Ковка на молотах. Разработка чертежа поковки.

В настоящее время при свободной ковке пользуются приводными мо­лотами и прессами. Это позволяет увеличить производительность ковки и обрабатывать крупные заготовки. Основные операции при свободной ковке на молотах и прессах такие же, как и при ручной. Инструмент, при­меняемый при ковке на молотах и прессах, несколько от­личается от инструмента для ручной ковки. Например, при рубке применяют кузнечные топоры, для прошивки и пробивки отверстий используют прошивки, кроме то­го, при свободной ковке применяют различные обжимки и раскатки. При работе с тяжелыми заготовками широ­ко используются приспособления для их кантовки и перемещения: кантователи и манипуляторы.

Ковочные молоты подразделяются на приводные и паро-воздушные. Приводные молоты в свою очередь бы­вают рычажно-пружинные, пневматические и фрикцион­ные. Паро-воздушные молоты бывают одинарного и двойного действия. Часть молота, которая служит опо­рой стальной подушки и нижнего бойка, называется ша­ботом. Падающая часть молота называется бабой. Ниж­няя часть бабы, которая соприкасается при ударе с за­готовкой, называется бойком. Чем тяжелее падающая часть молота и чем больше высота и скорость падения, тем больше сила удара молота.

Основной характеристикой молота является масса его падающих частей. Имеются молоты с весом падаю­щих частей от 150 кг до 16 т.

Пневматический молот имеет два парал­лельных цилиндра — рабочий й компрессионный. В рабочем цилиндре движется поршень, связанный с бабой-бойком . Поршень приводятся в движение кривошипно-шатунным механизмом. Он сжимает пооче­редно воздух в нижней и верхней полостях компрессор­ного цилиндра и нагнетает его в полость рабочего ци­линдра по каналам, в результате чего происходит опус­кание (удар) и подъем бабы. Для выпуска воздуха из цилиндра и его впуска используются краны, управляе­мые педалью. Пневматические молоты дают возмож­ность делать отдельные удары автоматически и поддер­живать бабу в поднятом состоянии или прижимать ее к заготовке. Вес падающей части пневматических молотов колеблется от 50 до 1000 kгc.

Паро-воздушные молоты бывают простого и двойного действия. Они приводятся в движение паром или сжа­тым воздухом, поступающим под давлением 0,4—0,8 МН/м² (4—8 кгс/см²). В молотах простого действия пар используется для подъема бабы. Удар бабы по заготов­ке происходит под действием силы тяжести. В молотах двойного действия пар служит не только для подъема бабы, но и для увеличения силы удара. Паро — воздушные молоты изготовляют с весом падающей части до 16 тс.

Гидравлические ковочные прессы применяются для получения тяжелых поковок из слитков, масса которых достигает 250 т, а также в штамповочном производстве. Прессы обеспечивают равномерную деформацию метал­ла, не требуют сооружения дорогостоящих фундаментов, работают бесшумно и просто управляются. Гидравличе­ские прессы могут создавать давление до 700 МН (70000 тс).

Чертеж поковки разрабатывается по чертежу готовой детали в такой последовательности:
1. Устанавливаются допуски на необрабатываемых местах поковки, а также рациональное расположение волокон в соответствии с механическими свойствами готовой детали.
2. Назначаются припуски на последующую обработку детали резанием и допуски.
3. Устанавливается база опоры при первой операции обработки резанием.
4. Определяются штамповочные уклоны, радиусы закруглений.
5. Устанавливается линия разъема с учетом необходимости создать условия для хорошего заполнения окончательного ручья штампа и свободного извлечения поковки из этого ручья.
6. При разработке чертежа необходимо проанализировать все возможные варианты технологии штамповки данной поковки (на молоте, на прессе, на ГКМ), а также возможность замены ковки отливкой, с применением обработки резанием, чеканкой, калибровкой и т. д. Выбор варианта должен быть проверен технико-экономическими расчетами.
7. Составить технические условия на поковку.
8. Согласовать чертеж поковки с конструктором, выдавшим чертеж готовой детали, и с технологом, которому предстоит разрабатывать технологический процесс последующей обработки поковки резанием.
Допуски на штамповку и припуски поковок определяются по ГОСТ 7505—74. По тому же ГОСТу должны приниматься припуски на механическую обработку.
За базу — часть поверхности поковки, которая служит опорой при первой операцииобработки резанием,— нужно принимать такую поверхность, которая при штамповке поковки остается неизменной и хорошо заполняется металлом. Базовые поверхности должны быть определены совместно с технологом по обработке резанием и отмечены в чертеже.

При разработке чертежа поковки различают:
исходную деталь - деталь, разработанную конструктором и подлежащую изготовлению;
условную деталь - деталь, составленную из нескольких исходных деталей, с учетом припуска на их разрезку;
поковку после обдирки - деталь, на которую назначены припуски на термическую обработку, для механических испытаний, а также на захват при термообработке в вертикальных печах;
поковку без напусков — поковку после обдирки, на которую назначены припуски только на механическую обработку;
технологическую поковку - поковку, созданную на основе чертежа поковки, после ее обдирки, для последующего получения поковки на прессе или молоте с проверкой соответствия ее отдельных элементов (высоты уступов, впадин, длины ступеней и т.д.) требованиям ГОСТа;
оптимальную поковку - один из вариантов технологической поковки после корректировки ее размеров с учетом конкретных технологических возможностей предприятия (оборудования, инструмента, оснастки) и обеспечения минимального расхода металла.

В настоящее время основные типы технологических поковок, величина их кузнечных напусков, припусков и допусков регламентируются ГОСТами 7062-90 и 7829-90. Для случаев, не предусмотренных этими стандартами, конфигурацию поковок, величину напусков, припусков и допусков на практике обычно устанавливают в соответствии с отраслевыми стандартами или заводскими нормалями.

Основу ГОСТа 7062-90 и ГОСТа 7829-90 составляет классификация основных типов поковок на группы с учетом конструктивно-технологического признака деталей.