Общая характеристика кузнечно-штамповочного производства
Основные технологические операции в кузнечно-штамповочном производстве подразделяют на заготовительные, собственно ковочные и штамповочные, завершающие и отделочные.
К заготовительным относится подготовка слитков, сортового проката к ковке или объемной штамповке (разделка на штучные заготовки и нагрев).
Ковочными и штамповочными являются все операции, ведущие к существенному изменению формы обрабатываемого слитка или первичной заготовки из профиля. Все операции ковки и объемной штамповки выполняют на молотах, прессах и специализированном оборудовании, например на ковочных вальцах, ротационно-обжимных и горизонтально-ковочных машинах.
К завершающим относятся операции обрезки заусенца, образующегося у поковок при открытой штамповке, прошивка и пробивка отверстий в поковках и термическая обработка. Отделочными операциями являются правка и калибровка поковок, очистка их от окалины.
В качестве исходных заготовок для кузнечно-штамповочного производства используют слитки, прокат различного сечения, прессованные прутки и литые заготовки.
Стальные слитки массой 1,2...50 т применяют для ковки. Из высоколегированных сталей изготовляют более мелкие заготовки, но не менее 200 кг. Для ковки используют также сортовой профиль простой геометрической формы после разделки его на заготовки требуемых размеров. Для объемной штамповки подходят все виды проката нормальной и повышенной точности. Штамповку литых заготовок (автофорж-процесс) осуществляют только в тех случаях, когда необходимо повысить герметичность изделий, например элементов топливной системы автомобиля.
Сопротивление деформированию заготовки при горячей деформации ниже, чем при холодной штамповке, а пластичность выше, поэтому холодной деформацией, как правило, изготовляют поковки деталей массой менее 40 кг. В качестве исходной заготовки при холодной объемной штамповке используют металлы, обладающие при нормальных условиях пределом прочности ов < 600 МПа и относительным удлинением не менее 12 %.
Для получения заготовок обработкой давлением применяют стали практически всех марок, алюминиевые и медные сплавы. При деформировании магниевых сплавов необходимо более точно, по сравнению с другими сплавами, выдерживать основные режимы деформации. Обработку заготовок из деформируемых магниевых сплавов проводят при температуре 300...400 °С. В случае горячей деформации заготовок из титановых сплавов особое значение имеют условия защиты от взаимодействия с воздухом при нагреве ввиду высокой химической активности титана при повышенных значениях температуры.
Оценку целесообразности применения ковки или одного из способов объемной штамповки следует проводить с учетом конструктивно-технологических признаков детали, технико-экономических показателей способов получения поковок, имеющегося на предприятии оборудования и требований к заготовкам, обеспечивающих их технологичность при механической обработке.
На начальном этапе решения этой задачи целесообразно учитывать наиболее важные критерии, влияющие на выбор оптимального варианта получения поковки. Среди таких критериев выделим следующие:
• размер партии изготовляемых деталей;
• форма и размер поковки;
• технологические свойства материала исходной заготовки;
• точность геометрических форм, размеров поковки и качество поверхностного слоя.