Кузнечно-штамповочное производство (КШП) предназначено для изготовления изде лий, являющихся машиностроительными заготовками, а в некоторых случаях - деталями. В подавляющем большинстве случаев изготовление изделий в КШП осуществляют пластическим деформированием, что приводит к уменьшению отходов и трудозатрат на заключительных операциях обработки заготовок резанием, а также изменению их внутреннего строения на микро- и макроуровнях, улучшению механических, а иногда и физических свойств материала заготовок в соответствии с требованиями эксплуатации.

Оборудование, предназначенное для пластического деформирования в КШП, отличается более высокой про из водительн остью по сравнению с другими производствами. Благо даря этому большинство фасонных ответственных деталей получают ковкой или штамповкой. Технологические процессы КШП применяют для изготовления самых разнообразных изделий из черных и цветных металлов и их сплавов, что предопределяет большое разнообразие технологических процессов и оборудования.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ И ИЗДЕЛИЙ КУЗНЕЧНО-ШТАМПОВОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Общие сведения. Все многообразие технологических процессов КШП может быть сведено к следующим процессам: ковке, штамповке и специальным штамповочным процессам.

Ковкой называют технологические процессы обработки давлением, при осуществлении которых формообразование изделия происходит под воздействием деформирующих сил, прикладываемых к определенным частям поверхности заготовки с заданной последовательностью при условии отсутствия ограничения течения металла в направлениях, перпендикулярных прикладываемым деформирующим силам.

Изделия, получаемые ковкой, являются машиностроительными заготовками, из которых в механосборочных цехах изготовляют детали.

Для ковки используют универсальный инструмент. При производстве самых разнообразных поковок можно ограничиться достаточно небольшим набором рабочих инструментов, среди которых наиболее часто используемые - плоские бойки, пережимки, раскатки, прошивни и оправки, осадочные плиты и топоры. Заготовками для ковки служат слитки, различный прокат, прессованные прутки и профили

Штамповкой называют технологические процессы обработки давлением, при осуществлении которых формообразование изделия на заключительной стадии пластического деформирования происходит в условиях ограниченного течения, определяемого формой и размерами полостей (ручьев) рабочих инструментов - штампов.

Схема напряженного состояния заготовки в процессе ее пластического деформирования зависит от типа заготовки. При ковке и штамповке изделий из слитков, сортового проката и прессованных прутков схема напряженного состояния, как правило, объемная (всестороннее неравномерное сжатие), поэтому штамповку называют объемной. При штамповке деталей из листовых заготовок схему напряженного состояния можно с достаточной степенью точности считать плоской, а штамповку называют листовой.

Изделия, изготовленные ковкой или объемной штамповкой, называют соответственно коваными или штампованными поковками, а изделия, изготовленные листовой штамповкой, - деталями, поскольку последние практически идут в сборочные цехи без какой-либо обработки резанием.

В процессах КШП пластическая деформация может быть холодной, горячей и промежуточной - неполной холодной или неполной горячей. При каждом виде деформации получают изделия с определенным внутренним строением, механическими и эксплуатационными свойствами и, в первую очередь, с определенными упрочняющими и разупрочняю-щими эффектами (2, 8].

При холодной пластической деформации (с полным упрочнением) явления возврата и рекристаллизации полностью отсутствуют. Температура холодной пластической деформации Т <0,37"ПЛ, где Т пл абсолютная температура плавления деформируемого металла. В результате холодной пластической деформации металл приобретает текстуру преимущественного ориентирования кристаллографических осей зерен. Получаемые изделия имеют поверхности высокого качества, а также высокие прочностные свойства. Материал изделий -малолегированные и малоуглеродистые стали, а также некоторые цветные металлы и их сплавы.

При неполной холодной пластической деформации рекристаллизация отсутствует, явление возврата протекает полностью. Поэтому металл приобретает полосчатую структуру без следов рекристаллизации, а при значительной деформации - текстуру. Неполную холодную деформацию осуществляют в интервале температур Т = (0,3 + 0,5)7пл.

При горячей пластической деформации (с полным разупрочнением) рекристаллизация протекает полностью, в резу.штате металл при обретает полностью рекристаллизованную равноосную структуру. Температура горячей пластической деформации Т > 0,77*ПЛ.

Неполную горячую пластическую деформацию (с. неполным разупрочнением) [7* = (0,5-г0,7)7*пл], при которой рекристаллизация протекает не полностью, применяют редко, так как для структуры изделий, полученных этим процессом, характерно наличие рекристаллизованных (разупрочненных) равноосных и нерекристаллизованных (упрочнен ных) вытянутых зерен.