Кузнечное производство заготовок

Заготовку, получаемую в данном производстве, предназначают для единичного и мелкосерийного изготовления деталей. Все операции кузнечного производства, за исключением раскатки, не механизированы и не автоматизированы. Они требуют дорогостоящей специальной оснастки, поэтому заготовки, получаемые этим методом, имеют низкую стоимость. Особо крупногабаритные заготовки (валы для паровых турбин) также получаются операциями кузнечного производства.

Сущность всей операции кузнечного производства сводится к получению нужной формы заготовки путём последовательного нанесения ударов или приложения силы по определённой схеме.

Основные операции

1.Биллетирование.

2.Рубка-операция по отделению одной части исходной заготовки от другой. В качестве инструмента используется клин, который устанавливается на молот и производит ряд последовательных ударов.

Все операции кузнечного производства осуществляются на молотах различной конструкции воздушных, паровоздушных и т. д.

Отличие молота от пресса состоит в характере выдаваемой нагрузки. У молота она носит импульсный характер.

3. Осадка-операция по увеличению поперечного сечения исходной заготовки за счёт уменьшения высоты.

При осадке наблюдается радиальное течение материала. Такое расположение волокон целесообразно для деталей, воспринимающих при работе центробежную нагрузку (диски ГТД). Операция используется для получения заготовок дисков.

Ограничения:

1.H≤ 2.5d для избежания потери устойчивости.

2. Рассмотрим напряженное состояние заготовки при осадке.

Выделяем 3 зоны:

1 – зона, непосредственно прилегающая к опорам и находящаяся в состоянии, близком к объёмному всестороннему сжатию.

2 – центральная зона, материал находится в состоянии одноосного сжатия и в некоторых случаях при интенсивной осадке могут появиться небольшие растягивающие напряжения.

3 – прилегающие к образующей поверхности заготовки, материал находится в смешанном объёмном напряжённом состоянии: осевое сжатие и значительные радиальные растяжения.

При осадке материалов, имеющих низкую пластичность вводится ограничение на величину допустимой относительной деформации за один удар:

- пластичность материала при температурном деформировании.

Если условие не соблюдается, то возможно разрушение образующей поверхности заготовки при осадке. Для снижения искажения боковой образующей поверхности при осадке……величину трения между опорными поверхностями и торцами заготовок.

Разновидностью операции осадки является осадка в кольцах с её помощью усложняют форму получаемой заготовки.

4.Протяжка.

Это операция по увеличению длины исходной заготовки за счёт уменьшения её поперечного сечения.

1,2,3…-последовательность нанесения ударов по заготовке.

В результате данной операции мы получим продольное расположение волокон вдоль длины осей заготовки. Данная операция подходит для получения заготовок осей, валов, т.е. деталей, воспринимающих изгибные деформации при будущей работе.

Ограничение.

Деформация за один удар:

5. Прошивка.

Операция для получения в заготовке отверстий всевозможной формы.

Недостаток: искажение боковой поверхности заготовки.

6.Раскатка.

Операция для формоизменения кольцевых заготовок.

Раскатка кольца узким бойком приводит к увеличению диаметра D за счёт снижения его толщины.

1. , .

2. , .

Используя вместо наковальни и бойка ролики, можно модифицировать процесс раскатки и автоматизировать его. При этом, изменяя профиль раскатных роликов и их количество, можно получить любую форму колец. Модификация этого процесса с использованием роликов называется ротационным выдавливанием. С его помощью получают в настоящее время все кольцевые заготовки ГТД.

Для получения исходных заготовок используют обрезку прутка, его последующую осадку и прошивку.

Иногда, для уменьшения времени ротационного выдавливания обычную осадку заменяют осадкой в кольцах, т.е. приближают форму исходной заготовки к форме будущего кольца.

7. Гибка.

Обычно осуществляется на специальной оправке. Все операции кузнечного производства осуществляются на молотах.