Классификация поковок получаемых свободной ковкой

Поковки относительно несложной формы получают за одну или несколько операций после одного нагрева заготовки. Поковки сложной формы, получаемые выполнением большого количества операций, среди которых могут повторяться и одноименные, обычно не успевают ковать за один нагрев из-за охлаждения металла. Поэтому после выполнения тех или иных операций заготовку-полуфабрикат вновь направляют в печь для подогрева, и так до тех пор, пока поковка не будет откована полностью. В этом случае говорят, что ковку выполняют за несколько выносов из печи.

Pereosnastka.ru

Выбор и последовательность выполнения операций ковки определяются прежде всего формой поковки. Фермы поковок по возрастающей степени сложности их изготовления условно разделены на девять групп.Поковки наиболее простой формы, имеющие постоянное по длине поперечное сечение, относятся к I группе. Их изготовляют протяжкой. Поковки II группы имеют по длине переменное поперечное сечение, их изготовляют или протяжкой, или осадкой и протяжкой. Самые сложные поковки объединены в группах VI—IX. Для их изготовления используют ряд операций.Поковки относительно несложной формы получают за одну или несколько операций после одного нагрева заготовки. Поковки сложной формы, получаемые выполнением большого количества операций, среди которых могут повторяться и одноименные, обычно не успевают ковать за один нагрев из-за охлаждения металла. Поэтому после выполнения тех или иных операций заготовку-полуфабрикат вновь направляют в печь для подогрева, и так до тех пор, пока поковка не будет откована полностью. В этом случае говорят, что ковку выполняют за несколько выносов из печи.По функциональному назначению все операции ковки слитков и заготовок подразделяются на предварительные, основные, вспомогательные и отделочные. К предварительным операциям относят ковку цапфы под патрон, биллетировку, отрубку, надрубку, разрубку; к основным — осадку, прошивку, пробивку, раздачу, протяжку, раскатку, разгонку, передачу, гибку; к вспомогательным — надрубку, сбивку углов, скручивание, кузнечную сварку; к отделочным — обрезку, проглаживание, правку, калибровку и клеймение. Основные термины и определения операций ковки и штамповки приведены в ГОСТ 18970— 1/3.

Классификация поковок получаемых свободной ковкой

Преимущества и недостатки свободной ковки

Article Index
Те­х­но­ло­гические ме­то­ды производства за­го­то­вок деталей машин
Конструктивное оформление элементов литых заготовок
Виды специального литья
Центробежное литье и литье под давлением
Механизм пластической деформации
Получение заготовок методами прокатки и прессования
Получение заготовок свободной ковкой
Штамповка на молотах
Штамповка на кривошипных горяче-штамповочных прессах
Штамповка на гидравлических прессах
Специализированные процессы обработки давлением
Завершающие и отделочные операции производства заготовок
Получение заготовок холодным выдавливанием
Производство заготовок из порошковых материалов
Эффективность выбора способа получения заготовок
Возможности расширение объема производства точных заготовок
All Pages

Сущность процесса свободной ковки и область ее применения Ковка по­зволяет изготавливать поковки от очень мелких до крупных массой до 350-300 т.Мелкие поковки —куются на пневматических молотах это фасонные поковки массой 0.3-20 кг, поковки типа прямых валов массой 7.5-250кг. Для ковки ис­пользуются рессорные и рычажные молоты.Средние поковки —изготавливают на ковочных паровоздушных молотах двой­ного действия. Фасонные поковки 20-350 кг, типа прямых валов 250-2500кг.Тяжелые поковки –куют на гидравлических ковочных прессах усилием до 150 Мн. Изготавливаются фасонные отливки массой более 100 кг, простые от­ливки типа прямых валов до 750 кг. Производство переводится на гидравличе­ские прессы.Основные операции свободной ковки: осадка протяжка , прошивка. Гибка, скручивание, отрубка и сварка. Из основных операций необходимо отметить биллетировку слитков. Преимущества и недостатки свободной ковки 1. Свободная ковка позволяет получать высокое качество металла с высо­кими характеристиками пластичности.2. Возможность получать крупные поковки.3. Применение универсальных машин и инструмента позволит снизить за­траты.Недостатки свободной ковки 1. Низкая производительность процесса.2. Большие напуски на поковках.3. Большие припуски и допуски.Поковки, изготавливаемые ковкой очень разнообразны, они делятся на де­вять групп по сложности изготовления.1-группа поковок постоянного профиля, изготавливаемых протяжкой;2-поковки переменного профиля получаемые протяжкой и осадкой;3-поковки с прошитым отверстием, а также в виде всесторонне прокованных кубиков, костылей, рычагов.4-сложные поковки, изготавливаемые прошивкой с протяжкой на оправке, валы ступенчатые, пластины с выступами и поковки, оформленные в подклад­ных штампах.5-поковки прошитые и раскатанные, рычаги с двусторонними бобышками.6—9 входят сложные рычаги, валы и другие поковки, требующие комплекса операций.Разработка чертежа поковки Припуски, допуски, напуски.Напуск -объем металла добавляемый к поковке для упрощения ее формы.На величину припуска влияют многие факторы. В том числе:1. Вид исходного материала ( для поковок из слитков припуск больше чем для поковок из проката )2. Сорт материала, для углеродистых сталей припуск меньше. Та как в них меньше поверхностных дефектов3. Качество поверхности исходного материала (зависит от изложниц и тд.)4. Характер подготовки исходного материала к ковке ( при обдирке припуск уменьшается)5. Размеры поковки по поперечному сечению и длине ( с увеличением раз­меров растет припуск)6. Форма поперечного сечения поковки(для квадрата меньше)7. Конфигурация поковки( чем сложнее поковка тем меньше припуск)8. Качество применяемого инструмента ( вырезные бойки дают более каче­ственную поверхность).На допуски влияют те же параметры, за исключением 1-4. Припуски и до­пуски назначаются по ГОСТ 7829-95 и ГОСТ 7062-95.Выбор основных, вспомагательных и отделочных операций и их последова­тельности Судить о рациональности техпроцесса можно по сравнению с существую­щими техпроцессами с одинаковыми или аналогичными поковками.При выборе технологических операций и их последовательности необходимо воспользоваться классификацией поковок с указанием основных операций.Выбор кузнечного оборудования Производится по наиболее тяжелой операции техпроцесса, т.е. осадке.Иногда целесообразно другие операции проводить на менее мощном обору­довании. Протяжка и прошивка требуют меньших усилий. После выбора по мощности приводят ее в соответствии по габаритам. Особенно существенны габариты для операций раздачи на оправке, осадки и высадки. Требующих ра­бочего пространства.1.Брак от исходного материала К браку от исходного материала можно отнести:· Волосовины- тонкие трещины глубиной до 2 мм;· Закаты-заусенцы, закатанные в виде продольных складок;· Плены- застывшие на поверхности брызги жидкой стали h· Расслоения- усадочные раковины. Либо рыхлоты. Раскрывающиеся в процессе ковки либо штамповки;· Неметаллическое включение шлаков;· Флокены-сеть мельчайших трещин;· Использование несоответствующей марки стали.2.Брак при разрезке металла · Несоответствие заготовки по длине;3.Брак при нагреве заготовок · Перегрев и пережог;4.К браку в процессе можно отнести: · Вмятины- заков окалины, удаляются дробью;· Забоины- механические повреждения при перемещении поковок;

Классификация поковок получаемых свободной ковкой

Если размеры нужной детали значительно превосходят стандарты прокатной стали, гораздо выгоднее воспользоваться именно производством поковок методом ковки, или штамповки. Крупные детали изготавливают с помощью данного способа. Ведь если необходимы огромные валы, кольца, своеобразные рычаги, достигающие порядка 10-350 тонн, то идеальным способом выступает только ковка и штамповка раскаленного металла. Такие предварительные элементы должны соответствовать целому ряду технологических характеристик и конструкционных требований. Они подразделяются на 5 групп, куда входят основные механические параметры:

Основы классификации стальных поковок

Само слово поковка означает получение предварительной заготовки, полуфабриката конечного изделия методом ковки, или штамповки. Она имеет те же предварительные размеры, что и готовая деталь. Материалом в качестве изготовления обычно выступает высоколегированная сталь различных марок. При массовом производстве видимая выгода данного процесса очевидна. Происходит значительная экономия материала путем практически безотходного производства продукции и существенное сокращение всей технологической цепочки, а следовательно и увеличение производительности труда. Для получения заготовки необходима форма, или штамп готовой детали, куда впрессовывается раскаленный металл.

Классификация поковок

В зависимости от метода получения, все поковки стальные, которые предлагаются в широком ассортименте в компании «Ижевский МЕТАЛЛОЦЕНТР» — IZMC.RU, подразделяются на:

• Штампованные. Характеризуются большей точностью окончательных размеров изделия.
• Кованные. Получаются посредством механического пресса и кувалды с предварительной обработкой куска раскаленного металла со всех сторон.

Кроме прочего, производимые поковки различаются по форме сечения, которое имеет несколько показателей:

1. Квадратное.
2. Прямоугольное.
3. Многоугольное.
4. Круглое.

Также возможны и другие варианты различных конфигураций, но только под конкретный заказ.Как было отмечено выше данный способ применим и особенно выгоден в массовом производстве необходимых металлических элементов. Они должны обладать значительными надежными характеристиками и применяться на особо ответственных участках производства. По назначению и виду материала делятся на:

• Нержавеющие. Используются в судостроении, пищевой и электромеханической областях, на различных электростанциях в качестве валов, лопаток турбин.
• Легированные. Специальные добавки в металл, еще до процесса поковки позволяют получить достаточно хорошие показатели устойчивости материала к внешним силовым нагрузкам. Достигается благодаря сложному составу из смеси кобальта, марганца, никеля, хрома, молибдена и других элементов.
• Инструментальные. Название указывает на то, что областью применения будет изготовление специального и надежного инструмента, отличающегося высокой точностью. Материалом служит высокоуглеродистая, углеродистая, или легированная сталь.

Всем поковкам присуще типовое ГОСТовское обозначение, зависящее от множества факторов:

1. ГОСТ 7505-89 означает, что это поковка стальная штампованная.
2. ГОСТ 8479-70 указывает на конструкционную углеродистую и легированную сталь.
3. ГОСТ 1133-76 для кованной круглой и квадратной стали.

Если размеры нужной детали значительно превосходят стандарты прокатной стали, гораздо выгоднее воспользоваться именно производством поковок методом ковки, или штамповки. Крупные детали изготавливают с помощью данного способа. Ведь если необходимы огромные валы, кольца, своеобразные рычаги, достигающие порядка 10-350 тонн, то идеальным способом выступает только ковка и штамповка раскаленного металла. Такие предварительные элементы должны соответствовать целому ряду технологических характеристик и конструкционных требований. Они подразделяются на 5 групп, куда входят основные механические параметры:

1. Без испытаний. Для простейших изделий. Соответствует ГОСТу 8479-70. Он относится ко всем группам.
2. Определение твердости. Значение твердости НВ 143-179.
3. Определение твердости. Здесь предел тот же НВ 143-179.
4. Испытание на растяжение, ударную вязкость, твердость и текучесть. Прочность КП 490. Сужение не менее 50%. Ударная вязкость не менее 7 кгс/см.
5. Испытание на растяжение, ударную вязкость, твердость и текучесть. Данные не отличаются от предыдущих.

Не смотря на схожесть по группам, отличие состоит только в величине показателей. Изготовленные образцы испытываются на твердость, прочность, текучесть и вязкость. После предварительных испытаний и распределений по группам, им присваивается определенный код на соответствие всех показателей. Данное действие позволяет получить гарантированно надежный продукт. Конкретными формами крупных поковок будут:

• Валы круглого и прямоугольного сечения.
• Валы круглого сечения выполненные с уступами и фланцами.
• Диски литые и полые.
• Раскатные кольца.
• Цилиндры с отверстиями.
• Плиты.
• Штампованные кубики.

Современное и массовое производство не обходится без поковок. Перечень областей и сфер промышленности, где нужны заготовки, из которых в конечном итоге получается важная деталь очень велик. Прежде всего без них не обойтись металлургам, нефтехимикам, энергетикам, шахтерам и работникам горнорудных и горнодобывающих комплексов.

Общая оценка статьи: Опубликовано: 2017.03.09 Обновлено: 2017.03.10_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Классификация поковок получаемых свободной ковкой

Используется для большей части штампованных и небольших кованых поковок.

Виды поковок

Чтобы свести к минимуму процент стружечных, обрезных и прочих отходов при производстве стальных деталей производят поковки – стальные металлозаготовки, изготавливаемые методом объемной горячей ковки или штамповки из сортового проката или слитков. При этом высокопрочные, а также качественные изделия обладают минимальными припусками на обработку, что позволяет свести к минимуму затраты энергии вкупе с потерей времени на обработку, так как стальная поковка служит черновой деталью, которая к габаритам конечного изделия приближена максимально.Классификация поковок по исходному материалуЯвляются заготовкой для крупных поковок. Причем для одной, или нескольких. Для производства самих слитков разливают сталь в изложницы специальных печей. Форма слитка чаще всего напоминает пирамиду.Используется для большей части штампованных и небольших кованых поковок.Кроме этого поковки делятся на две большие группы:Для получения требуемого изделия выполняются чертежи деталей, чтобы производитель имел представление о его габаритах. Податливая и уникальная по составу сталь под давлением легко меняет форму на требуемую для последующей обработки. Затем будущую деталь подвергают другим операциям, в итоге получая деталь, идеально соответствующую требованиям заказчика. Процесс изготовления поковок тщательно продуман, благодаря чему поковка становится универсальным материалом для изготовления множества деталей.По типу стали поковки делятся на:Поковки, получаемые методом штамповки под высоким давлением и многотонным прессом.Свободные поковки, изготовляемые методом ковки.Поковки из нержавейкиНаиболее востребованный в автомобилестроении, авиастроении, химической промышленности и т.д. способ изготовления поковок.Поковки из углеродистой сталиПозволяет производить наиболее прочные поковки.Поковка производится в зависимости от конструкции, частью которой будет являться.Из таких поковок производят инструменты. Производят их из легированной или углеродистой стали.Поковки стальные с развитием технологий, становятся все больше усовершенствованными. Высокие требования ГОСТ, вынуждают даже частные предприятия четко соблюдать ключевые технологии и все требования производства поковок, а также применять ультразвуковой контроль качества. Заготовки, наиболее часто, используются в машиностроении. Они идеально подходят для строительства реакторов на АЭС, насосных станций, ТЭС, теплообменников. Не могут обойтись без данных изделий металлургия, судостроение, автомобилестроение, а благодаря металлам, обладающим стойкостью к агрессивным средам, нефтехимия и другие.

Классификация поковок получаемых свободной ковкой

Припуск, допуск, напуск назначают в строгом соответствии с ГОСТ.

Ковка (свободная ковка)

Ковка – вид горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента (бойка) путем его удара или нажатия. Нагретый металл укладывают на нижний боек, а верхним бойком последовательно деформируют металл на отдельных частях заготовки. Металл свободно течет в стороны, не ограниченные рабочими поверхностями инструмента (отсюда второе название – «свободная ковка»).Ковкой получают заготовки для последующей механической обработки. Эти заготовки называют кованными поковками, или просто поковками.В качестве исходной заготовки для ковки используются слитки массой до 320 т, а также прокат квадратного, круглого или прямоугольного сечения. Крупные слитки имеют многогранное сечение (6 – 12 граней), слитки небольшого веса (до 2 – 3 т), особенно из легированных сталей, имеют круглое или квадратное сечение. По форме слитки подразделяются на малоприбыльные; бесприбыльные (из таких слитков изготавливают поковки типа труб, колец, венцов шестерен, пустотелых валов и.т.п.); полые, используемые для изготовления поковок баллонов и труб, испытывающих высокие давления (полые слитки из легированных сталей); удлиненные, обычно используемые для изготовления относительно длинных осей, валов и др., поковок подобного типа.Ковка является единственно возможным способом изготовления тяжелых поковок (до 250 т и более) типа валов гидрогенераторов, турбинных дисков, коленчатых валов судовых двигателей, валков прокатных станов и.т.п. Ковку подразделяют на ручную и машинную. Ручной ковкой получают мелкие поковки в единичном производстве и при ремонтных работах с помощью наковальни и кувалды. Машинная ковка производится на молотах и гидравлических прессах.

Величина деформации при свободной ковке может быть выражена либо относительным изменением площадей поперечного сечения , либо коэффициентом уковки , где – большая площадь поперечного сечения; – меньшая площадь поперечного сечения.При ковке (прокатке) литого металла первичные кристаллы (дендриты) дробятся и вытягиваются в направлении наибольшей деформации; т.е. при этом идут те же процессы и явления, что и при прокатке (образование волокнистой структуры, анизотропия свойств; заваривание пузырей, трещин, пор и т.п.). Практикой установлено, что для получения качественных поковок из конструкционных сталей коэффициент уковки для слитков должен превышать 2, 5, 3, а для проката не менее 1,1-1,3. В тех случаях, когда производится ковка сталей карбидного класса, например, быстрорежущей или инструментальной стали марки X12M, в которых содержатся трудноразрушаемые карбиды и ледобуритная эвтектика, коэффициент уковки для слитков должен приниматься не менее 10-12.Процесс ковки состоит из чередования в определенной последовательности основных и вспомогательных операций. К основным операциям ковки относится (рис.3.14): осадка, протяжка, прошивка, отрубка, гибка, скручивание.Осадка – операция увеличения площади поперечного сечения исходной заготовки за счет уменьшения ее высоты. Применяется для изготовления шестерен, дисков и т.п., а также как предварительная операция при изготовлении пустотелых поковок типа колец, барабанов, и т. п.Разновидность осадки – высадка – заключается в местном увеличении поперечного сечения. Применяется для получения головок болтов, буртов, фланцев и т. п.Протяжка (вытяжка) – операция удлинения заготовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения. Производится последовательными ударами или нажатием на отдельные участки заготовки, примыкающие один к другому.При деформации заготовки образуется выпучивание ее граней, не соприкасающихся с бойками. Для устранения этого явления в процессе вытяжки заготовку периодически или после каждого удара (нажима) кантуют (поворачивают) на 90 о вокруг ее оси. При протяжке на плоских бойках в центре изделия могут возникнуть (особенно при протяжке круглого сечения) значительные растягивающие напряжение, приводящие к образованию осевых трещин.При протяжке в вырезанных бойках силы, направленные с четырех сторон, к осевой линии заготовки, способствуют более равномерному течению металла и устранению возможности образование осевых трещин.

а) б) г)

в)

Рис.3.14. Операции при ковке: осадка (а), высадка (б), протяжка (в), прошивка (г).К разновидностям протяжки относится:Разгонка – операция увеличения ширины части заготовки за счет уменьшения ее толщины.Протяжка с оправкой – операция увеличение длины пустотелой заготовки за счет уменьшение толщины ее стенок.Протягивают к расширяющемуся концу оправки, что облегчает ее удаление из поковки.Раскатка на оправке – операция одновременного увеличения наружного и внутреннего диаметров кольцевой заготовки за счет уменьшения толщины ее стенок.Прошивка – операция получения в заготовке за счет вытеснения металла сквозных отверстий или углублений (глухая прошивка) с помощью прошивня, диаметр которого, примерно равен половине или одной трети наружного диаметра заготовки. При большом диаметре прошивня заготовка искажается.Отрубка (рубка) – операция отделения части заготовки по незамкнутому контору путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента топора.Гибка – операция предания заготовке изогнутой формы по заданному контору. Гибкой получают угольники, скобы, крючки, кронштейны и т. п.Скручивание – операция, посредством которой часть заготовки поворачивается вокруг продольной оси. Применяется при развороте колен коленчатых валов, при изготовлении сверл и т.п. При скручивании обычно одну часть заготовки зажимают между бойками, другую разворачивают с помощью различных приспособлений – воротков, ключей, лебедок.При изготовлении небольшой партии лебедок с относительно сложной конфигурации (головки гаечных ключей, головки болтов, диски со ступицей, втулки с буртом и др.) применяют штамповку в подкладных штампах.При осадке, протяжке и др. кузнечных операциях в очаге деформации наблюдается неравномерное формоизменение. Последнее проявляется в бочкообразности осаживаемой заготовки, принятым квадратной исходной формы близкой к круглой и т.д. При равномерной осадке, когда силы трения между поверхностями заготовки и бойков пренебрежимо малы, исходная заготовка сохраняет форму поперечного сечения, например, прямоугольную (рис.3.15а).В действительности на поверхностях контакта металла и инструмента действуют подпирающие силы трения, которые обусловливают переход от линейного напряженного состояния к объёмному. При этом каждая точка деформируемого тела перемещается в горизонталь, плоскости в том направлении, в котором создается наименьшее сопротивление ее перемещению со стороны контактных сил трения. Тормозящее действие этих сил проявляется тем сильнее, чем больше протяженность контакта инструмента и деформируемого тела в данном направлении.

В этом состоит сущность закона наименьшего сопротивления, сформированного С.Н. Губкиным: в случае возможности перемещения точек деформируемого тела в различных направлениях, каждая точка деформируемого тела в различных перемещается в направлении наименьшего сопротивления. Направление наименьшего сопротивления является направление кратчайшей нормали из этой точки к периметру сечения. Для точки (а) на рисунке направление кратчайшей нормали к периметру – по стрелке 1. Направления 2, 3, 4 и любое другое имеют большую протяженность к периметру. Благодаря такому характеру течения металла в начальный период осаживании в горизонтальной плоскости появятся области течения с условными линиями раздела, образуемые биссектрисами углов . Соответственно точка b будет перемещаться при осадке не по линии раздела, а по стрелке. Следствием такого характера течение металла при осадке является то, что квадратное сечение превращается в круглое, а прямоугольное – в эллиптическое (рис.3.15, б). Если продолжить осадку заготовки эллиптического сечения, то оно также будет превращаться в круглое сечение. Превращение при осадке прямоугольного или эллиптического профиля в круглое сечение характерно для любой формы профиля. Это положение называют правилом наименьшего периметра при осаживании. При больших степенях осадки угол наклона линии раздела , где arcctg .

а)

б)

Рис.3.15. Осадка заготовок прямоугольного и квадратного сечений при отсутствии сил трения (а) и при наличии больших сил трения (б).Описанный характер течения металла используют при протяжке заготовки плоскими или выпуклыми бойками, когда уменьшением подачи достигают увеличение длины поковки. Для этого при протяжке пользуются узкими бойками – давление возрастает, а значит, возрастают силы трения, и материал будет течь главным образом в длину.Машинную ковку производят на ковочных молотах или ковочных прессах.Молоты – машины динамического (ударного) действия. Продолжительность деформации в них составляет тысячные доли секунд. Основная характеристика молотов – масса их подающих частей. Энергия, накопленная подающими частями (поршень, шток, баба, в которой крепится верхний баек) тратится на деформацию заготовки (пластическую и упругую) и колебание шабота – детали молота, на которую устанавливают нижний боек (рис.3.16). Чем больше масса шабота для ковочных молотов, тем выше их к.п.д., обычно масса шабота в 12 – 15 раз больше массы подающих частей, что обеспечивает к.п.д. равный 0,8-0,9.

Рис.3.16. Схема молота для ковки.

Различают следующие виды молотов:1. Пневматические. Применяются для ковки мелких поковок (массой до 20 кг), их изготавливают с массой падающих частей 50-1000 кг. Частота ударов верхнего бойка 95 – 210 мин -1 . Можно наносить удары регулируемой энергии, осуществлять силовой прижим поковки к нижнему бойку и держать бабу на весу.2. Паровоздушные. Применяют для изготовления поковок средней массы (20-350 кг); масса падающих частей 1000…8000 кг. Приводится в движение паром или сжатым воздухом. Могут совершать удары регулируемой энергии, прижимать поковки между бойками и удерживать бабу на весу.Прессы – машины статического действия, продолжительность деформации у них может составлять от единицы до десятков секунд. Для ковки применяют гидравлические прессы, в которых усилие создается с помощью жидкости (водной эмульсии или минерального масла) высокого давления (20-30 МН/м 2 ), подаваемой в рабочий цилиндр. Основная характеристика пресса – наибольшее усилие, развиваемое плунжером. Для изготовления крупных поковок из слитков применяются ковочные гидравлические прессы усилием 5-100 МН.Кроме массы поковки на выбор того или иного оборудования оказывает влияние химический состав деформируемого металла. Такие металлы как высоколегированные стали (особенно инструментальные), жаропрочные и некоторые цветные сплавы обладают низкими скоростями рекристаллизации и пониженной пластичностью, поэтому не допускают большой скорости деформации. При ковке таких металлов рекомендуется применять прессы, а не молоты. При большой массе поковки из-за динамического характера деформирования пластическую деформации получают только верхние слои, внутренние слои (вследствие затухание ударных волн) остаются не деформированными.Технологический процесс свободной ковки состоит из следующих операций:1) Подготовки исходного металла (осуществление в заготовленном отделении цеха, при этом удаляются поверхностные дефекты, резка заготовки на мерные длины);2) Нагрева металла перед ковкой;3) Собственно ковки;4) Отделки поковки (удаления поверхностных дефектов; очистки от окалины, шлака и песка; отжига или нормализации).Разработка технологического процесса ковки включает:а) Составление чертежа поковки;б) Расчет размеров и веса заготовки;в) Выбор кузнечных операций и установление их последовательности с указанием необходимого основного и вспомогательного инструмента и приспособлений;г) Выбор печи для нагрева;д) Установление режимов нагрева, охлаждения, промежуточной термообработке, если требуется;е) Выбор кузнечного оборудования и его мощности:ж) Определение состава кузнечной бригады и норм выработки.Чертеж поковки составляют на основании разработанного конструктором чертежа готовой детали припусков, допусков и напусков.Припуск – предусмотренное превышение размеров поковки против номинальных размеров детали, обеспечивающее после обработки резанием требуемые чертежом размеры детали и чистоту ее поверхности. Величина припуска определяется размером детали, ее конфигурацией и типом применяемого ковочного оборудования и др. факторов.Допуск – допустимое отклонение от номинального размера поковки, т.е. разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами поковки.Напуск – увеличение припуска, упрощающее конфигурацию поковки ввиду невозможности или нерентабельности изготовления поковки по контуру детали.Припуск, допуск, напуск назначают в строгом соответствии с ГОСТ.

Расчет заготовки включает в себя определение объема слитка , его массы , среднего поперечного сечения и длины заготовки . Объем заготовки определяют из следующих уравнений:в случае заготовки-слитка:

,а в случае заготовки из проката

,

где – объем поковки; – объем прибыльной части, поставляющей 20 – 30 % от объема слитка; – объем донной части, составляющий 5 – 10 % от объема слитка; – объем обсечек, равный 5 – 8 от объема слитка для простых поковок и 20 – 30 % для сложных поковок; – угар металла, равный 2 – 3 % от объема слитка при первом нагреве, а при последующих нагревах 1 – 1,5%.Вес (массы) заготовки определяют с учетом плотности металла.Площадь поперечного сечения заготовки определяют по заданному коэфффициенту уковки:

,

где у (для слитка) или в случае заготовки из проката.Длина заготовки определяется по формуле

.Для ковки оборудование выбирают в зависимости от режима ковки данного металла или сплава, массы поковки и ее конфигурации. Аналитический расчет необходимой мощности оборудования во многих случаях – сложный вопрос, поэтому часто используют приближенную формулу и таблицы из справочников.Последовательность операций устанавливают в зависимости от конфигурации поковки и технических требований на неё, от вида заготовки (слиток, прокат).Технологические требования к деталям, получаемым из кованных поковок сводятся главным образом к тому, чтобы форма поковок должна быть наиболее простой, очерченной цилиндрическими поверхностями и плоскостями. Следует избегать в поковках конических и клиновых форм. Надо учитывать трудность выполнения ковкой участков пресечение цилиндрических поверхностей между собой и с призматическими поверхностями. В поковках необходимо избегать ребристых сечений, бобышек, выступов и т.п., так как эти элементы ковкой изготовить в большинстве случаев невозможно. В местах сложной конфигурации приходится прибегать к напускам в целях упрощения конфигурации поковки, что вызывает удорожание детали. Необходимо стремиться, чтобы конфигурация поковки позволяла получить при ковке наиболее благоприятное расположение волокон.