Ковка металла,кузнечное оборудование

Ценность  способов  КШП   заключается  в  том,  что  при  обработке  заготовок  давлением  их   форма  изменяется  в  результате   перераспределения  металла,  а  не  за  счёт   удаления   его  излишка,  как  при   обработке   металлов  резанием,  что  позволяет  резко  сократить  отходы  и   одновременно  увеличить  прочность  материала.  Поэтому обработка  металлов  давлением  применяется  для   изготовления  наиболее ответственных деталей машин.  
Основные  способы  обработки  металлов,  применяемые   в  КШП,  характеризуются состоянием  исходного материала (прокат, слиток, лист и т. д.),  оборудованием  (пресс,   молот),  инструментальной  оснасткой  и  технологическими  приёмами.  По  этим   признакам  различают:   ковку  (преимущественно, с нагревом), объёмную  и листовую штамповку (горячую и холодную), прессование (главным образом, с нагревом).
Ковка   способ  обработки   металлов,  характеризующийся  тем,  что течение материала в стороны, как правило, не ограничено инструментом — штампом.  Ковкой  получают  изделия  массой  до  200 т.  Ковка применялась ещё   до  освоения  выплавки  железа  из  руды.  Поковки из  метеоритного железа  производили  в  ручную в  4 тыс.  до  н. э. В  современном КШП  ковку  ведут  в ручную  или на машинах – молотах  с  массой  падающих  частей  от  1  до  5000  кг и ковочно-гидравлических  прессах  с  усилием  от  2  до  200  Мн  (200—20000 тс). Заготовки деформируются непосредственно верхним бойком штампа или простейшими  приспособлениями,  кузнечным  инструментом.  Для перемещения  тяжёлых  заготовок  (до  350 т)  и  инструментов используют мостовые и поворотные  подъёмные  краны, кантователи, манипуляторы. Ковкой  получают детали из слитков или проката.
Изделие, получаемое ковкой, называют поковкой. Поковки могут иметь самую разнообразную форму и массу – от нескольких граммов до 350 тонн и более. Большие поковки получают непосредственно из слитков, малые и средние – из прокатных заготовок. Основным видом исходной заготовки для крупных поковок, изготовляемых на прессах, служит слиток спокойной стали. По своей структуре, химическому составу, механическим свойствам стальной слиток неоднороден. Его неоднородность определяется условиями кристаллизации: чем больше масса, тем резче выражена неоднородность. В настоящее время отливаются слитки различной конфигурации: обычные слитки, с увеличенной конусностью, удлиненные слитки, бесприбыльные слитки, укороченные, полые, специальные, слитки электрошлакового переплава.
Особенно широкое распространение получила свободная ковка. Свободная ковка – это такой способ горячей обработки металла, когда заготовка деформируется ударами кувалды, молотка на наковальне (при ручной ковке) или же ударами молота или нажатиями пресса (при машинной ковке), между бойками, укрепленными в нижней и верхней частях молота или пресса. При этом металл, деформируясь, перемещается свободно в длину и в стороны. Разновидностью свободной ковки является ковка в подкладных, когда течение металла ограничивается или направляется инструментом, например,  в полость, сделанную в инструменте по форме готовой поковки.
Свободная и машинная ковка применяются для изготовления мелких инструментов: слесарных и кузнечных зубил, резцов, молотков, клещей и т.д., а также различных мелких деталей, необходимых при ремонте машин, станков, механизмов: болтов, валиков, крючков, петлей, скоб, колец, гвоздей, вилок, подков, костылей, рукояток.
Ковка на прессах применяется для средних и крупных поковок. Это заготовки ступенчатых и коленчатых валов, кривошипов, шестерен, барабанов, цилиндров, роторов турбин и др.
Технологические процессы ковки состоят из ряда простых или сложных элементов: нагрев заготовки, формоизменяющие операции, отделочные операции, термообработка. К основным операциям ковки относятся осадка (рис. 2.1), протяжка (рис. 2.2) и прошивка (рис. 2.3).
Осадка (рис. 2.1, а) – одна из наиболее распространенных операций ковки. Она имеет следующие разновидности: осадку кольцевыми плитами (рис. 2.1, б), применяемую при обработке заготовок больших размеров; высадку (рис. 2.1, в), представляющую собой осадку на части длины заготовки и обкатку по диаметру (рис. 2.1, г), использующуюся для устранения бочкообразования после осадки.
Протяжка плоскими бойками (рис. 2.2, а) может видоизменяться за счет варьирования формы инструмента и назначения поковки. Так, разновидностями протяжки являются протяжка вырезными (рис. 2.2, б), комбинированными (рис. 2.2, в) бойками, раскатка на оправке (рис. 2.2, г), при которой увеличивают внутренний и внешний диаметр заготовки за счет уменьшения толщины ее стенки, и протяжка на оправке (рис. 2.2, д), применяемая для увеличения длины толстостенных заготовок.