Кузнечный молот

Пример работы кузнечного молота.
Кузнечный молот представляет собой машину ударного действия, которая пластически деформирует нагретый до ковочных температур металл. Такие машины – просты по своему составу, а потому отличаются высокой ремонтной стойкостью, вследствие чего часто используются на предприятиях, занимающихся ковкой и горячей штамповкой.
В зависимости от типа применяемого энергоносителя различают следующие виды описываемых агрегатов:
1. Паровоздушный молот, который использует энергию перегретого пара.
2. Пневматический молот, энергоносителем у которого выступает сжатый воздух.
3. Гидравлический молот, деформирующий заготовку силой потока рабочей жидкой среды (воды или масла).
4. Гидровинтовой молот, где, наряду с энергией жидкости применяется и механическая энергия.
5. Механический молот, для которого реализован принцип непосредственного преобразования потенциальной энергии/работы в кинетическую.
Классификацию производят также и по технологическому назначению; это определяет особенности конструкции молотов. В частности, ковочный молот имеет отдельно стоящие стойки, а паровоздушный молот отличается исполнением стоек, соединённых с шаботом при помощи крепёжных, подпружиненных деталей.
Принцип компоновки всех молотов — в основном вертикальный. Немногочисленные варианты горизонтальных бесшаботных молотов — импакторов – особого распространения не получили. Причина – сложность удержания нагретой заготовки во время её обработки давлением. В то же время сотрясения грунта и фундамента при этом значительно уменьшаются, что делает работу на таком оборудовании более комфортной.
По своему устройству типовой кузнечный молот состоит из следующих узлов:
- силового цилиндра;
- штока;
- двух боковых стоек;
- шабота;
- бабы;
- системы управления.
Текущее позиционирование производится специальными направляющими на боковых стойках с развитой поверхностью контакта. Аналогичные элементы предусмотрены и по боковым поверхностям бабы, в результате по нагретой болванке наносятся достаточно точные удары.
Шабот представляет собой большую и массивную чугунную деталь: по эксплуатационным соображениям масса шабота не менее чем в 10 раз должна превосходить массу падающих частей. Для снижения вибраций шабот глубоко помещается в грунт, и устанавливается на виброгаситель, в качестве которого принимают большие дубовые доски квадратного сечения.
В цилиндре происходит перераспределение создаваемого перегретым паром давления, с направлением потока энергоносителя в нижнюю полость, с которой жёстко связан шток. На противоположной части штока закреплена баба молота, совершающая возвратно-поступательные перемещения, деформируя тем самым материал. Кузнечный молот отличается наличием гладких бойков, в то время как паровоздушный молот снабжается специальным инструментом – ковочным штампом.
Молот ковочный имеет довольно сложную систему управления, что требует от кузнеца высокого производственной квалификации и надлежащего опыта. Дело в том, что любой паровоздушный распределительный механизм постоянно функционирует в цикле холостого и рабочего качаний. Разница между ними состоит в амплитуде колебания: в холостом цикле она составляет, в зависимости от мощности агрегата, 10…50 мм, а в рабочем — определяется исходной высотой поковки. Поскольку с каждым новым ударом этот параметр уменьшается, а металл охлаждается, то сила следующего воздействия должна быть большей, и это зависит исключительно от угла поворота рычага, перекрывающего (полностью или частично) отверстия управляющего золотника.
Принцип работы молотов с двойным воздействием заключается в осуществлении следующих действий:
1. Подъёма до своего верхнего положения (но не до крайнего, поскольку в этом случае можно выбить крышку цилиндра, размещённого на подцилиндровой плите).
2. Удержание навесу в то время, когда на штамп устанавливается нагретая болванка.
3. Разгон вниз, причём для первого контакта с заготовкой количество сжатого воздуха (если используется пневмомолот) или пара должно быть наибольшим.
4. Подъём с верхней половинкой штампа вверх, и извлечение поковки из нижней полости (или её кантовки, если горячее деформирование выполняется за несколько переходов).
Технология горячей штамповки заключается в нанесении по заготовке до 5…6 ударов, в зависимости от сложности поковки и температуры металла. Конкретная схема деформирования устанавливается в технологической карте операции.
Пневматический молот, устанавливаемый в единичном количестве, обычно снабжается индивидуальной компрессорной установкой. Такой пневмомолот не отличается высокой массой падающих частей, а потому может использоваться для ковки небольших изделий. Пневмомолот имеет как правило, С-образную станину, которая скрепляется для жёсткости боковыми стойками. Штамповочная зона пневмомолота, таким образом, открыта с трёх сторон, что облегчает его обслуживание.
Гидравлический молот имеет ограниченное применение. Часто используют гидравлические ковочные агрегаты в горячей листовой штамповке.