Обработка

Оборудование для ковки

Что такое процесс ковки

Ковка — один из способов обработки металлов давлением, при котором инструмент многократно импульсно воздействует на нагретую заготовку, в результате чего она, деформируясь, постепенно приобретает заданные форму и размеры. Различают ковку ручную и машинную. Для изготовления поковок используют слитки, блюмы и сортовой прокат.

В 1795 г. английский механик Джозеф Брама получил патент на изобретенную им гидромеханическую машину, т е гидравлический пресс, применявшийся для пакетирования.

Изобретение паровой машины натолкнуло на мысль использовать энергию пара и в кузнечном деле. В 1837 г. Джеймс Несмит построил для французского завода Шнейдера в Крезо первый паровой молот (рис. 1), а в 1846 г. Уильямом Армстронгом был пущен паровой гидропресс. Первая кривошипная горизонтальная (горизонтально-ковочная) машина появилась несколько раньше, в 1835 г.

Паровой молот Джеймса Несмита

Рис. 1. Паровой молот Джеймса Несмита

Промышленности требовались все более тяжелые поковки Поэтому росли и размеры молотов, «тяжелели» молотовые бабы. На заводе Круппа в г. Эссен (Германия) был изготовлен паровой молот с массой падающих частей 75 т, на Обуховском и Пермском заводах в России появились 50-тонные молоты, в г. Терни (Италия) построен 100-тонный молот, а Вифлеемской компанией в США — молот с массой падающих частей 125 т.

В России первая механизированная кузница была организована в начале XVII в. на оружейном заводе в Туле. Она была оснащена канатными штамповочными молотами с ручным приводом. Установленные в ней вертикальные винтовые обрезные и чеканочные прессы имели также ручной привод

1. Молоты

Операции машинной ковки выполняют на различных типах молотов и гидравлических прессов.

Молоты — машины, деформирующие металл ударом за счет кинетической энергии падающих частей (штока, бабы, верхнего подвижного бойка), накопленной к моменту соударения с заготовкой. Скорость движения рабочего инструмента в момент удара составляет 4,5. . . 9 м/с, время деформирования — сотые доли секунды. Основной характеристикой молота является масса падающих частей — от 1 до 5 т.

В зависимости от типа привода молоты бывают пневматическими, паровоздушными, механическими, гидравлическими, газовыми и др. По принципу действия молоты подразделяются на две группы: простого и двойного действия. У молотов простого действия привод служит только для подъема ударных (падающих) частей, а они движутся вниз под действием силы тяжести Привод молотов двойного действия служит как для подъема ударных частей, так и для обеспечения их движения вниз Молоты двойного действия нашли более широкое применение.

На рис. 2 представлен паровоздушный молот. Он работает следующим образом. Пар или сжатый воздух под давлением 0,4. . .1,2 МПа подается при помощи золотника 3 в цилиндр 1 под поршень 2 или над ним. Поршень соединен штоком с бабой 4, имеющей верхний боек 5. Попеременная подача пара или воздуха над поршнем или под ним обеспечивает соответствующее движение бабы Нижний боек 6 укрепляется на шаботе 7, который устанавливают на самостоятельной части фундамента. Станины 8 молота крепят к другой части фундамента В зависимости от веса поковки молоты строят двустоечными (для крупных поковок) и одностоечными (для мелких поковок)

Пневматические молоты нашли широкое применение в кузницах небольших заводов и мастерских на участках ручной ковки Ковочные молоты обладают следующими характеристиками: масса ударных частей 50. . .150 кг, скорость работы, соответственно, 225-95 ударов в минуту. Применяют эти молоты для получения небольших поковок (0,5 20 кг) из сортового проката.

Пневматический молот двойного действия (рис 3) оснащен двумя цилиндрами: компрессорным 8 и рабочим 6 Поршень 7 компрессорного цилиндра получает движение от электродвигателя 11 через редуктор 10 и кривошипно-шатунный механизм 9.

Схема паровоздушного ковочного молота

Рис. 2. Схема паровоздушного ковочного молота

Воздух, сжатый в компрессорном цилиндре 8, с помощью распределительного устройства подается в верхнюю или нижнюю часть рабочего цилиндра 6, перемещая вниз или вверх бабу 5 совместно с верхним бойком 4. Нижний боек 3 крепится к подушке 2, установленной на шаботе 1. Масса шабота превышает массу падающих частей в 10-15 раз.

Паровоздушные молоты двойного действия являются основным видом молотов для ковки

2. Ковочные гидравлические прессы

Если для изготовления поковки требуется молот с массой падающих частей больше 5 т (например, для обработки слитков массой более 2 т), то целесообразно использовать ковочные гидравлические прессы. Основной характеристикой пресса является развиваемое усилие. В СНГ строят ковочные прессы с усилием от 5 до 125 МН Область их применения — изготовление крупных поковок в основном из слитков. Скорость деформирования пресса не превышает 0,3 м/с.

Пневматический молот с массой падающих частей 80 кг МА4129

Рис. 3. Пневматический молот с массой падающих частей 80 кг МА4129: а — общий вид; б — схема.

Схема гидравлического ковочного пресса и изготовленный по ней пресс модели 35МН

Рис. 4. Схема гидравлического ковочного пресса и изготовленный по ней
пресс модели 35МН

Гидравлический ковочный пресс (рис. 4) состоит из нижней 9 и верхней 6 неподвижных поперечин, которые связаны четырьмя колоннами 4. На верхней неподвижной поперечине укреплен цилиндр 7, на нижней — возвратные цилиндры 1 и нижний боек. В цилиндрах расположены, соответственно, рабочий 5 и возвратный 2 плунжеры. Рабочий плунжер скреплен с подвижной поперечиной 3, на которой крепится верхний боек. Плунжеры возвратных цилиндров соединены с подвижной поперечиной 3. При рабочем ходе в рабочий цилиндр 7 по трубопроводу под давлением поступает жидкость (водная эмульсия или минеральное масло) и подвижная поперечина опускается вместе с верхним бойком вниз. При этом жидкость из возвратных цилиндров 1 вытесняется плунжерами в сливной бак При обратном ходе жидкость под давлением подается в возвратные цилиндры 1 по трубопроводу 10, а из рабочего цилиндра вытесняется плунжером 5 в сливной бак.

При ковке наряду с основным оборудованием применяют ковочные мостовые и поворотные краны, манипуляторы для зажима заготовки клещами и перемещения, кантователи, подъемно-поворотные столы и т.д.

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.