3.3 Основные операции ковки

К основным операциям ковки можно отнести:

Осадка – формоизменяющая операция, в процессе которой производится уменьшение высоты заготовки при увеличении площади её поперечного сечения. Осадку используют для изготовления поковок (или их отдельных участков) с большими поперечным сечением при относительно малой высоте (фланцы, диски и т. п.) из заготовок меньшего поперечного сечения; как предварительный этап перед прошивкой при производстве полых поковок (кольца, втулки); перед последующей вытяжкой литых заготовок (слитков) для повышения равномерности механических свойств металла в поковке в результате деформирования в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Прошивка – формоизменяющая операция, в процессе которой в заготовке получают полости (глухие или сквозные) за счёт вытеснения материала. Схема прошивки показана на рисунке 3.1. Прошивка больших по диаметру и глубоких отверстий осуществляется на молотах с помощью прошивней (сплошных и пустотелых), надставок и оправок.

Рисунок 3.1. – Схема операции прошивки

Протяжка (вытяжка) – формоизменяющая операция, в процессе которой производится удлинение заготовки или её части за счёт уменьшения площади поперечного сечения (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Схема операции протяжка

Передача – формоизменяющая операция, при которой производят смещение одной части заготовки относительно другой при сохранении параллельности осей или плоскостей частей заготовки.

Скручивание – формоизменяющая операция, при которой производят поворот части заготовки вокруг продольной оси. Применяют при изготовлении поковок крупных свёрл, бурильных инструментов и т.д.

Отрубка – полное отделение заготовки по незамкнутому контуру.

Разрубка - разделение заготовки на части по незамкнутому контуру.

Выполнение этих операций производят кузнечными топорами, в зависимости от величины поперечного сечения с двух, трёх и четырёх сторон.

Гибка – образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы. Гибка осуществляется в результате упругопластической деформации, при которой пластической деформации металла предшествует значительная упругая деформация. В результате упругой деформации рас-

т янутые и сжатые слои стремятся возвратиться в исходное положение. Вследствие этого, форма детали после гибки не будет соответствовать форме штампа на величину угла упругой деформации, который необходимо учитывать при изготовлении инструмента (штамповой оснастки) (рисунок 3.3: 1 — пуасон; 2 — нейтральный слой; 3 — матрица): R и г — внешний и внутренние радиусы гибки, S — толщина материала.

Рисунок 3.3 – Схема процесса гибки

В месте изгиба слои металла, расположенные с внутренней стороны, сжимаются, а слои металла, расположенные с наружной стороны, растягиваются в продольном направлении. В поперечном направлении наблюдается обратная картина. Поэтому в месте изгиба форма поперечного сечения нешироких и достаточно толстых полос искажается. Слой заготовки, который при гибке не испытывает ни

растяжения, ни сжатия, называется нейтральным.

Гибка осуществляется в результате упругопластической деформации, при которой пластической деформации металла предшествует значительная упругая деформация. В результате упругой деформации растянутые и сжатые слои стремятся возвратиться в исходное положение. Вследствие этого, форма детали после гибки не будет соответствовать форме штампа на величину угла упругой деформации, который необходимо учитывать при изготовлении инструмента (штамповой оснастки). Проявляется так называемое явление пружинения.

Для получения точных размеров гибку заканчивают калибрующим ударом, обеспечивающим полное прилегание заготовки к пуансону.

Для повышения точности получаемых при гибке деталей применяют устройство, прижимающее заготовку к пуансону и предотвращающее ее возможное смещение. Калибровка и фиксация заготовок позволяют получать изогнутые детали от 8 до 11-го квалитетов точности.

Существенное значение имеет расположение линии гибки по отношению к направлению волокон металла. Линию гибки следует располагать примерно перпендикулярно направлению волокон. Допустимо иногда угол между линией гибки и направлением волокон уменьшать до 45º. При меньших углах и малых радиусах гибки возможен излом материала.

Правка – устранение искажения формы заготовки путём пластического формоизменения.