Сплавы АД и АД-1. Элементы конструкций и деталей, не несущие нагрузки и требующие применения материала с высокими пластическими свойствами, хорошей свариваемостью, высоким сопротивлением коррозии и высокой тепло- и электропронодностью. Из этих сплавов изготавливаются трубопроводы разного назначения, витражи, перегородки в комнатах, электропровода, двери, оконные рамы, корпусы часов, ювелирные поделки, палубные надстройки морских и речных судов, обои, обертки, баки и т. д. Алюминиевые сплавы применяются также в виде заклепок для средненагружаемых конструкций из алюминиевых сплавов с повышенной коррозионной стойкостью и для конструкций из магниевых сплавов. Сплав АМц.- Сварные детали, трубопроводы, емкости для жидкостей и другие малонагружаемые детали и изделия; изделия, изготовляемые глубокой вытяжкой, гибкой и т. д., а также проволока для заклепок. Заклепки для средненагружаемых конструкций из алюминиевых сплавом с повышенной коррозионной стойкостью и для конструкций из магниевых сплавов. Сплав АМг2. Сварные и клепаные детали, трубопроводы разного на значения, емкости для жидкостей и другие средне- и малонагружаемые детали и изделия. Также изготовляются витражи, перегородки в комнатах, электропровода, двери, оконные рамы, корпусы часов, палубные надстройки морских и речных судов, обои, обертки, баки и т. д. Проволока применяется в качестве присадочного материала и для изготовления заклепок. Сплав АМгЗ. Сварные малонагружаемые детали и конструкции, с высокой коррозионной стойкостью, трубопроводы, емкости для жидкостей и другие средне-нагружаемые детали и изделия. Сплавы АМг5, АМг5В и АМг6. Сварные и клепаные средненагружаемые детали и конструкции, требующие высокой коррозионной стойкости; трубопроводы, емкости для жидкостей и другие детали и изделия. Сплав АМг5П. Заклепки, применяемые для клепки средненагружаемых конструкций из алюминиевых сплавов с повышенной коррозионной стойкостью и конструкций из магниевых сплавов. Заклепки ставятся в конструкцию в отожженном состоянии. Сплавы Д1 и Д1П. Различные детали и элементы конструкций средней прочности. Производство полуфабрикатов из сплава Д1 заметно сокращается. Заклепки ставятся в конструкцию свежезакаленными (не позднее 2 ч. После закалки). Сплав Д6. Различные несущие детали конструкций, за исключением штамповок. Сплав аналогичен сплаву Д16, применение его сильно сокращается. Сплавы Д16 и Д16П. В конструкциях средней и повышенной прочности, Требующих повышенной долговечности при переменных нагрузках; в строительных конструкциях, не требующих высокой коррозионной стойкости, для изготовления ферм, а также для различных высоконагружаемых деталей и элементов-конструкций, за исключением штамповок и поковок. В сильно нагружаемых т-талях сплав Д16 заменяется сплавом В95. Заклепки ставятся в конструкцию и свсжезакаленном состоянии (не позднее 20—30 мин после закалки). Ставится в конструкциях, работающих при температуре до 250° С. Сплав Д18П. Один из основных заклепочных материалов для клепки нагружаемых конструкций из алюминиевых сплавов, работающих при температуре не выше 100° С. В конструкцию заклепки ставятся после закалки и естественного старения и течение не менее 4 суток. Сплав АВ, Детали и элементы средненагружаемых конструкций, изготовление которых требует высокой пластичности в холодном и горячем состоянии. Сплавы АД31 и АД3З. Применяются для клееных и клепаных конструкций сложной формы, а также для конструкций, где требуется повышенный предел текучести, и для прессованных изделий сложной формы (полые профили). Сплав В65. Заклепки для клепки нагружаемых конструкций из алюминиевых сплавов, работающих при температуре не выше 100° С. Заклепки в конструкции можно ставить в любое время после закалки и старения. Эта особенность составляет преимущество сплава В65 перед сплавами Д1 и Д16, которые он заменяет. Сплав АК2. Поршни двигателей внутреннего сгорания, работающие при повышенных температурах. Сплавы АК4 и АК4-1. Лопатки компрессоров, крыльчатки, диски и кольца турбореактивных и турбовинтовых двигателей, поршни двигателей и другие кованные детали, работающие при повышенных температурах. Сплавы АК6 и АК6-1. Штампованные и кованые детали сложной формы и средней прочности (крыльчатки большие и малые, подмоторные рамы, фитинги, качалки, крепежные детали). При переходе на технологию штамповки из алюминиевого сплава АК6 или АК4 примерно в три раза уменьшается масса поковки, что позволяет даже при последующей относительно дорогой операции микродугового оксидирования поверхности пробки получить значительный экономэффект.
Сплав АК8. Высоконагружаемые штампованные и кованые детали, подмоторные рамы, стыковые узлы, пояса лонжеронов. Трудности, связанные с горячей обработкой давлением, ограничивают применение этого сплава. Сплав В93. Поковки и штамповки. Сплав В94. Заклепки для сильнонагружаемых конструкций, работающих при температуре до 125° С. Сплавы В95 и В95-1. Нагружаемые конструкции, работающие длительное время при температурах не выше 100—120° С. Обшивка, стрингеры, шпангоуты, лонжероны самолетов, силовой каркас клепаных строительных сооружений. Из сплава В95-1 изготовляются штампованные лопасти. Сплавы В96 и В96ц. Прессованные и кованые изделия. Сплав ВД17. Лопатки осевых компрессоров, крыльчатки, диски и кольца турбореактивных и турбовинтовых двигателей, поршни двигателей и другие кованые детали, работающие при повышенных температурах. Сплав Д19. В конструкциях, работающих до 250° С; применяется сплав в искусственно состаренном состоянии. Сплав Д19П. Заклепки для нагружаемых конструкций, работающих при температуре от 125 до 250° С. Сплав Д20. Поковки и штамповки сложной формы, катаные листы, прессованные полуфабрикаты; нагружаемые детали и сварные изделия, работающие при 200—300° С. Лопатки, диски осевых компрессоров, сварные емкости и другие детали, работающие при повышенных температурах. Сплав Д21. Поковки и штамповки. Сплав Д23. Листы, плиты, поковки, штамповки, прессованные изделия, проволока. Заклепки ставятся в конструкцию в закаленном состоянии с последующим искусственным старением. Заклепки для сильнонагружаемых конструкций, работающих длительное время при температурах до 180° С. Применяется для сильно нагружаемых деталей, кратковременно и длительно работающих при температурах 160—180° С. В связи с растущим спросом на поковки и штамповки из алюминиевых сплавов и соответственно необходимостью технического регулирования процесса их изготовления, создаются необходимые отраслевые стандарты.
Отраслевой стандарт должен распространятья на штамповки и поковки из алюминиевых сплавов марок Д1, Д20, Д21, ВАД1, В95, В95пч, В95оч, В93пч, 1933, В96Ц, В96Цпч, В96Ц-3, АД33, АВ, АМг2, АМг3, АМг5, АМг6, АК4, АК4-1, АК4-1ч, АК5, АК6, АК6ч, АК6-1, АК8 и ВД17, изготавливаемых горячей объемной штамповкой и свободной ковкой.
Что же такое метод горячей объемной штамповки (еще называют просто "метод горячей штамповки") и свободная ковка? Итак, ГОШ (горячая объемная штамповка) – это процесс изготовления поковок в штампах. Основной особенностью горячей объемной штамповки (ГОШ) является применение специального инструмента — штампа, пригодного для изготовления заготовок деталей только одного типоразмера, в отличие от универсального инструмента для ковки — гладких бойков. Штамп — это сложный в изготовлении и трудоемкий инструмент, поскольку обычно содержит несколько ручьев. Ручей — это совокупность вырезов в верхнем и нижнем штампе одновременно деформирующих горячую заготовку. Если при ковке бойки деформируют плоские поверхности заготовки, контактирующие с ними, а боковые поверхности деформируются свободно без контакта с бойками, то при штамповке деформирование заготовки в каждом ручье заканчивается контактом металла со всеми поверхностями ручья, включая боковые. Это приводит к более интенсивному деформированию металла, повышению его пластичности, производительности процесса и возможности получения заготовок значительно более сложной конфигурации.
Ручьи штампа служат для постепенного приближения заготовки для штамповки, нарезанной обычно из круглого сортового проката и имеющей чаще всего форму простейшего цилиндра, к сложной конфигурации штампованной поковки. Из-за высокой стоимости штампов ГОШ применяется при средне-, крупносерийном и массовом производстве. Горячая поковка сразу после штамповки является точным оттиском окончательного (чистового) ручья, который, как и остальные ручьи, изготовляется обработкой резанием с высокой точностью и малой шероховатостью поверхностей, поэтому величины припусков, допускаемых отклонений размеров и объем последующей механической обработки существенно меньше, чем для кованой поковки.
ГОШ позволяет получить поковки более сложной конфигурации, соответствующей конфигурации (гравюре) окончательного ручья, поэтому трудоемкость штамповки значительно ниже, а производительность соответственно выше, чем при ковке.
ГОШ производится в закрепленных и незакрепленных штампах. Нормально штамповка осуществляется в закрепленных штампах. Обычно две части штампа надежно закрепляются: одна — в бабе молота, ползуне пресса или блоке пуансонов, вторая — в плите штамподержателя, столе пресса или матрицедержателях. Незакрепленные штампы применяются крайне редко — при мелкосерийном производстве или, когда высота штампового пространства оказывается недостаточной для извлечения поковки из штампа.
ГОШ производится в открытых и закрытых штампах. Обычно применяется штамповка в открытых штампах. Это наиболее простой, надежный и универсальный способ штамповки, позволяющий получать поковки самой сложной конфигурации. При штамповке в окончательном ручье избыточная часть металла выдавливается на поверхность разъема, образуя облой. По мере сближения частей штампа зазор между ними уменьшается, что приводит к увеличению сопротивления вытеканию металла в облой и обеспечивает надежное оформление самых трудно заполняемых частей поковки. Для нормального заполнения штампа и гарантированного оформления поковки в конструкции чистового ручья предусматривают устройство облойной канавки.
Свободная ковка представляет собой процесс пластической деформации нагретого до определенной температуры металла, происходящей под действием последовательных ударов бойка молота или под давлением пресса. В результате металл неограниченно течет во все стороны в пространстве между бойками и принимает форму заданной поковки. В большинстве случаев поковка служит заготовкой для дальнейшей механической обработки.
Ковка не только изменяет форму н размеры обрабатываемого металла, но и способствует улучшению его структуры н механических свойств. Она измельчает и уплотняет зерна, устраняет внутренние раковины и пузыри.
Свободная ковка обычно применяется для получения единичных поковок различной формы и размеров, а также при изготовлении небольших партий поковок. Она подразделяется на ручную и машинную.
Свободной ковкой можно изготовлять поковки различной массы — от нескольких граммов до сотен тонн. В основном свободная ковка применяется в индивидуальном и мелкосерийном производстве.
Свободная ковка разделяется на ручную и машинную. При ручной ковке обрабатывают небольшие заготовки и удары наносят ручником или кувалдой. Ручная ковка широко применяется в мастерских при ремонтных работах.
Свободная ковка на молотах и прессах. В настоящее время при свободной ковке пользуются приводными молотами и прессами. Это позволяет увеличить производительность ковки и обрабатывать крупные заготовки. Основные операции при свободной ковке на молотах и прессах такие же, как и при ручной. Инструмент, применяемый при ковке на молотах и прессах, несколько отличается от инструмента для ручной ковки. Например, при рубке применяют кузнечные топоры, для прошивки и пробивки отверстий используют прошивки, кроме того, при свободной ковке применяют различные обжимки и раскатки. При работе с тяжелыми заготовками широко используются приспособления для их кантовки и перемещения: кантователи и манипуляторы.
Паро-воздушные молоты бывают одинарного и двойного действия. Часть молота, которая служит опорой стальной подушки и нижнего бойка, называется шаботом. Падающая часть молота называется бабой. Нижняя часть бабы, которая соприкасается при ударе с заготовкой, называется бойком. Чем тяжелее падающая часть молота и чем больше высота и скорость падения, тем больше сила удара молота. Основной характеристикой молота является масса его падающих частей. Имеются молоты с весом падающих частей от 150 кг до 16 т.
Пневматический молот имеет два параллельных цилиндра — рабочий й компрессионный. В рабочем цилиндре движется поршень, связанный с бабой-бойком . Поршень приводятся в движение кривошипно-шатунным механизмом. Он сжимает поочередно воздух в нижней и верхней полостях компрессорного цилиндра и нагнетает его в полость рабочего цилиндра по каналам, в результате чего происходит опускание (удар) и подъем бабы. Для выпуска воздуха из цилиндра и его впуска используются краны, управляемые педалью.
Пневматические молоты дают возможность делать отдельные удары автоматически и поддерживать бабу в поднятом состоянии или прижимать ее к заготовке. Вес падающей части пневматических молотов колеблется от 50 до 1000 kгc.
Паро-воздушные молоты бывают простого и двойного действия. Они приводятся в движение паром или сжатым воздухом, поступающим под давлением 0,4—0,8 МН/м2 (4—8 кгс/см2). В молотах простого действия пар используется для подъема бабы. Удар бабы по заготовке происходит под действием силы тяжести. В молотах двойного действия пар служит не только для подъема бабы, но и для увеличения силы удара. Паро — воздушные молоты изготовляют с весом падающей части до 16 тс.
Гидравлические ковочные прессы применяются для получения тяжелых поковок из слитков, масса которых достигает 250 т, а также в штамповочном производстве. Прессы обеспечивают равномерную деформацию металла, не требуют сооружения дорогостоящих фундаментов, работают бесшумно и просто управляются. Гидравлические прессы могут создавать давление до 700 МН (70000 тс).
Специфические и дополнительные требования к штамповкам и поковкам, поставляемым по стандарту, согласовываются непосредственно между изготовителем и потребителем и оговариваются в специальной технической документации.
Одна или две штамповки и поковки первой партии или изготовленные по новой технологии и относящиеся к 1 и 2 группам контроля, подвергаются всестороннему исследованию (контролю механических свойств, макроструктуры, микроструктуры, изломов и пр.).
Схема всестороннего исследования устанавливается изготовителем и согласовывается с потребителем.
При изготовлении новых видов штамповок и поковок из алюминиевых сплавов или при коренном изменении технологии их производства изготовитель готовит опытную партию, проводит всестороннее исследование, отчет пo которому с изложением сущности внесенных в технологию изменений направляется потребителю. По результатам всестороннего исследования и проведения необходимого комплекса испытаний потребитель дает заключение, являющееся основанием для дальнейшего производства.
Примечание 1: Всесторонние исследования штамповок и поковок, отнесенных к 3 группе контроля, производятся по требованию потребителя.
Примечание 2: Повторный заказ полуфабриката предприятием-потребителем в случае отсутствия согласованной схемы всестороннего исследования и заключения по первой опытной партии рассматривается как положительное заключение на партию, а схема всестороннего исследования считается согласованной.
|
