Пресс штамповочный и другие механизмы для ковки

Холодная ковка по силам каждому, достаточно взять в руки молоток и нанести по листовому металлу несколько ударов, чтобы придать ему некоторую деформацию, по такому же принципу работает и пресс штамповочный.

1 Кривошипный и гидравлический пресс штамповочный

Работа кузнеца или, как звучало это слово в некоторых диалектах славян, коваля всегда была одной из самых почетных. Опытные мастера, используя несколько разных молотов, способны были выполнить из металла практически любую вещь. Со временем штучная ручная работа стала недостаточной для обеспечения всех желающих металлическими изделиями, которые начали выпускаться в промышленных масштабах с помощью специальных станков.

Среди прочих весьма востребованным агрегатом стал аналог молота – пресс штамповочный, необходимый для холодной обработки металла. Используется он для придания необходимой формы металлической заготовке путем деформации некоторых участков, выбивания заданного рельефа или вырубания фрагментов. Различают кривошипный и гидравлический штамповочный пресс, разница между назначениями которых заключается только в том, что первый используется для простейших холодных обработок металла.

На фото - штамповочный пресс, promplace.ru

Кривошипный механизм работает по принципу преобразования вращательного движения привода через кривошипно-шатунную передачу в возвратно-поступательное действие, совершаемое ползуном, который и воздействует на заготовку. Гидравлический прессовальный агрегат оснащен двумя резервуарами с водой, которые являются рабочими камерами с поршнями, создающими в жидкости избыточное давление. Вода поступает в цилиндр, где движется поршень, связанный с ударным ползуном.

Фото гидравлического штамповочного пресса, ru.machinetools.net.tw

2 Горячая обработка металла – радиально-ковочная машина

Ни одно производство металлических деталей не может обойтись без заготовок, которые обрабатываются на станках в огромных количествах. В частности, для токарных операций требуется много валов с различными диаметрами, главным образом от 6 до 15 сантиметров. Только при таких условиях оправдано приобретение такого агрегата, как радиально-ковочная машина, которая отличается крайне высокой стоимостью. На этом станке можно производить до 300 тысяч заготовок в год, которых должно быть достаточно даже при самых крупных промышленных масштабах. Ввиду высокой сложности настройки оборудования, крайне желательно, чтобы выпуск валов был обусловлен необходимостью больших партий заготовок определенного диаметра.

Процесс радиальной ковки осуществляется следующим образом. Заготовка подается в нагревательный блок, работающий по индукционному принципу, где металлу придается нужная температура. По достижении необходимой степени пластичности заготовка направляется через рольганг (конвейер) в захватное устройство, которое направляет ее непосредственно в зону горячей штамповки или ковки. Здесь заготовку перехватывает следующий захватный механизм для дальнейшей обработки бойками. В процессе ковки металлическая болванка постоянно вращается захватом, для того чтобы поверхность подвергалась воздействию равномерно.

На фото - процесс радиальной ковки, fdforging.com

Станок для радиальной ковки работает от электродвигателя, который клиноременной передачей сообщает крутящий момент четырем валам с эксцентриковыми буксами. Каждый вал установлен вертикально и, в свою очередь, передает движение шатуну с бойком, между которыми закреплен ползун. За синхронное сближение бойков с последующим движением заготовки отвечают копирные барабаны – основа автоматики механизма. Вращение захвата с зажатой в нём заготовкой обеспечивается через червячные передачи от электродвигателя, а торможение в момент ковки выполняется с помощью пружинной муфты.

Фото станка для радиальной ковки, ru.wikipedia.org

Параллельно земле располагается заготовка и в таком агрегате, как горизонтально-ковочная машина. На данном оборудовании отковываются торцевые утолщения на стержнях различного диаметра, для фиксации которых используются разъемные матрицы с горизонтально-ориентированными каналами. Одна половина зажима является неподвижной, в нее укладывается заготовка, после чего активируется механизм, посредством коленчатого вала связанная с ним ползуном вторая часть матрицы придвигается, плотно охватывая стержень. Одновременно коленчатый вал воздействует на шатун, от которого начинается работа ударных пуансонов, расположенных напротив каналов матрицы. Затем все движущиеся части агрегата возвращаются в исходное положение, а матрица размыкается.

3 В помощь кузнецу – молот ковочный пневматический

Сегодня редко где можно наблюдать работу кузнеца, но представить себе, как она выполняется – довольно просто. На наковальню укладывается придерживаемый клещами кусок металла, по которому наносятся удары тяжелым молотом. Работа сложная, сил нужно прикладывать немало. Именно поэтому в помощь кузнецам был создан молот ковочный пневматический. Это сравнительно небольшой агрегат, доступный по стоимости многим предприятиям, а также достаточно легко транспортируемый. Механизм имеет встроенный компрессор, с помощью которого в рабочем цилиндре сжимается и разряжается воздух за счет возвратно-поступательного движения поршня, сообщающегося от электродвигателя.

На фото - ковка металла, 10003812.fis.ru

В отключенном состоянии компрессорный поршень пневматического молота находится в крайнем верхнем положении, а рабочий поршень – в крайнем нижнем. Когда агрегат включается, поршни приходят в движение навстречу друг другу, из-за чего воздух сжимается, и его напряжение передается на кривошип, соединенный с бойком. На каждый оборот кривошипного механизма приходится один удар рабочей части молота. Таким образом, чем чаще работает поршень компрессора, тем быстрее работает боёк станка. Масса удара может достигать одной тонны.

Фото пневматического ковочного молота, rustan.ru

Похожим образом работает штамповочный паровоздушный молот, однако основным источником энергии движения поршня в нём является пар, подающийся от специального котла под собственным давлением, либо горячий воздух, нагнетаемый с помощью компрессорной установки. Сила ударов паровоздушного молота может превышать 8 тонн, в зависимости от модели, а скорость движения бойка способна достигать 50 метров в секунду. Механизмы делятся на два типа: автоматического и ручного действия. В первом случае удары по заготовке наносятся непрерывно, а во втором – когда боек достигает крайнего верхнего положения, то остается в нем до пускового сигнала с пульта или педали.

Бывают разные виды механических молотов: для ковки и штамповки, только штамповочного назначения, для обработки листового металла, а также выколоточные, для получения деталей по шаблону.

4 Вальцы и ротационно-ковочная машина – обработка вращением

Поковка деталей бывает не только штучной, но и конвейерной. Для последней удобнее всего использовать специальные вальцы ковочные, осуществляющие обжимное штампование фасонных заготовок. Принцип работы данного оборудования очень прост – на вращающихся в противоположных направлениях валах равноудаленные сектора снабжены штамповочными накладками.

На фото - вальцы, metalservice.com.ua

В тот момент, когда секторные штампы расходятся, между вальцами вставляется заготовка, которая обжимается до нужного состояния вновь сошедшимися по мере вращения ковочными накладками. Некоторые модели ротационного механизма снабжаются ползуном, который выполняет функции гильотины и отсекает готовую деталь. Процесс обработки заготовок в таком механизме, как ротационно-ковочная машина, также основан на движении вращения.

Фото ротационно-ковочной машины, золотой-век.com

В центре, между расположенными в кольцевой обойме роликами, с большой скоростью крутится шпиндель, внутри которого крестообразно размещены четыре бойка. Центробежная сила откидывает бойки, и они прижимаются к обойме, но когда их тыльные части надвигаются на ролики, снова сдвигаются к центру, нанося удары по заготовке. Встречаются и другие варианты действия механизма, в частности, когда вокруг неподвижного шпинделя вращается обойма с роликами, а бойки выталкиваются из центра пружинами. Возможно и противоположно направленное движение шпинделя и обоймы.