13. Изготовление поковок машиностроительных деталей свободной ковкой. Операции свободной ковки: прошивка, отрубка, гибка. Их схемы, назначение, применяемый инструмент.

Прошивка – операция получения полостей в заготовке за счет вытеснения металла. Прошивкой можно получить сквозное отверстие (пробивка – рисунок слева) или углубление (глухая прошивка – рисунок справа).

И нструментом для прошивки служат прошивни сплошные и пустотелые.

О трубка – операция отделения части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента – топора. Отрубку получают для получения из заготовок большой длины нескольких коротких, для удаления излишков металла на концах поковки.

Гибка - операция придания заготовке изогнутой формы. Этой операцией получают угольники, скобы, крючки и т.д. Гибка сопровождается искажением первоначальной формы поперечного сечения заготовки и уменьшением его площади в зоне изгиба, называемым утяжкой.

14. Изготовление поковок машиностроительных деталей горячей объемной штамповкой. Сущность процесса объемной штамповки в открытых штампах: схема, конструкция штампа, последовательность заполнения штампа, технологическое назначение облоя. Достоинства и недостатки объемной штамповки в открытых штампах.

Ш тамповкой называют процесс обработки материалов давлением в специальном инструменте – штампе. При штамповке заготовка приобретает заданную форму и размеры путем заполнения материалом рабочей полости штампа. Деформация металла при горячей объемной штамповке ограничивается поверхностями полостей и выступов, изготовленных в отдельных частях штампа. Штамповка в открытых штампах характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла – облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл целиком заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высоких требований к точности заготовок по массе. Облой затем обрезается в специальных штампах. Штамповкой в открытых штампах можно получать поковки практически любых типов. Недостатки: из-за зазора между штампами образуется облой, поэтому для изготовления заготовки требуется большое количество металла, сложность в мех. обработке заготовки. Преимущества: возможность штамповать заготовки различной формы, не строгое равенство объемов заготовки и поковки.

15. Изготовление поковок машиностроительных деталей горячей объемной штамповкой. Горячая объемная штамповка в закрытых штампах: сущность, конструкция штампа. Достоинства и недостатки объемной штамповки в закрытых штампах.

Ш тамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что полость штампа в процессе деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа при этом постоянный и небольшой, так что образование облоя в нем не предусмотрено, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя – выступ (на прессах), или наоборот (на молотах). При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше требуемого.

Преимущество – уменьшение расхода металла, т.к. нет отхода в облой. поковки, имеют более благоприятную структуру. При штамповке в закрытых штампах металл деформируется в условиях всестороннего неравномерного сжатия, это позволяет деформировать малопластичные материалы.

16. Изготовление поковок машиностроительных деталей горячей объемной штамповкой. Инструмент для горячей объемной штамповки. Понятие об одно- и многоручьевой штамповке. Назначение заготовительных (протяжной, подкатной ручьи, площадка для осадки), и штамповочных (черновой и чистовой ручьи) ручьев многоручьевых штампов.

Поковки простой конфигурации обычно штампуют в штампах с одной полостью, т.е. в одноручьевых штампах. Для поковок сложной конфигурации с резкими изменениями сечений на длине, прежде чем произвести окончательное формообразование заготовку получают в заготовительных ручьях штампов. В многоручьевых штампах ручьи подразделяют на заготовительные и штамповочные.

Протяжной ручей 1 служит для увеличения длины отдельных участков заготовки за счет уменьшения площади поперечного сечения. Подкатной ручей 2 служит для местного увеличения сечения заготовки за счет уменьшения сечения рядом лежащих участков. Гибочный ручей 3 применяют при изготовлении поковок, имеющих изогнутую ось. К штамповочным ручьям относят окончательный (чистовой) ручей и предварительный (черновой). Чистовой ручей служит для получения готовой поковки. Назначение чернового ручья 4 заключается в основном в снижении износа чистового. Чистовой ручей 5 расположен в центре штампа, в нем возникает наибольшее усилие.

17. Последовательность разработки чертежа поковки. Принципы выбора поверхности разъема штампов. Понятие о допусках, припусках и напусках. Штамповочные уклоны: назначение и величина. Назначение и величина радиусов скругления. Особенности проектирования штамповки в открытых штампах.

Чертеж поковки составляют на основании разработанного конструктором чертежа готовой детали с учетом припусков, допусков и напусков. Припуск – поверхностный слой металла поковки, подлежащий удалению обработкой резанием для получения требуемых размеров и качества поверхностного слоя готовой детали. Чем больше размеры поковки, тем больше припуск. Допуск – допустимое отклонение от номинального размера поковки, проставленного на чертеже, т.е. разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами поковки.

Конфигурацию поковки иногда упрощают за счет напусков – объема металла, добавляемого к поковке сверх припуска для упрощения ее формы и, следовательно, процесса ковки. Напуски удаляют последующей обработкой резанием. Припуски, напуски и допуски назначают в соответствии с ГОСТами. При получении поковки в открытом штампе необходимо прежде всего выбрать поверхность разъема штампа, т.е. поверхность, по которой соприкасаются между собой верхняя и нижняя половины штампа. Плоскость разъема должна обеспечивать легкое вынимание поковки из штампа.

Для облегчения заполнения полости штампа и извлечения из нее поковки боковые поверхности должны иметь штамповочные уклоны. Штамповочные уклоны назначают сверх припуска; они повышают отход металла при механической обработке и утяжеляют поковку. Уклон зависит от глубины и сложности полости, применяемого оборудования и колеблется в пределах 3…10⁰. Для наружных поверхностей поковки (вследствие температурной усадки) штамповочные уклоны  принимают меньшими, чем для внутренних . Все пересекающиеся поверхности поковки сопрягаются по радиусам. Это необходимо для лучшего заполнения полости штампа и предохранения его от преждевременного износа и поломок. Радиусы скругления зависят от глубины полости. Внутренние радиусы R скругления в 3…4 раза больше, чем наружные радиусы r. Наружные радиусы скругления r составляют обычно 1…6 мм. Изменив все размеры спроектированной поковки на величину усадки, получают чертеж горячей поковки, по которому изготовляют полость штамма.