальнейшая ее деформация без правки приведет к образованию неисправимого брака — зажима (рис. 10.13,в).

Для уменьшения неравномерности деформации при ковке боковой стороны заготовки после кантовки рекомендуется подачу а увеличить рр расстояния L между впадинами, а заготовку на бойки ставить так, как показано на рис. 10.14.

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий