1. Уменьшение ёмкости в сталеплавильных агрегатах;

2. Уменьшение массы получаемых слитков;

3. Увеличение скорости кристаллизации слитков;

4. Разливка в вакууме;

5. Разливка в среде инертных газов;

6. Обогрев прибыльной части слитка;

7. Разливка под синтетическими шлаками;

8. Армирование слитков.

Специализирование слитков.

Специализированные слитки применяются для изготовления поковок конкретных форм и разделяются на два типа:

1. Слитки для сплошных поковок,

2. Слитки для пустотелых поковок.

·

Для сплошных поковок – Удлинённые слитки .

Преимущества:

- максимальное приближение к форме готовой поковки;

- улучшение качества из-за большей скорости кристаллизации;

- уменьшение отхода металла с прибыльной и донной частей;

- возможность ковки с уковом =2, вместо укова =3 из обычных слитков;

- ускоренный нагрев тонких слитков перед ковкой.

Недостаток: невозможность проведения операции осадка.

·

Укороченные слитки. Применяются для типа осаженных дисков.

диаметр отверстия очень мал.

К=5-10%.

Укороченные слитки применяются для поковок осложнённых операций таких как осадка.

Преимущества: те же, что и у удлинённых слитков.

Недостаток: Очень тяжело удалить прибыльную и донную часть.

·

Слитки для пустотелых поковок – кузнечные слитки обратной конусности.

=2-2.5 К=3-5%

В таком перевёрнутом слитки резко ухудшается качество осевой зоны, которая удаляется (высверливается или прошивается).

Фронт кристаллизации направлен перпендикулярно стенкам

Преимущество: уменьшенный объём прибыли: =12-16% ( в обычных слитках 18-25%)

· Бесприбыльные слитки – для пустотелых поковок типа раскатанных колец, бандажей.

; тонн;

Где 1 – усадочная раковина

После осадки усадочная раковина имеет вид, который при прошивке удаляется.

Где 1- холодильник литник; 2- изложница обратной конусности;

3- поддон; 4-донный вкладыш; 5- усадочная раковина.

=2-2.5; К=5-10%; ; =(0.7-0.9)H.

В данном типе слитка реализован принцип углубления усадочной раковины за счёт уменьшения диаметра (d) усадочной раковины, что очень удобно для изготовления пустотелых поковок, так как усадочная раковина удаляется прошивкой.

Масса слитка определяется из таблицы для универсального слитка, оттуда же и параметры слитка

=3-5% ; =5-7%

Недостаток: слитки не куются.

Преимущества:

- улучшает качество кристаллизации из-за большой скорости кристаллизации,

- существенная экономия металла (от 200 до 400 кг. на каждой тонне поковок).

Расходный коэффициент

Для бесприбыльных слитков a=1.15-1.2,

Для универсальных слитков a=1.56-1.6.

· Пустотелые слитки – толстостенные трубы, втулки, цилиндры.

Преимущества:

- хорошее качество металла из-за большой скорости кристаллизации,

- не нужны операции осадки и прошивки,

- уменьшение времени нагрева.

Недостаток:

- некоторое усложнение технологии разливки (труба, центровка),

- невозможность проведения операции осадка,

- сложность удаления прибыльной и донной части.

Перед заливкой стали в изложницу вставляется труба (1) из той же марки стали, что будет заливаться.

тонн; =1.4-2.2; ; К=3-5%

Снизу спираль необходима для охлаждения водой после того, как вынимают стальной стержень, что бы стенки тонкостенной трубы не слипались при заливке стали.

Разновидности кузнечных слитков.

1. Слитки повышенной конусности

; К=5-10%

Достигается повышенной плотности неметаллических включений за счёт повышения пустотности вытеснения вверх.

Недостатки:

- большая прибыльная часть;

- увеличение времени ковки.

2. Слитки с двойной и тройной конусностью.

3. Многолучевые или многолепистковые слитки предназначены для ковки калиброванных или вырезных бойках.

Прокатанные слитки применяются для ковки мелких и средних поковок и для объёмной штамповки. Применяются в виде обжатых заготовок (блюмсов) и сортового проката.

: минимальные размеры

максимальные размеры

Блюмс применяется для ковки.

Сортовой прокат применяется для ковки и объёмной штамповки.

мм. мм.

Прокат поступается в виде:

- проката обычной точности;

- проката повышенной точности;

- проката комбинированного.

Периодический прокат.

Значительно дороже, чем обычный. Применяется только в крупносерийном производстве, когда затраты на его обретение оказываются меньшими по сравнению с прибылью от повышения производительности труда или снижения отходов металла.

Разделка исходных материалов на мерные заготовки.

Эта операция проводится на заготовительном участке кузнечного цеха и осуществляется при помощи резки:

- на кривошипных пресс. ножницах;

- резкой пил;

- с помощью хладнолома;

- при помощи газопламенной резки;

- при помощи пламенной резки;

- взрывной резкой.

· Резка на кривошипных пресс-ножницах. Применяется в крупносерийном производстве, когда не предъявляется повышенных требований к торцу заготовки

Где 1- исходная заготовка; 2- ползун пресс-ножниц; 3- ножи; 4- регулируемей упор; 5- прижим; 6- отрезанная заготовка.

Z=(2-4) ; ; . Как видно из этого рисунка.

1.- график зависимости от марки стали. Где 1- твёрдая сталь; 2-средняя сталь; 3- мягкая сталь.

2.- график зависимости и от и те же марки стали.

Мягкие стали подогревают до температуры 250-300 для повышения хрупкости.

Твёрдые стали подогревают до температуры 450-700 для уменьшения усилия резки.

Температурно- силовые условия резки на ножницах.

Где К=1.7;

;

.

Инструмент для резки на ножницах.

Инструментом для резки на ножницах являются ножи.

Цельный одноручьевой нож изготовляется из сталей: 5ХВ2С, 6ХВ2С, 40Х, 40ХН, У10.

Ножи бывают одноручьевые и многоручьевые, цельные или со вставками, составные.

Многоручьевые ножи делают для уменьшения расхода штамповой стали.

Ручей со вставкой.

Где 1- державка; 2- вставка.

Составной нож.

Где 1- правая часть; 2- левая часть; 3- крепёжный элемент.

Организация рабочего места при резке на ножницах.

Где 1- наклонный стилаж; 2-проходная часть; 3- проводной рольган; 4- ножницы; 5- тара для нарезанных заготовок.

Дефекты при резке на ножницах и способы их уменьшения.

- Заусенец образуется из-за большого зазора между ножами.

- Скол металла образуется из-за малого зазора между ножницами.

- Косина среза.

γ=3-120

Методы устранения

- Резка под углом.

- Резка с осевым подпором.

- Резка втулочными ножами.

· Резка заготовки пилами. Применяется при повышенных требованиях к геометрии торца и размерам отрезаемой заготовки. Используется в мелкосерийном производстве.

Пилы бывают дисковые, реечные, проволочные, ленточные, зубчатые электромеханические и тому подобные.

- Дисковые пилы применяют для разделения заготовок диаметром до 800мм., характеризуются диаметром диска пилы и делятся на зубчатые и беззубые.

Где 1 – пруток; 2 – электродвигатель; 3 – подающий гидроцилиндр; 4 – понижающий редуктор; 5 – диск пилы; 6 – упор.

1 – сталь – 3. 2 – У10

- Резка беззубчатыми пилами имеет такую же схему, но вместо понижающего редуктора (4) установлен повышающий редуктор (мультипликатор), за счёт чего диск вращается со скоростью 2500-5000 об/мин или 125-250 м/с. От трения выделяется тепло, металлическая заготовка расплавляется и происходит резка.

В диске предназначены вырезы для охлаждения пилы.

- При электромеханической резке повышается производительность труда, которая не зависит от твёрдости материала.

- Реечные или ножовочные пилы универсальны и производительны, применимы для резки заготовки с ровными торцами, одинаковой длины, небольшие заготовки. Толщина пилы 3-4мм.

- Ленточные пилы бывают вертикальные и горизонтальные. Толщина до 1мм. Режут быстро.

- Проволочные пилы сделаны по типу ленточных, но вместо ленты – проволока нержавеющая, обклеенная образивным порошком или алмазным. Толщина 0.2-0.5мм.

· Газопламенная резка заготовки. В качестве энергоносителей используется керосин, бензин, ацетилен.

·

Резка хладноломом применяется для разделения заготовки большого сечения из хрупких материалов в мелкосерийном производстве. Оборудование для хладноломов служат прессы, лучше когда гидравлические.

Хладнолом тем эффективнее, чем уже надрез и чем меньший радиус при вершине он выполнен.

; ; .

С точки зрения техники безопасности ломать лучше так:

Нормирование разделочных операций.

Коэффициент использования материала – это отношение массы детали к норме расхода:

Где N –норма расхода, ;

- коэффициент раскроя, ;

- полезная длина прутка, , n – кратное количество заготовки из прутка;

- расчётная универсальная длина, , -сумма линейных потерь, - отходы на пропиловку; отходы на некратность, ; отходы на концевой зажим прутка.

Коэффициент весовой точности заготовки и поковки:

; .