Порядок выполнения работы

1. Определить ударную вязкость отлитых образцов по формуле

КС = ; где

A – работа, затраченная на излом образца [Дж];

S – площадь поперечного сечения образца [м²].

2. Описать ход экспериментальной части и результаты эксперимента с пояснениями, анализом и выводами. Объяснить, почему отливки имеют разную макроструктуру, ударную вязкость и качество поверхности.

3. Краткий вывод по результатам работы.

Выполнение индивидуального задания

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ КУЗНЕЧНОЙ КОВКИ

Цель работы

1. Познакомиться с оборудованием и технологическим процессом кузнечной ковки.

2. Изучить основные операции кузнечной ковки.

3. Научиться выбирать оборудование, назначать технологию ковки изделий.

Материалы и оборудование

1. Пневматический молот с весом падающих частей 75 кг.

2. Нагревательная печь с термопарой и потенциометром.

3. Мерительный инструмент (штангенциркуль, линейка).

4. Углеродистая сталь.

Основные положения

Кузнечная ковка – это технологический процесс, при котором металл деформируется с помощью ударов кузнечного молота или нажатия пресса.

Таблица 1

Примечание: в числителе приведен предел прочности при растяжении в кгс/мм², в знаменателе – относительное удлинение в %.

Таблица 2

Превышение температуры нагрева металлов при ковке ведет к образованию дефектов, называемых перегревом и пережогом.

Перегрев – это рост зерна металла сверх допустимого, что ведет к снижению механических свойств.

Пережог – это означает окисление границ зерен, такой металл разваливается при ковке.

Ковка при температуре ниже нижнего предела температурного интервала приводит к разрушению металла из-за недостаточной пластичности.

Технологический процесс ковки представляет собой совокупность определенных операций, основными из которых являются:

1. Осадка – операция увеличения площади поперечного сечения заготовки за счет уменьшения высоты (рис. 1).

2. Высадка – осадка части заготовки (рис. 2).

3. Протяжка – увеличение длины заготовки за счет уменьшения толщины (рис. 3).

4. Рубка – разделение заготовки на части (рис. 4).

5. Прошивка – операция получения отверстия в заготовке. Различают глухую прошивку и сквозную (на рис. 6 показана сквозная прошивка). (см. рис. 5).

6. Раскатка – увеличение диаметра кольцевой заготовки за счет уменьшения толщины кольца (см. рис. 6).

7. Передача ‑ смещение одной части заготовки относительно другой (см. рис. 7).

На всех рисунках буквами обозначить: а – заготовку; б – поковку; в – схему операции.

Рис. 6. Раскатка на оправке

Величина деформации при ковке характеризуется коэффициентом уковки K_У:

K_У = F_max/F_min,

где F_max и F_min – это максимальная и минимальная площадь поперечного сечения до и после ковки.

Молоты – это машины ударного действия,

а прессы – это машины с медленным приложением нагрузки.

Мелкие поковки обычно куют на пневматических молотах, крупные – на паровоздушных ковочных молотах, а очень крупные и тяжелые поковки – на гидравлических прессах.

Схема и принцип действия пневматического молота (см. рис. 8).

Пневматический молот имеет два цилиндра: компрессорный 1 и рабочий 2. Поршень 3 компрессорного цилиндра нагнетает воздух в рабочий цилиндр 2 и приводит в движение рабочий поршень 4, который выполнен за одно целое с массивным штоком 5 и называется бабой молота. Возвратно-поступательное движение поршня компрессорного цилиндра осуществляется кривошипно-шатунным механизмом 6, который получает движение от электромотора 7 через клиновидную ременную передачу 8 или с помощью зубчатых колес.