Способы устранения внешних дефектов поковок

By | 16 августа, 2011

Способы устранения внешних дефектов могут быть разделены на три группы. К первой группе относятся способы устранения дефектов путем снятия значительного внешнего слоя с поверхности поковки, ко второй — способы устранения дефектов дополнительным пластическим деформированием, к третьей — способы устранения окалины путем удаления либо только окисленного слоя, либо окисленного слоя и незначительного поверхностного слоя поковки.

С помощью способов первой группы, к которым относятся вырезка, вырубка и зачистка, удаляют такие дефекты, как трещины, плены, складки, зажимы и др. Если указанные дефекты обнаружены в процессе ковки, их устраняют в горячем состоянии поковки, не дожидаясь конца ковки и охлаждения поковки, поскольку продолжение ковки может увеличить дефект или скрыть его.

Глубокие дефекты удаляют в горячем состоянии заготовки вырубкой специальным топором (рис. 9.1, г) . Топор 1 внедряют в заготовку 3 так, чтобы вырубить дефектный участок вместе с трещиной 2. Форма выемки, ее кромки должны иметь плавные переходы во избежание возникновения при дальнейшей ковке новых трещин или зажимов. В связи с этим режущая кромка топора должна быть гладкой, скругленной и хорошо заточенной.

Удаление внешних дефектов на охлажденной поковке выполняют вырубкой пневматическим зубилом, зачисткой абразивными кругами, огневой зачисткой. Прежде чем начать удаление дефекта на готовой поковке, следует установить следующее: допустима ли выемка,образующаяся при удалении дефекта, требованиями к поковке; не будет ли глубина выемки превышать припуск на механическую обработку; допустима ли заварка выемки конструктивными требованиями к будущей детали. Если технические требования допускают намечаемое удаление дефекта, то его выполняют одним из перечисленных ниже способов.

Дефекты на крупных поковках удаляют вырубкой пневматическими зубилами. Лезвие зубил затачивают с закруглением; углы заточки для обработки мягких сталей должны быть равны 45 … 50 для обработки более твердых сталей — 60 … 75 Пневматические зубила с указанной заточкой лезвия особенно удобны для вырубки волосовин, плен, трещин несложной конфигурации.

Зачистка абразивными кругами рекомендуется для удаления на мелких и средних по массе поковках (до 30 кг) разнообразных дефектов — трещин, плен, зажимов, заусенцев, образовавшихся при отрубке или пробивке отверстий, ненужных выступающих частей и др. Этот метод зачистки иногда также применяют для предварительной обработки базовых поверхностей на поковках. Крупные поковки зачищают с помощью переносных пневматических или электрических наждачных станков.

На участке ручной ковки пользуются стационарным станком с двумя наждачными кругами (рис. 92). При применении наждачного станка следует строго соблюдать правила работы на нем, так как шлифовальные круги 1 вращаются с большой частотой, не выдерживают резких и ударных нагрузок, поскольку изготовлены хотя и из очень твердого, но хрупкого искусственного корунда. Требования к кругам для обдирки поковок (их форме, окружной скорости и др.), сведения о защитных устройствах, правила эксплуатации изложены в соответствующих ГОСТах (2424-83, 2270-78).

Огневую зачистку применяют для устранения дефектов крупных поковок. Этот способ заключается в нагревании дефектного поверхностного слоя поковки до температуры горения металла в кислороде и последующем его сжигании в струе кислорода. Огневая зачистка осуществляется специальными газокислородными резаками; горючий газ подают для нагревания поверхности металла, а кислород — для сжигания газа и огневой зачистки поверхности. Рассмотренным способом несложно зачищать поверхности поковок из низкоуглеродистых сталей. Зачистка же легированных сталей требует предварительного нагрева поковки до 200 . . . 250 ° С, применения специальных флюсов и др.

К дефектам, ликвидируемым способами второй группы, т. е. дополнительной пластической деформацией, относятся отклонения формы и размеров поковок от требуемых чертежом: искривление осей поковок; отклонения поверхностей от перпендикулярности и параллельности; неточность размеров; отклонение от соосности отверстий и др. Перечисленные дефекты могут возникнуть при охлаждении поковок, после сварки, в результате износа измерительного инструмента, из-за невнимательности рабочего.

Дефекты в зависимости от их величины, а также от прочности, жесткости и габаритных размеров поковки могут быть устранены в холодном или горячем состоянии, на наковальне, в тисках, а при наличии на участке соответствующего оборудования — с помощью правильного ручного или небольшого гидравлического рихтовочного пресса.

Искривление поковки типа стержня устраняют дополнительной гибкой и правкой на наковальне, а также на гидравлическом или ручном прессе. Неточность размера по диаметру или высоте исправляют либо дополнительной осадкой и протяжкой, либо дополнительной протяжкой и последующей осадкой. В тех случаях, когда металл поковки, имеющей небольшие размеры, обладает высокой пластичностью, дополнительную осадку можно выполнить и в холодном состоянии. В серийном и массовом производстве рассмотренные дефекты устраняют на прессах или молотах с использованием штампов либо специальных механизированных машин и приспособлений. При ликвидации дефектов способами второй группы практически никаких изменений в качестве металла не происходит, и если дефекты удалось устранить, поковки без дополнительного контроля могут быть отправлены заказчику.

К третьей группе относятся различные способы очистки от окалины. Наибольшее распространение в кузнечном производстве получили галтовка в барабанах, дробеметная и дробеструйная очистки, травление в ваннах, а также очистка вручную металлической щеткой. Выбор способа очистки зависит от требований, предъявляемых к поверхности, серийности производства, а также формы и размеров поковок.

Окалина с поверхности поковок должна быть удалена перед отправкой в механический цех или заказчику по нижеследующим причинам. Так как она является очень твердым веществом, при механической обработке поковок режущий инструмент быстро изнашивается; кроме того, из окалины образуется вредная для здоровья пыль. Окалина, имеющая большую толщину, оказывает влияние на точность установки поковки на станках и точность деталей. Слой окалины затрудняет также обнаружение возможных поверхностных дефектов. Не очищенные от окалины поковки нельзя красить и наносить на них какие-либо покрытия, так как в последующем любые покрытия отлетают вместе с окалиной.

Галтовка в специальных металлических барабанах (рис. 9.3) является наиболее дешевым способом очистки от окалины небольших по размерам и простых по форме поковок. В цилиндрический корпус 8 барабана загружают поковки 7 с чугунными «звездочками», гравием и другими, смягчающими удары, материалами. Крышку 4 плотно закрывают и фиксируют запорами 3. Барабан, установленный на подшипниках 2, приводится во вращение от привода, состоящего из электродвигателя 6 и редуктора 5. При вращении барабана окалина вследствие взаимного трения и соударения поковок удаляется с поверхности последних. Частота вращения галтовочных барабанов составляет 20 … 40 об/мин, производительность — 0,4 … 2 т/ч при продолжительности очистки от 20 мин до нескольких часов в зависимости от толщины слоя окалины и формы поковок. Недостатком галтовки в металлическом барабане является то, что от окалины не очищаются поверхности отверстий; кроме того, если поковки имеют тонкие ребра и острые грани, то при обработке грани подвергаются скруглению, а тонкие ребра могут деформироваться. Вследствие этого в галтовочных барабанах рекомендуется подвергать очистке поковки прямолинейной обтекаемой формы без тонких ребер и отверстий. Один галтовочный барабан используют для обслуживания нескольких участков ручной и машинной ковки. Поскольку при работе рассматриваемой установки возникает большой шум и в барабане образуется много пыли, установку располагают в отдельном помещении, а пыль удаляют через трубы 1. Некоторые типы галтовочных барабанов устанавливают с наклоном оси вращения на угол до 30 °, что способствует лучшему перемещению поковок и облегчает их выгрузку.

Наиболее современным и универсальным способом удаления окалины является дробеметная очистка в специальных установках (рис. 9.4). Сущность этой очистки состоит в обработке поковок потоком стальной или чугунной дроби ф 1,5 … 2 мм. Вращающееся колесо 2 с лопатками выбрасывает поток дроби 6 на решетчатое колесо-стол 4 с находящимися на нем очищаемыми поковками. Использованная дробь ссыпается в сборочный шнек 5, который передает ее на элеватор 7; последний поднимает дробь в бункер 1. Вся установка находится в камере, из которой образовавшаяся при очистке пыль отсасывается вентилятором по трубе 3 через специальные фильтры. Дробеметная установка с вращающимся столом может применяться как в условиях мелкосерийного, так и в условиях единичного производства, включая обслуживание участков ручной ковки. Форма поковок в данном случае может быть любой, однако плохо очищаются поверхности глубоких отверстий малого диаметра. Помимо рассмотренной дробеметной установки с вращающимся столом на различных производствах используют установки с ленточными барабанами, камерные и др.

В отличие от дробеметных установок в дробеструйных аппаратах поток дроби разгоняется с помощью специальной головки сжатым воздухом. Такая установка позволяет очищать поковки любой формы с тонкими стенками и высокими ребрами, а также стенки отверстий. В результате воздействия дроби поверхностный слой поковки упрочняется: твердость металла увеличивается на 20 . . . 40 % на глубине ~ 0,3 мм. Однако очистка в дробеструйных аппаратах в 5 … 7 раз дороже, чем в дробеметных.

Очистку поковок сложной формы с глубокими отверстиями, а также особо ответственного назначения осуществляют химическим травлением. Последнее хорошо выявляет даже мельчайшие трещины и неметаллические включения на поверхности поковок, тогда как дробеметная обработка забивает их и затрудняет контроль качества поверхности. Поковки для травления поступают сначала в ванну с водным раствором нагретой до 50 … 60 ° С серной или соляной кислоты, а затем — в ванну с горячей проточной водой для промывки. Иногда процесс заканчивают в горячем известковом растворе для нейтрализации остатков кислоты. Время травления зависит от толщины окисленного слоя, а также толщины основного металла, стравливаемого кислотой.

Травильные установки размещают в отдельных, изолированных от остальных участков помещениях с мощными отсасывающими устройствами, обеспечивающими удаление вредных паров кислоты.

Очистка поковок от окалины химическим травлением в несколько раз дороже дробеметной и ~ на 50 % — дробеструйной; кроме того, она требует значительных капитальных вложений, отдельных помещений и систем очистки воздуха. Поэтому этот метод очистки применяют значительно реже, чем рассмотренные выше.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *