Kucie swobodne

Kucie swobodne stosuje się przede wszystkim w produkcji jednostko­wej i małoseryjnej, najczęściej dla otrzymania odkuwek dużych części sil­nikowych (dużych wałów, korbowodów itd.). Kształt odkuwki otrzyma­nej w ten sposób na ogół różni się od kształtu obrobionego przedmiotu, po­nieważ odkuwka podlegająca kuciu powinna mieć kształt prosty, łagodne przejścia, w miarę możności symetryczne, które powstają z „wyprostowa­nia” na rysunku linii zarysu według najbardziej wystających miejsc. Po­wierzchnia odkuwki zazwyczaj nie jest gładka, ma miejscowe zagłębienia (ślady uderzeń młota) i oprócz tego pokryta jest warstwą zgorzeliny. W du­żych odkuwkach warstwa ta ma znaczną grubość (do 5 mm i więcej).Niedokładność wymiarów i kształtów jest spowo­dowana:1)niemożnością dokładnego dostosowania siły uderzenia do wymaga­nej wielkości odkształcenia;2)niedokładnością pomiarów gorących odkuwek;3)zmniejszeniem wymiarów odkuwki (analogicznie do skurczu odlew­niczego) przy jej stygnięciu; skurcz można uwzględnić tylko w przybli­żeniu;4)odkształceniem odkuwek, przesunięciem przebijanych otworów od wymaganego ich położenia itd.Jak przy każdej pracy ręcznej wielkość niedokładności zależy w znacz­nym stopniu od doświadczenia i uwagi kowala, dlatego wielkości tej nie da się dokładnie obliczyć.Dopuszczalne odchyłki wymiarowe odkuwek stalowych kutych swo­bodnie są określone w normie PN/H-94101. Nie odnosi się ona do odkuwek w kształcie kostek, płyt, krążków, pierścieni i tulei, które są przedmiotem odrębnych norm: PN/H-94102 i PN/H-94103.W normie PN/H-94101 rozróżnia się w zależności od trudności wykona­nia trzy klasy odkuwek swobodnie kutych:5)klasa I — odkuwki łatwe o kształcie walców i graniastosłupów bez występów lub z występami symetrycznymi, przy czym stosunek średnic lub grubości występów do średnicy lub grubości przylegającej części od­kuwki nie przekracza 1,5 (rys. 63a);6)klasa II — odkuwki normalne o kształcie walców lub graniastosłu­pów z symetrycznymi występami, przy czym stosunek średnicy lub gru­bości występów do średnicy lub przylegającej części odkuwki jest większy niż 1,5 (rys. 63b);3) klasa III — odkuwki trudne o kształcie walców lub graniastosłupów o niesymetrycznych występach lub odkuwki o bardziej skomplikowanych kształtach (rys. 63c).Większość typowych części silnikowych (jak np. wały korbowe, korbo-wody itp.) należy zaliczyć do odkuwek trudnych, tj. do III klasy.W tabl. 17 podano dopuszczalne odchyłki wymiarów odkuwek trudnych (III klasa) ze stali węglowych i stopowych o zawartości dodatków stopo­wych do 5% według PN/H-94101.Dopuszczalne odchyłki wymiarów zostały uzależnione od stosunku wy­miarów podłużnych do poprzecznych. Dla wymiarów poprzecznych od­chyłki (tb) zależą od stosunku długości całej odkuwki do wymiaru poprze­cznego danej części odkuwki. Dla wymiarów podłużnych odchyłki (r,) za­leżą od stosunku długości danej części odkuwki do wymiaru poprzecznego tej części.Obecnie do kucia swobodnego stosowane są mioty o ciężarze części spadających, tj. bijaka, górnego kowadła, tłoka i tłoczyska, do 5000 kG, przekuwające wlewki o ciężarze do 2 T. Cięższe wlewki przekuwane są na prasach hydraulicznych.Najczęściej, szczególnie do produkcji niewielkich ilości przedmiotów, stosuje się do kucia swobodnego młoty parowo-powietrzne dwustronnego działania, napędzaneparą o ciśnieniu 5 -r 7 atn. Ze względu na konstrukcję kor­pusu stosowane młoty paro­wo-powietrzne możemy po­dzielić na jednostojakowe, dwustojakowe i mostowe. Przykład typowej konstrukcji dwustojakowego młota paro-wo-powietrznego do kucia swobodnego przedstawiony jest na rys. 64. W cylindrze 1 porusza się tłok z tłoczyskiem podobnie jak w maszynie pa­rowej. Do tłoczyska 2 przymo­cowany jest bijak 3, a za jego pośrednictwem górne kowadło 4. W celu zapewnienia osio­wego uderzenia bijaka, poru­sza się on w prowadnicach 5-Przekuwany materiał ustawia się na kowadle 6, zamoco­wanym na stalowej’ „po­duszce” 7, która spoczywa na szabocie 8. Sterowanie mło­ta (podnoszenie i opuszczanie bijaka) odbywa się za pomocą mechanizmu rozrządu pary lub powietrza 9, uruchamia­nego dźwignią 10. Stojaki 11 ustawione są na oddzielnym fundamencie niezależnie od szaboty.Wielkie mostowe młoty pa­rowe do kucia swobodnego (rys. 65) mają zamiast cięż­kich lanych stojaków lżejszą Składa się ona z dwóch słupów 1, połączo­żarze części spadających do 1000 kG oraz niekiedy (do operacji wymagającej dużej częstotliwości uderzeń) młoty sprężynowe.Prasy hydrauliczne były pierwszymi prasami kuźniczymi, którymi usiłowano po­prawić warunki pracy w kuźniach wyposażonych w młoty parowe i spadowe oraz usunąć wstrząsy gruntu, nieprzyjemny hałas, nadmierne zużycie pary, znaczny koszt napraw i związane z tym postoje. Przy wytwarzaniu silników prasy hydrauliczne stosowane są przede wszystkim przy kuciu swobodnym ciężkich wałów korbowych. Rozróżniamy dwa typy pras: a) czterokolumnowe z jednym, trzema lub czteremacylindrami o nacisku 2000 4-20 000 T oraz b) wysięgowe jednostojakowe z jednym cylindrem o nacisku 1004-1500 T.Typową konstrukcję kuźniczej czterokolumnowej prasy hydraulicznej z jednym cylindrem przedstawiono na rys. 66. Nurnik prasy osadzony jest w suwaku 1, za­opatrzonym w cztery tuleje 2, za pomocą których posuwa się po słupach. Woda pod ciśnieniem 150-4 300 atn znajdująca się w cylindrze ciśnie na nurnik i przesuwa go wraz z suwakiem w dół. Do ruchu powrotnego służą dwa cylindry powrotne 3 z nur­nikami 4. Nurniki te za pomocą belek 5 i cięgieł 6 zamocowanych w suwaku prze­suwają go w położenie górne. Rozrząd wody odbywa się za pomocą osobnego urządze­nia, zwanego rozdzielaczem.Rozpatrzmy kilka typowych przykładów kucia swobodnego części sil­nikowych.Na rys. 67a-g pokazano przebieg kucia wału o trzech wykorbieniach roz­stawionych wzglądem sie­bie pod kątem 120°. Wał ten odkuwa się z rygla kwadratowego, przekutego na bryłę w kształcie pro­stopadłościanu o grubości równej szerokości ramion. Po wykonaniu żłobków (rys, 67a) oraz wydłuże­niu końców otrzymujemy część o kształcie pokaza­nym na rys. 67c. Następ­nie odkuwamy czop głów­ny 1 na okrągło oraz za pomocą palnika gazowego wycina się materiał w miejscach x, po czym czo­py 2 i 3 obtacza się na to­karce. Po nagrzaniu czopa 3, na kwadratowe zakoń­czenie wału 4 nakłada się grzechotkę, którą obraca się, jak przedstawiono na rys. 67e, hakiem do dźwi­gu. W ten sam sposób skręcony zostaje wał w płaszczyźnie 2 czopa, rów­nież uprzednio nagrzane­go. Dalszą obróbkę wału po wycięciu miejsc y pal­nikiem i zaokrągleniu czo­pa 4, wykonuje się na ob­rabiarkach.Ze względu na wielo­krotne miejscowe nagrze­wanie wał należy przed obróbką dobrze wyżarzyć.Opisany sposób odkuwa-nia wału korbowego jest wygodny i tani, ma jednak istotną wądę. Przekręca­nie wykorbień o kąt 120° wpływa ujemnie na prze­bieg włókien stali, powo­dując w miejscach skręca­nych obniżenie własności wytrzymałościowych. Dla-tego też jako lepszy uważany jest sposób kucia wału z trzema wykorbie-niami pod kątem 120°, pokazany na rys. 68

Comments

comments