Осадка - студопедія

Осадкою називають операцію вільного кування (і об'ємного штампування), в результаті якої відбувається збільшення поперечного перерізу заготовки за рахунок зменшення її висоти (рис. 22).

Як видно з малюнка, після осідання заготівля приймає бочкоподібний вид. Пояснюється це наявністю зовнішнього тертя між бойками і заготівлею,

яке перешкоджає плину металу в радіальному напрямку як безпосередньо на торцях заготовки, так і поблизу їх. У міру віддалення від торців вглиб металу вплив зовнішнього тертя зменшується, чим і пояснюється бочкообразность бічних поверхонь осаджені заготовки.

Виходячи з умови сталості обсягу вихідної і осаджені заготовок, середній діаметр останньої в будь-який момент опади може бути визначений залежністю:

Операцію опади застосовують: для підвищення ступеня уковування у випадках, коли вихідна площа поперечного перерізу зливка не забезпечує необхідного ступеня укова при витяжці; для отримання поковок більшого поперечного перерізу з заготовок з меншим перетином; як попередня операція перед прошивкою при виготовленні пустотілих поковок; як попередню операцію перед протяганням з метою найбільшого руйнування дендритних структури і отримання однакових механічних властивостей в поздовжньому і поперечному напрямках поковки; разом з витяжкою для рівномірного розподілу і подрібнення карбідів в поковках зі сталі карбідного класу (швидкорізальних, високохромистих, інструментальних).

Для якісного виконання операції опади слід дотримуватись таких умов:

- розміри вихідної заготовки повинні знаходитися в межах - в іншому випадку можливо викривлення заготовки (рис. 23);

- торці вихідної заготовки повинні бути перпендикулярні до її поздовжньої осі, - інакше утворюється викривлена ​​бочка (рис. 24);

- необхідний рівномірний нагрів металу перед осадкою до кувальної температури як уздовж, так і поперек заготовки, - інакше кування може отримати грибообразную форму (рис. 25), або форму з явно вираженою односторонньої бочкоподібних (рис. 26);

- заготовки квадратного або прямокутного поперечного перерізу (рис. 27а) перед осадкою повинні бути подкатайте до циліндричної форми (рис. 27б), потім осажен до заданої висоти (рис. 27в) і тільки після цього прокувати на більшу квадратне або прямокутне перетин (рис. 27г), - в іншому випадку (при безпосередній осаді квадратного або прямокутного перерізу) через нерівномірність деформації металу, істотно спотворюється квадратний перетин заготовки, і з'являються діагональні тріщини в тілі осаджені заготовки (рис. 28а, б).

Крім опади на плоских бойків в практиці ковальської обробки використовуються і інші способи опади.

Осадка злитків з хвостовиками (рис. 29) виконується в підкладних сферичних плитах (рис. 19ю), причому нижня плита має циліндричний отвір, куди вставляється попередньо відтягнутий з прибуткової частини зливка хвостовик, за допомогою якого злиток утримується в патроні кантователя при виконанні наступної протягання.

Осадка на плоских плитах (рис. 19и) або на підкладних кільцях (поточний малюнок) виконується тоді, коли отримання хвостовиків, виступів, ступиці, цапф утруднено через малу довжину останніх (рис. 30). При цьому відбувається вдавлення частини металу заготовки в отвори плит (кілець). Зазвичай використовують кільця з висотою і діаметрами отворів рівними розмірам виступів поковок і з зовнішніми діаметрами рівними діаметрами дисків (фланців) поковок. Після опади бочкообразность бічних поверхонь усувається обкаткою по фланця поковок не знімаючи кілець і, тим самим, забезпечується отримання точних заданих розмірів поковок.

Осадка (висадка) в ніжняке (спідку) здійснюється в високому подкладном кільці на частини довжини вихідної заготовки (рис. 31). Частина заготовки, що підлягає висадці, повинна задовольняти умові, причому нагрівання до

кувальної температури підлягає тільки висаджується частина заготовки. Зовнішній діаметр спідку приймають рівним діаметру висаджується частини поковки; це дає можливість після висадки потовщення поковки обкатати по її діаметру не виймаючи з спідку. У деяких випадках верхня частина порожнини в спідку може бути виготовлена ​​за формою і розмірами висаджується головки поковки (рис. 32).

Осадка розкочуванням (разгонкой) за допомогою раскаток різного поперечного перерізу (рис. 19Ж, з, і, к). В результаті здійснення цього виду опади за кожну установку розкочування деформується молотом або пресом не вся торцева поверхня осаджують заготовки, а лише частина її, яка перебуває під розкочуванням (рис. 33). Потім розкочування переставляють на сусідню ділянку заготівлі, піддаючи і його осаді і т.д. При осаді цим способом зменшується бочкообразность бічних поверхонь осаджують заготовки і значно зменшується зусилля опади, необхідне для деформації всієї заготовки відразу.

Осадка романеніем (рис. 34а) виконується в тому випадку, коли з-за великої довжини заготовки висадка її в спідку неможлива; тоді заготовку затискають між бойками молота або преса, а по виступаючому нагрітого кінця її наносять удари «соколом» (тараном), підвішеним до підіймального крана. Залежно від нагрітого ділянки заготовки її висадку (набір металу) можна здійснити на кінцях (рис. 34б) або в середині заготовки (рис. 34в), а якщо при цьому осадку здійснювати легкими ударами молота, то замість бочкообразной форми опади можна отримати конічну форму потовщення (рис. 34г). Висадку потовщень можна виконувати і, так званої, «машинкою» (рис. 34д), при цьому в якості деформуючого уси

лія використовується зусилля преса або енергія удару молота.

Розрахункове зусилля преса, необхідне для виконання операції опади заготовки круглого перетину, можна визначити за формулою [5]:

де Р - зусилля опади, МН; - масштабний коефіцієнт, що залежить від маси осаджуються заготовок (злитків) у межах від 1 кг до 100 тн відповідно; D і Н - діаметр і висота поковки, мм (рис. 22); F - площа поперечного перерізу поковки (після осідання), мм 2; s »sв - напруга плинності металу при температурі опади, наближено дорівнює межі міцності при тій же температурі, МПа.

За розрахункового зусилля опади вибирають найближчий найбільший гідравлічний прес з нормального ряду (ГОСТ 7284-80).

Розрахункову масу падаючих частин молота, необхідну для виконання операції опади заготовок круглого поперечного перерізу, можна визначити за формулою [5]:

де G - маса падаючих частин молота, кг; Vзаг - обсяг заготівлі, мм 3; - ступінь деформації поковки за останній удар молота, відповідно для великих і дрібних поковок; інші дані см. вище. За розрахункової масі падаючих частин вибирають найближчий по нормальному ряду молот пневматичний (ГОСТ 712-82) або пароповітряний (ГОСТ 9752-75).

Число ударів молота n. необхідне для опади, знаходять за формулою [7]:,

де - коефіцієнт нерівномірності ударів молота; - повна робота молота при операції опади, кДж; - енергія одного повного удару молота, кДж;

Lп - висота падіння баби, мм;

інші позначення див. вище.