Два способа ковки


Существуют два способа ковки — свободная ковка и штамповка.

При свободной ковке слиток, который нужно отковать, находится в свободном положении.

Его кладут на неподвижную подставку — наковальню, над которой вниз и вверх ходит молот — боек. Быстро опуская и поднимая боек, по металлу наносят ряд ударов. При этом металл расплющивается (кузнецы говорят — «течет»), ширина и длина заготовки увеличиваются, а толщина уменьшается. После того как заготовку обожмут с одной стороны, ее поворачивают на 90° и вновь куют. Так делают до тех пор, пока металл не примет нужной формы. Получается поковка.

 Штамповка под прессом. В кружке: 1—матрица; 2— пуансон; 3— готовая деталь.
Штамповка под прессом. В кружке: 1 — матрица; 2 — пуансон; 3 — готовая деталь

Нетрудно убедиться, что этот способ немногим отличается от тех, которые применялись сотни и тысячи лет назад. Разница лишь в том, что тогда удар наносил молотобоец, а сейчас боек движется паром или сжатым воздухом и удар, конечно, во много раз сильнее.

Таким способом трудно изготовить деталь, имеющую точные размер и форму. Чтобы получить нужную деталь, с поковки приходится снимать на металлорежущих станках столько лишнего металла, что из него нередко можно сделать еще две или три таких детали. Очень крупные детали куют на гидравлических прессах. Разница между прессом и молотом в том, что молот ударяет по заготовке, а пресс давит на нее.

Свободной ковкой молотами и прессами можно обрабатывать заготовки любого веса — и самые маленькие и очень крупные, до 200 Т, — например поковки для турбин наших гигантских электростанций.

Штамповка — более передовой метод обработки металла. Это по сути дела та же ковка, но здесь «течение» металла ограничено формой — штампом.

Развитие штамповки - одно из главных направлений технического прогресса в нашем машиностроении. Она позволяет делать детали быстро, хорошо и дешево.

Штамп состоит из двух половинок. Нижняя половинка закреплена на наковальне неподвижно, а верхняя прикреплена к бабе молота и перемещается с ней вверх и вниз. Металл укладывают на нижний штамп. Под ударами молота он заполняем полость штампа, принимая ее форму. Таким образом, при штамповке «течение» металла ограничено стенками штампа. Полученные таким способом заготовки называют штамповками. Они по форме и размерам больше приближаются к форме, которую надо придать металлу, а значит, его расходуется гораздо, меньше, чем при свободной ковке.

Штамповка идет гораздо быстрее свободной ковки. За время, в которое обычный молот откует одну или две детали, молот со штампом даст десятки или даже сотни деталей.

Почему же совсем не отказаться от свободной ковки? Оказывается, изготовление штампа — сложное дело. Он должен быть сделан из очень крепкой стали и очень точно. Поэтому к штамповке прибегают в тех случаях, когда нужно изготовить достаточно большое количество одинаковых деталей. Тогда затраты на изготовление штампа оправдываются.

А насколько штамповка выгоднее других способов, можно судить по следующему примеру. Тридцать с лишним лет назад, когда в Москве только начинали делать автомобили, коленчатые валы вырезали из стальной полосы. При этом в стружку уходило около двух третей металла. Затем валы стали ковать. С поковок, полученных свободной ковкой, приходилось снимать ровно половину металла. Теперь коленчатые валы штампуют. Потери уменьшились до одной трети, но все же еще велики.

Нет ли лучшего способа делать из металла детали нужной формы, нужного размера? Об этом вы прочтете в статье «Металл и форма». А сейчас мы познакомимся с машинами и орудиями для ковки и штамповки.