Этапы разработки технологии

Технологический процесс ковки разрабатывается в следующей последовательности.

1. Выбор способа ковки (на молотах или прессах) путем технического и экономического сопоставления возможных вариантов.

2. Разработка чертежа поковки по чертежу детали (назначение припусков на механическую обработку, допусков на ковку, напусков на невыполнимые элементы).

3. Определение объема и массы заготовки (слитка) по чертежу поковки.

4. Установление величины необходимого укова и определение размеров заготовки или слитка.

5. Определение вида, числа и последовательности кузнечных операций, потребности нагрева, их режимов, конструирование инструмента.

6. Выбор оборудования для ковки.

7. Составление технологической карты.

Рассмотрим основные этапы более подробно.

При разработке чертежа поковки припуски, допуски и напуски назначают по таблицам ГОСТа 7062—90 (ковка на прессах), либо по ГОСТу 7829—70 (ковка на молотах) в зависимости от типа поковок и соотношения их размеров.

П р и п у с к — предусмотренное превышение размеров поковки против номинальных размеров детали, обеспечивающее после обработки резанием требуемые чертежом размеры детали и чистоту ее поверхности.

Н а п у с к — увеличение припуска, упрощающее конфигурацию поковки ввиду невозможности или нерентабельности изготовления поковки по контуру детали.

Д о п у с к на кузнечную обработку — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами поковки.

Схема назначения припусков и допусков приведена на рис. 5.9, где обозначены следующие размеры: Н₀ — номинальный размер детали; Н — номинальный размер поковки; Н_min = Н₀ + ^_min — наименьший размер поковки; _min — наименьший припуск на размер Н₀; Н_max = Н + /2 — наибольший размер поковки;  = Н_max – Н_min — поле допуска;  = Н – Н₀ — номинальный припуск на размер Н₀.

Пример чертежа поковки приведен на рис. 5.10, где тонкими линиями изображен контур детали после механической обработки, толстыми — контур поковки. Например, при изготовлении концевой части детали диаметром 420 мм установлен припуск на механическую обработку 36 мм, а допуск на ковку 10 мм.

Далее по чертежу поковки определяется масса заготовки (слитка) G₀:

G0 = Gп + Gобс + Gв + Gу + Gпрд,

где ^G_п — масса поковки; ^G_обс — отходы на обсечки (до 5 %); ^G_в — выдра, масса отхода при прошивке (до 8—12 %); G_у — масса угара

при нагреве и подогреве (2 %); G_прд — масса обрубаемых прибыльной (до 35 %) и донной (до 10 %) частей слитка.

Далее по вышеприведенным рекомендациям устанавливают необходимую величину суммарного укова У_ для достижения требуемого уровня механических свойств и проработки структуры металла: У_  2,5 для углеродистых и У_  3…4 для легированных сталей. По величине У_ определяют габариты слитка или заготовки:

F0 = У  Fп,

где F₀, F_п — соответственно площадь поперечного сечения слитка ( заготовки) и максимальная площадь поковки.

Для выбора ковочного оборудования необходимо определить усилие деформирования, которое зависит от сопротивления деформации сплава, габаритов поковки, режимов выполнения операции (например, подача при протяжке) и других факторов. Однако на производстве пресс или молот определяют по массе и размерам слитка или поковки по накопленным опытным данным. Например, пресс усилием 10 МН выбирают для ковки слитка массой 4—8 т, а пресс 30 МН — для слитка 30—60 т^[18]. Аналогично назначают молот: для ковки вала массой 100 кг выбирают молот с массой падающих частей 500 кг, а для ковки вала 750 кг — молот 3000 кг.

Рассмотрим примеры технологических переходов при ковке различных видов поковок. Ковка поковки в зависимости от ее сложности осуществляется чередованием операций за несколько выносов. В кузнечном производстве в ы н о с о м называется промежуток времени между нагревами слитка (заготовки), во время которого проводится ковка.

Рассмотрим переходы при ковке вала (рис. 5.11). В данном случае основные операции выполняются в следующей последовательности.