Характеристика поковок и штамповок

 

Поковка – металлическая заготовка, формируемая с помощью механического воздействия ковкой или объемной штамповкой на первичные металлические заготовки.

С помощью ковки или штамповки заготовке придается требуемая форма и размеры, после чего поковка направляется на дальнейшую обработку для получения готового изделия.

Поковки представляют собой самые разнообразные детали достаточно сложной конфигурации. При больших объемах производства экономически выгодно изготавливать различные элементы и заготовки из поковок.

Поковки свободной ковки производятся различными способами. Выделяют свободную ковку, в процессе которой заготовка обрабатывается многочисленными ударами молота, при этом каждая грань поковки формируется отдельно.

В отличие от свободной ковки, горячая объемная штамповка позволяет одновременно формировать несколько поверхностей штампованные поковки в силу наличия у штампа требуемого количества поверхностей.

К тому же, штамп препятствует растеканию металла заготовки при его обработке давлением. Штамповка обеспечивает более высокую скорость получения поковок, а значит большую производительность, по сравнению с ковкой свободной.

Использование горячей объемной штамповки позволяет получить поковки с однородной структурой и чистой поверхностью. При этом штамповка обеспечивает высокую точность размеров поковки и позволяет получить достаточно сложные формы изделия, что невозможно при использовании свободной ковки.

Вес поковок может быть практически любой - от нескольких граммов до нескольких тонн в зависимости от того, для производства каких деталей будет использоваться заготовка.

Поковки производятся двумя методами: прессовым и молотовым.

Поковки классифицируют по виду металла и по назначению.

Виды поковок по назначению:

- поковки для автомобилестроения

(вилки карданных валов, шестерни, крестовины, фланцы, рычаги, валы, шатуны, коленвалы и др.);

- поковки для вагоностроения и крепления железнодорожных путей
(сектора, кольца, шайбы, болты, накладки, крепление и др.);

- поковки для тепловозостроения

(поршни, головки поршней, рычаги, клапана, гайки, противовесы и др.);

- поковки для других отраслей промышленности
(губки тисков, фланцы, анкера, болты, гайки, шайбы и др.).

Поковки стальные – это металлические заготовки, изготавливаемые из стали различных марок.

Большая часть стальных поковок получается путем штамповки на молотах, кривошипных горячештамповочных прессов, а также автоматических станков с закрытыми и открытыми штампами.

Поковки стальные выпускаются различных форм: в виде дисков, валов, колец, бандажей, и используются в дальнейшем для получения данных видов деталей.

Для изготовления поковок стальных могут использоваться различные марки стали: углеродистые, инструментальные и конструкционные легированные и другие в зависимости от требуемых свойств деталей, которые будут из данных заготовок производиться.

ГОСТ 8479-70 Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия

ГОСТ 7829-70 Поковки из углеродистой и легированной стали, изготовляемые ковкой на молотах. Припуски и допуски.

 

Штамповками называют поковки (заготовки), полученные путем обработки металла давлением в прессах способом горячей или холодной штамповки.

Стальные штамповки - это поковки из стали, полученные в результате деформации металла с помощью прессов, то есть методом штамповки. Производство стальных штамповок осуществляется путем горячей и холодной штамповки.

При горячем штамповании получение штамповки осуществляется при предварительном нагреве металла, что обеспечивает его большую пластичность и более легкое придание металлу любой требуемой формы. При обработке металла в прессе без его предварительного нагрева говорят о получении штамповки методом холодного штампования.

Также разделяют объемную и листовую штамповку: в процессе объемного штампования получаются штамповки практически любой объемной формы, требуемой заказчику, причем в процессе обработки осуществляется одновременно формирование сразу нескольких, что обеспечивает высокую производительность данного метода получения штампованных поковок.

Для производства объемных штамповок путем горячего штампования используется прокат круглого или квадратного профиля, предварительно нарезанный на заготовки определенного размера в соответствии с размерами штампа.

Для получения штампованных поковок плоской формы, небольшой толщины и практически любых размеров используют способ листовой штамповки.

При листовом штамповании можно изготовить штамповки плоской формы или пространственные детали практически любых размеров (от нескольких миллиметров до нескольких метров) с идеально гладкой поверхностью, не требующей последующей обработки.

Штамповки выпускаются различной площадью проекции и массой, а также обладают большим многообразием геометрических форм.

Среди наиболее востребованных штампованных заготовок присутствуют штампованные поковки следующих форм: круглые в разрезе штамповки (заготовки колес, фланцев, шестерен); удлиненной формы (валы, рычаги и пр.) или произвольной пространственной формы.

Для улучшения эксплуатационных свойств, штамповки как заготовки будущих деталей подвергаются различного рода термической обработке (нормализации, отжигу, закалке и пр.). Полученные на выходе штамповки обязательно ультразвуковому контролю, контролю геометрических размеров, структуры металла, а также тестам свойств металла в различных температурных средах.

Наиболее часто штамповки изготавливаются из конструкционных углеродистых, легированных и низколегированных сталей, сталей инструментальных и сплавов с различными физическими свойствами.
При листовой штамповке заготовкой выступает металлический лист, полоса или лента, которые в процессе штамповки лишь незначительно изменяют свою толщину.

Листовая штамповка позволяет получать детали любого размера – от долей миллиметров до нескольких метров. Также с помощью нее можно получать и пространственные детали, что возможно при высокой пластичности металла. В связи с этим требованием для листовой штамповки применяются низкоуглеродистая стал, пластичные легированные стали, медь, алюминий, титан, и т.д. Также придать форму с помощью штампа можно и неметаллическим изделиям – коже, оргстеклу, текстолиту и иным материалам.

Листовая штамповка удобна тем, что позволяет получать детали любого даже самого маленького размера с гладкой поверхностью, не требующей дальнейшей обработки, при этом максимально точно соблюдаются требуемые размеры и формы изделия. Благодаря простому процессу автоматизации, штамповка может использоваться как в мелко-, так и в крупносерийном производстве. Изделия, получаемые в процессе листовой штамповки, используются практически во всех направлениях производства – автомобилестроении, авиации, электротехнической промышленности, приборостроении и других отраслях.

Для реализации процесса штамповки применяют специальные устройства — прессы (иначе, механическое воздействие на материал).

Как правило, штамповку различают по типу применяемой оснастки:

· штамповка в инструментальных штампах,

· штамповка эластичными средами,

· импульсная штамповка:

o магнитно-импульсная,

o гидро-импульсная,

· штамповка взрывом.

Поковки и штамповки очень разнообразны по форме и по этому признаку нет классификации.

Их обычно подразделяют в зависимости

1 от марок стали, из которых из изготовления

2 по назначению.

Для поковок и штамповок каждого вида имеются ГОСТы, разработанные ТУ, которые прилагают к чертежу.

Пример: поковки из углеродистой и легированной стали, изготовлены свободной ковкой

поковки из конструкционной легированной стали

Согласно стандартам их классифицируют в зависимости от назначения на определенные группы.

Чем выше № группы, тем ответственнее поковка

Поковки классифицируются по прочности на категории. Величины прочности приводятся в соответствии со стандартами.

Необходима точность изготовления (припуски на механическую обработку) приводятся также в ГОСТах.

Поковки, штамповки заказывают по чертежу, в котором кроме формы, размеров точности изготовления должны быть указаны

1. марка стали и ГОСТ, которым она должна соответствовать

2. группа испытаний

3. категория прочности в соответствии с ГОСТ

В заказах размеры не указываются, а лишь допустимые отклонения от размеров по ГОСТ.