Поковки

Поковки массой от 0,2 до 120 кг изготавливаются на Кузнечном заводе ОАО «КАМАЗ» методами горячей объемной штамповки:

- штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП);

- штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ);

- специализированные процессы штамповки и штамповка в автоматических линиях.

Исходные заготовки для поковок

В качестве исходных заготовок для горячей штамповки используется металлопрокат в основном круглого сечения, в некоторых случаях применяется прокат квадратного и прямоугольного сечения, а так же трубный прокат.

Заготовки круглого сечения	Трубные заготовки	Заготовки прямоугольного сечения

Металлопрокат рубится на мерные заготовки на пресс-ножницах усилием от 360 до 1600 тн. с предварительным нагревом до температуры «синеломкости» в газовых печах или режется на ленточных и дисковых пилах.

Резка заготовок на пресс-ножницах имеет очень высокую производительность, но низкую точность по длине и дефекты торца.

Дисковые пилы

Дисковые пилы представляют собой диск диаметром 300…800 мм с режущими зубьями, снабженные гидравлическими зажимными приспособлениями. Для стальных заготовок разрезание на дисковых пилах применяется тогда, когда требуется высокая точность по длине и перпендикулярность торца оси заготовки. Для цветных металлов и трубного проката это основной метод резания, т.к. резка их на пресс-ножницах дает большое смятие.

Схемы резки проката дисковой пилой: а – одного прутка; б – пакета прутков; в – проката прямоугольного сечения

Ленточные пилы

Ленточные пилы имеют форму бесконечной ленты толщиной 1,0…1,6 мм. Потери на рез в этом случае малы, но сам инструмент (пильная лента) стоит дорого.

Схема вертикальной ленточной пилы	Ленточнопильный станок MEBA

Штамповка на КГШП

На Кузнечном заводе используются кривошипные горячештамповочные прессы (КГШП) усилием 1000, 1600, 2500 и 6300 тн., выстроенные в штамповочные линии. В состав линий входят так же индукционный нагреватель, обрезной пресс, а в некоторых линиях используются ковочные вальцы и поперечно-клиновая прокатка (линия «шатуна») для заготовительных операций. Заготовки нагреваются в индукционном нагревателе токами высокой частоты (ТВЧ), предаются по транспортеру на штамповку, далее на обрезной пресс для обрезки облоя и прошивки отверстия.

Линия на основе КГШП LZK-2500

Типовая конструкция кривошипного горячештамповочного пресса

При объемной штамповке формообразование заготовки происходит в полости специального инструмента (штампа).

Штамповка в открытых штампах характеризуется тем, что зазор между верхней и нижней частями штампа является переменным и уменьшается в процессе деформирования металла. В зазор вытекает излишек металла, который образует заусенец (т.н. облой), который является нежелательным отходом, однако он необходим для обеспечения полного заполнения ручья штампа. В дальнейшем облой обрезается на обрезном прессе.

Штамповка в закрытых штампах отличается тем, что небольшой зазор между верхней и нижней частями штампа обеспечивает лишь их взаимную подвижность и в процессе деформирования металла остается постоянным. Отсутствие облоя в закрытых штампах сокращает расход металла, исключает необходимость в его обрезке. Однако этот тип штампов применяется для сравнительно простых деталей, в основном тел вращения, и требует использования точных по массе заготовок.

Поковки, штампуемые на КГШП, подразделяют в зависимости от конфигурации и сложности изготовления на 5 основных групп, и в зависимости от методов изготовления в каждой группе выделено 3 подгруппы. Далее приведены примеры только тех групп и подгрупп поковок, которые изготавливаются на Кузнечном заводе для деталей автомобилей КАМАЗ.

Стадии штамповки в открытых (а..д) и закрытых (е…к) штамповочных ручьях

Поковки I группы

Осесимметричные поковки, изготавливаемые осадкой в торец или осадкой с одновременным выдавливанием, т.е. поковки круглые в плане или близкие к этой форме. Поковки 1-й подгруппы штампуют за один переход, 2-й и 3-й подгрупп – соответственно за два и три перехода с применением осадочной площадки.

Поковки II группы

Поковки удлиненной формы с небольшой разницей в площадях поперечных сечений. Штамповка осуществляется без предварительной подготовки заготовок, поковки 1-й подгруппы штампуют за один переход, 2-й подгруппы – за два, поковки 3-й подгруппы получают при спаривании поковок за три перехода без подготовки заготовок или с использованием пережимного ручья.

Поковки III группы

Поковки удлиненной формы со значительной разницей в площадях поперечных сечений. На Кузнечном заводе изготавливаются поковки только 2-й подгруппы – с использованием заготовительных операций: вальцовкой на ковочных вальцах или вальцах поперечно-клиновой прокатки.

При поперечной прокатке два валка с клиновыми элементами придают заготовке вращательное движение и тем самым деформируют ее в поперечном направлении.

Вальцовку применяют для подготовки заготовки к последующей операции штамповки на другом оборудовании. Эта заготовительная операция перераспределяет металл по длине заготовки за счет обжатия заготовки вращающимся инструментом – валками.

Последовательность процесса вальцовки:

1-заготовка, 2- упор, 3- клещи, 4 и 5 –валки, 6- инструмент (ковочные сектора)

Поковки IV группы

Поковки с изогнутой осью. На Кузнечном заводе на КГШП изготавливают поковки 1-й подгруппы – применяют штампы с замком, 3-й подгруппы – штампы с замком и гибочными ручьями.

Поковки «Сошка рулевого управления

Поковки V группы

Поковки, изготавливаемые выдавливанием:

1-я подгруппа – поковки типа стержня с утолщением, стержневые элементы образуются выдавливанием металла в направлении оси поковки (прямым выдавливанием), а отдельные выступы – обратным выдавливанием; 2-я подгруппа – поковки с утолщениями или отростками, выдавливание металла происходит в направлениях, перпендикулярных к оси поковки (поперечное выдавливание) или комбинированное выдавливание (прямое и поперечное);

3-я подгруппа – поковки с глухой или сквозной полостью, полые элементы образуются выдавливанием металла в замкнутую кольцевую полость.

Поковки получаются прямым и обратным выдавливанием