Kucie matrycowe - Piotr Wasiunyk

W książce omówiono zasady działania typowych maszyn i urządzeń kuźniczych oraz wykonywanie odkuwek matrycowych na młotach, prasach, kuźniarkach i walcach kuźniczych, podając niezbędne informacje do prawidłowego zaprojektowania procesu technologicznego oraz wykonania matryc. Praca jest bogato ilustrowana przykładami z praktyki kuźniczej i może być pomocą dla inżynierów technologów oraz studentów uczelni technicznych kierunku obróbka plastyczna.

Nadawanie półwyrobom wymaganych kształtów za pomocą obróbki skrawaniem powoduje przetwarzanie znacznej ilości metalu w wióry. W większości przypadków pożądane jest zmniejszanie udziału obróbki skrawaniem na rzecz obróbki plastycznej. Korzystne pod tym względem warunki stwarza kucie matrycowe, umożliwiające otrzymywanie półwyrobów o kształcie i wymiarach bardzo zbliżonych do kształtu i wymiarów gotowych wyrobów oraz gwarantujące uzyskiwanie dobrych własności mechanicznych wytwarzanych przedmiotów.
Postęp w dziedzinie produkcji oraz coraz szersze wprowadzanie normalizacji i unifikacji wyrobów stwarza sprzyjające warunki rozpowszechniania kucia matrycowego w budowie maszyn i urządzeń.
W książce omówiono zasady działania typowych maszyn i urządzeń kuźniczych oraz wykonywanie odkuwek matrycowych na młotach, prasach, kuźniarkach i walcach kuźniczych, podając niezbędne informacje do prawidłowego zaprojektowania procesu technologicznego oraz wykonania matryc. Praca jest bogato ilustrowana przykładami z praktyki kuźniczej i może być pomocą dla inżynierów technologów oraz studentów uczelni technicznych kierunku obróbka plastyczna.
Obecne trzecie wydanie zostało uaktualnione i uzupełnione najnowszymi rozwiązaniami technologicznym



Spis treści:

• 1. Wiadomości wstępne - 13
• 1.1. Znaczenie odkuwek matrycowych w budowie maszyn - 13
• 1.2. Metody kucia - 14
• 1.3. Intensyfikacja produkcji odkuwek matrycowych - 17
• 2. Urządzenia produkcyjne kuźni matrycowych - 19
• 2.1. Maszyny kuźnicze podstawowe – 19
• 2.1.1. Młoty matrycowe - 19
• 2.1.1.1. Młoty matrycowe parowo-powietrzne - 19
• 2.1.1.2. Młoty gazowe wysokoenergetyczne - 27
• 2.1.1.3. Młoty z napędem indywidualnym - 30
• 2.1.2. Prasy - 34
• 2.1.2.1. Prasy korbowe kuźnicze (Maxi) - 34
• 2.1.2.2. Prasy śrubowe i prasomłoty - 38
• 2.1.2.3. Prasy kolanowe - 43
• 2.1.2.4. Prasy hydrauliczne - 44
• 2.1.2.5. Prasy do okrawania wypływki - 46
• 2.1.3. Kuźniarki - 48
• 2.1.4. Maszyny specjalne - 49
• 2.1.4.1. Walcarki kuźnicze - 49
• 2.1.4.2. Walcarki do walcowania kół zębatych na gorąco - 54
• 2.1.4.3. Walcarki do walcowania pierścieni - 54
• 2.1.4.4. Kowarki - 55
• 2.1.4.5. Elektrospęczarki - 60
• 2.2. Urządzenia pomocnicze - 61
• 2.2.1. Urządzenia do cięcia materiału - 61
• 2.2.2. Piece do nagrzewania materiału - 67
• 2.2.2.1. Piece płomieniowe - 67
• 2.2.2.2. Elektryczne urządzenia grzewcze - 73
• 2.2.3. Piece do obróbki cieplnej - 74
• 2.2.4. Aparatura kontrolno-pomiarowa – 78
• 2.2.5. Urządzenia do czyszczenia odkuwek ze zgorzeliny - 79
• 2.3. Urządzenia mechanizujące i automatyzujące procesy kucia matrycowego - 81
• 2.3.1. Urządzenia mechanizujące i automatyzujące cięcie materiału - 81
• 2.3.2. Urządzenia mechanizujące i automatyzujące podawanie materiału wsadowego do nagrzewania - 85
• 2.3.3. Urządzenia mechanizujące i automatyzujące kucie matrycowe na młotach - 89
• 2.3.3.1. Mechanizacja podawania i układania wsadu w wykroju oraz wyjmowania gotowych odkuwek z wykroju - 90
• 2.3.3.2. Mechanizacja i automatyzacja obracania odkuwki i przekładania jej z wykroju do wykroju - 93
• 2.3.3.3. Sterowanie programowe pracą młota matrycowego - 95
• 2.3.4. Urządzenia mechanizujące i automatyzujące kucie matrycowe na prasach korbowych - 97
• 2.3.4.1. Mechanizacja i automatyzacja podawania materiału do matrycy - 97
• 2.3.4.2. Mechanizacja i automatyzacja przekładania odkuwki z jednego wykroju do drugiego - 100
• 2.3.4.3. Automatyzacja smarowania matryc - 104
• 2.3.5. Urządzenia mechanizujące i automatyzujące obcinanie wypływki - 105
• 2.3.6. Urządzenia mechanizujące i automatyzujące proces kucia na kuźniarkach - 108
• 2.3.6.1. Mechanizacja i automatyzacja pracy na kuźniarkach przy kuciu z pręta - 108
• 2.3.6.2. Mechanizacja i automatyzacja pracy na kuźniarkach przy kuciu materiału z pociętego na odcinki - 110
• 3. Przygotowanie materiału do kucia matrycowego - 115
• 3.1. Materiały stosowane do kucia matrycowego - 115
• 3.1.1. Gatunki stali - 115
• 3.1.2. Postać materiału - 115
• 3.1.3. Cięcie materiału wyjściowego - 122
• 3.2. Procesy nagrzewania wsadu do kucia - 134
• 3.2.1. Zakres temperatury kucia - 134
• 3.2.2. Metody nagrzewania metalu - 136
• 3.2.2.1. Nagrzewanie w piecach płomieniowych - 136
• 3.2.2.2. Nagrzewanie za pomocą elektrycznych urządzeń grzewczych - 163
• 4. Zjawiska towarzyszące procesowi nagrzewania, wygrzewania i odkształceniom plastycznym - 175
• 4.1. Zjawiska towarzyszące procesowi nagrzewania i wygrzewania - 175
• 4.2. Zjawiska towarzyszące odkształceniom plastycznym na gorąco - 177
• 4.3. Zjawiska towarzyszące odkształceniom plastycznym na półgorąco - 179
• 4.4. Odkształcenia plastyczne w warunkach występowania zjawiska nadplastyczności
• 5. Kucie matrycowe na młotach - 183
• 5.1. Wiadomości ogólne - 183
• 5.2. Kucie w matrycach otwartych na młotach - 184
• 5.2.1. Kinematyka płynięcia metalu przy kuciu w matrycach otwartych na młotach - 184
• 5.2.2. Wypływka i rowki na wypływkę - 188
• 5.2.3. Klasyfikacja wykrojów do kucia matrycowego na młotach - 194
• 5.2.4. Obliczenie pracy odkształcenia i wybór wielkości młota matrycowego - 198
• 5.2.5. Opracowanie procesu technologicznego -204
• 5.2.5.1. Podział odkuwek na grupy - 204
• 5.2.5.2. Wykonanie rysunku odkuwki - 204
• 5.2.5.3. Metody obliczania objętości odkuwek - 223
• 5.2.5.4. Idealna przedkuwka – 224
• 5.2.5.5. Wyznaczenie liczby zabiegów i wymiarów materiału wyjściowego dla poszczególnych grup odkuwek - 232
• 5.2.5.6. Racjonalne i ekonomiczne metody wykonania odkuwek matrycowych na młotach - 243
• 5.2.6. Konstrukcja matryc otwartych - 246
• 5.2.6.1. Konstrukcja wykrojów - 246
• 5.2.6.2. Rozmieszczenie wykrojów - 259
• 5.2.6.3. Prowadzenie matryc - 263
• 5.2.6.4. Dobór kostek matrycowych - 267
• 5.2.6.5. Wkładki matrycowe - 269
• 5.2.6.6. Mocowanie matryc - 272
• 5.2.6.7. Wykonanie rysunku matrycy - 273
• 5.2.7. Przykłady opracowania procesów technologicznych, obliczania i konstruowania matryc - 275
• 5.3. Kucie w matrycach zamkniętych na młotach - 278
• 5.3.1. Wady i zalety kucia w matrycach otwartych i zamkniętych - 278
• 5.3.2. Kinematyka płynięcia metalu przy kuciu na młotach w matrycach zamkniętych - 281
• 5.3.3. Siła i praca odkształcenia przy kuciu odkuwek w matrycach zamkniętych - 282
• 5.3.4. Opracowanie procesu technologicznego - 283
• 5.3.4.1. Wykonanie rysunku odkuwki - 283
• 5.3.4.2. Wyznaczanie wymiarów materiału wyjściowego i dobór liczby zabiegów - 285
• 5.3.5. Konstrukcja matryc zamkniętych - 290
• 5.3.6. Przykłady kucia w matrycach zamkniętych - 292
• 6. Kucie matrycowe na prasach korbowych - 295
• 6.1. Wiadomości ogólne - 295
• 6.2. Kucie w matrycach otwartych na prasach - 296
• 6.2.1. Kinematyka płynięcia metalu - 296
• 6.2.2. Wypływka i rowek na wypływkę - 298
• 6.2.3. Wyznaczenie siły nacisku prasy - 299
• 6.2.4. Opracowanie procesu technologicznego - 301
• 6.2.4.1. Podział odkuwek na grupy - 301
• 6.2.4.2. Zasady konstruowania rysunku odkuwki - 302
• 6.2.4.3. Operacje stosowane przy kuciu na prasach korbowych - 303
• 6.2.4.4. Obliczanie liczby zabiegów i wymiarów materiału wyjściowego dla poszczególnych grup odkuwek - 303
• 6.2.5. Obliczanie i konstruowanie wykrojów - 309
• 6.2.5.1. Wykrój matrycujący - 309
• 6.2.5.2. Wykrój wstępnie matrycujący - 310
• 6.2.6. Konstrukcja matryc - 313
• 6.2.6.1. Oprawy matryc - 313
• 6.2.6.2. Wkładki matrycowe - 315
• 6.2.6.3. Mechanizmy wypychania - 318
• 6.2.6.4. Przykłady opracowania procesu technologicznego i konstruowania matryc - 319
• 6.3. Kucie w matrycach zamkniętych na prasach - 325
• 7. Kucie matrycowe na prasach śrubowych - 331
• 7.1. Wiadomości ogólne - 331
• 7.2. Metody wykonania odkuwek na prasach śrubowych - 331
• 7.3. Wyznaczanie energii uderzenia - 332
• 7.4. Opracowanie procesu technologicznego - 335
• 7.4.1. Podział odkuwek na grupy - 335
• 7.4.2. Wytyczne wykonania rysunku odkuwki - 335
• 7.4.3. Dobór liczby zabiegów i wyznaczenie wymiarów materiału wyjściowego - 338
• 7.5. Konstrukcja matryc - 341
• 7.5.1. Konstrukcja matryc otwartych - 341
• 7.5.2. Konstrukcja matryc zamkniętych - 342
• 7.5.3. Sposoby mocowania matryc - 345
• 7.6. Przykłady opracowania procesu technologicznego i konstrukcji matryc – 349
• 8. Kucie matrycowe na prasach hydraulicznych - 350
• 8.1. Wiadomości ogólne - 350
• 8.2. Podział odkuwek na grupy - 351
• 8.3. Wykonanie rysunku odkuwki - 351
• 8.4. Opracowanie procesu technologicznego i konstrukcja oprzyrządowania dla poszczególnych grup odkuwek - 354
• 8.4.1. Odkuwki grupy I - 354
• 8.4.2. Odkuwki grupy II - 360
• 8.4.3. Odkuwki grupy III - 361
• 8.5. Wyznaczanie siły nacisku prasy – 364
• 9. Operacje zamykające proces kucia matrycowego na młotach i prasach - 368
• 9.1. Wiadomości ogólne - 368
• 9.2. Okrawanie wypływek - 369
• 9.2.1. Dobór prasy do okrawania - 369
• 9.2.2. Typy stosowanych okrojników - 370
• 9.2.3. Konstrukcja okrojników - 371
• 9.2.3.1. Wyznaczenie wysokości poszczególnych elementów okrojnika - 371
• 9.2.3.2. Płyty okrawające - 373
• 9.2.3.3. Stemple - 375
• 9.2.3.4. Ściągacze wypływki - 377
• 9.2.3.5. Oprawy płyt okrawających i uchwyty stempli - 378
• 9.3. Wycinarki do otworów - 378
• 9.3.1. Typy Wycinarek - 378
• 9.3.2. Konstrukcja wycinarek - 382
• 9.3.2.1. Wyznaczenie obrysu obcinania - 382
• 9.3.2.2. Płytka wycinarki i stempel - 383
• 9.4. Okrojniki jednoczesne - 385
• 9.5. Prostowanie i dogniatanie odkuwek na gorąco - 387
• 10. Kucie na kuźniarkach - 389
• 10.1. Wiadomości ogólne - 389
• 10.2. Podział odkuwek na grupy - 390
• 10.3. Podstawy teoretyczne kucia na kuźniarkach - 393
• 10.3.1. Kinematyka płynięcia metalu przy kuciu na kuźniarkach - 393
• 10.3.2. Rozkład naprężeń i stan odkształcenia w końcowym etapie kucia - 396
• 10.3.3. Wyznaczenie siły odkształcenia i wybór wielkości kuźniarki - 397
• 10.3.4. Zasady spęczania i dobór liczby zabiegów przy stosunku m < 3 - 399
• 10.3.4.1. Ogólne zasady spęczania - 399
• 10.3.4.2. Wstępne spęczanie materiału i uzupełnienie zasad spęczania - 401
• 10.3.4.3. Dobór liczby zabiegów przy dowolnej wielkości stosunku m - 402
• 10.4. Opracowanie rysunku odkuwki - 406
• 10.4.1. Płaszczyzna podziału - 406
• 10.4.2. Naddatki na obróbkę skrawaniem, odchyłki wymiarowe i odchyłki kształtu - 407
• 10.4.3. Pochylenia kuźnicze - 407
• 10.4.4. Promienie zaokrągleń krawędzi odkuwki - 409
• 10.5. Wytyczne doboru liczby zabiegów i wymiarów materiału wyjściowego dla poszczególnych grup odkuwek - 410
• 10.5.1. Odkuwki grupy I - 410
• 10.5.2. Odkuwki grupy II - 419
• 10.5.3. Odkuwki grupy III - 419
• 10.5.4. Odkuwki grupy IV - 421
• 10.5.5. Odkuwki grupy V - 425
• 10.5.6. Odkuwki grupy VI - 428
• 10.5.7. Odkuwki grupy VII – 432
• 10.5.8. Odkuwki grupy VIII - 433
• 10.6. Zasady konstruowania i wykonywania oprzyrządowania na kuźniarki
• Sposób mocowania matryc i uchwytów stempli - 434
• Matryce - 438
• Uchwyty do stempli - 441
• Stemple - 443
• Konstrukcja wykrojów - 447
• Wykrój kształtujący - 447
• Wykrój zaciskowy - 450
• Wykrój do przebijania - 452
• Wykrój do okrawania wypływki - 454
• Wykrój przewężający - 456
• Wykrój odcinający - 458
• Konstrukcja tylnych zderzaków - 459
• 11. Wykonanie odkuwek na maszynach specjalnych - 470
• 11.1. Walcowanie odkuwek - 470
• 11.1.1. Wiadomości ogólne - 470
• 11.1.2. Teoretyczne podstawy walcowania wzdłużnego - 471
• 11.1.2.1. Wielkości charakteryzujące proces walcowania - 471
• 11.1.2.2. Zjawiska zachodzące w kotlinie walcowniczej - 475
• 11.1.2.3. Siła nacisku, moment i moc potrzebna do walcowania - 478
• 11.1.3. Projektowanie procesu walcowania przedkuwek i odkuwek na walcach kuźniczych
• 11.1.3.1. Walcowanie przedkuwek - 482
• 11.1.3.2. Walcowanie odkuwek - 499
• 11.1.4. Konstrukcja matryc - 505
• 11.1.5. Przykłady opracowania procesu technologicznego - 508
• 11.2. Rozwalcowywanie odkuwek pierścieniowych - 517
• 11.2.1. Metody rozwalcowywania - 517
• 11.2.2. Wytyczne opracowania procesu technologicznego - 518
• 11.2.3. Wytyczne konstruowania roboczych części narzędzia - 519
• 11.2.4. Siła rozwalcowywania - 520
• 11.3. Kucie odkuwek na kowarkach - 520
• 11.3.1. Wiadomości ogólne - 520
• 11.3.2. Podział odkuwek na grupy - 521
• 11.3.3. Wytyczne opracowania rysunku odkuwki - 525
• 11.3.4. Dobór parametrów kucia i materiału wyjściowego - 525
• 11.3.5. Wytyczne konstruowania oprzyrządowania - 530
• 11.4. Kształtowanie odkuwek na elektrospęczarkach - 533
• 11.5. Gięcie odkuwek na giętarkach - 535
• 11.5.1. Podział odkuwek na grupy - 535
• 11.5.2. Obliczanie siły potrzebnej do gięcia - 536
• 11.5.3. Wytyczne konstruowania rysunku odkuwki - 537
• 11.5.4. Wyznaczenie liczby zabiegów i wymiarów materiału wyjściowego - 538
• 11.5.5. Wytyczne konstruowania matryc do gięcia - 539
• 12. Specjalne procesy wykonania odkuwek matrycowych
• 12.1. Wyciskanie odkuwek na gorąco - 541
• 12.1.1. Wiadomości ogólne - 541
• 12.1.2. Metody wyciskania - 542
• 12.1.3. Teoretyczne podstawy procesu wyciskania - 543
• 12.1.3.1. Stan naprężenia - 543
• 12.1.3.2. Odkształcenia w poszczególnych etapach wyciskania - 544
• 12.1.3.3. Stopień odkształcenia - 547
• 12.1.3.4. Prędkość odkształcenia - 548
• 12.1.3.5. Tarcie powierzchniowe i smarowanie - 549
• 12.1.3.6. Siła wyciskania - 550
• 12.1.4. Opracowanie procesu technologicznego – 554
• 12.1.4.1. Podział odkuwek na grupy - 554
• 12.1.4.2. Wytyczne konstruowania rysunku odkuwki - 554
• 12.1.4.3. Wytyczne opracowania procesu technologicznego dla poszczególnych grup odkuwek - 556
• 12.1.5. Konstrukcja oprzyrządowania - 566
• 12.1.6. Przykłady procesów technologicznych wyciskania na gorąco i konstrukcji oprzyrządowania - 567
• 12.2. Wyciskanie hydrauliczne odkuwek na gorąco - 574
• 12.2.1. Wiadomości ogólne - 574
• 12.2.2. Podstawowe schematy i klasyfikacja procesów wyciskania hydraulicznego na gorąco - 575
• 12.2.3. Opracowanie procesu technologicznego - 577
• 12.2.3.1. Wybór ośrodka pracującego - 577
• 12.2.3.2. Wyznaczenie temperaturowo-prędkościowych warunków wyciskania - 578
• 12.2.3.3. Wyznaczenie siły wyciskania - 581
• 12.2.3.4. Wyznaczanie profilu matrycy - 582
• 12.2.3.5. Schemat obliczania optymalnych parametrów technologicznych - 583
• 12.2.4. Konstrukcja oprzyrządowania - 585
• 12.3. Matrycowanie i wyciskanie odkuwek na młotach wysokoenergetycznych - 587
• 12.3.1. Wiadomości ogólne - 587
• 12.3.2. Podstawowe parametry kucia matrycowego z dużymi prędkościami - 588
• 12.3.2.1. Cieplno-mechaniczne warunki odkształcania - 588
• 12.3.2.2. Tarcie powierzchniowe - 590
• 12.3.2.3. Działanie sił bezwładności przy kuciu z dużymi prędkościami - 591
• 12.3.3. Opracowanie procesu technologicznego - 593
• 12.3.3.1. Podział odkuwek na grupy - 593
• 12.3.3.2. Wykonanie rysunku odkuwki - 596
• 12.3.3.3. Wyznaczenie wymiarów materiału wyjściowego i liczby zabiegów - 597
• 12.3.3.4. Wyznaczanie energii i siły odkształcenia oraz dobór wielkości młota - 598
• 12.3.3.5. Wybór środków smarujących - 598
• 12.3.4. Konstrukcja matryc do kucia z dużymi prędkościami - 599
• 12.4. Wykonanie odkuwek matrycowych przy zastosowaniu obróbki cieplno-plastycznej
• 12.4.1. Wiadomości ogólne - 606
• 12.4.2. Wpływ WOCP na własności mechaniczne odkuwek - 607
• 12.4.3. Wpływ WOCP na strukturę - 608
• 12.4.4. Wytyczne opracowania procesu technologicznego - 608
• 12.5. Kucie odkuwek matrycowych na półgorąco - 611
• 12.5.1. Wiadomości ogólne - 611
• 12.5.2. Opór odkształcenia stali w przedziale temperatury kucia na półgorąco - 611
• 12.5.3. Własności mechaniczne i struktura odkuwek kutych na półgorąco - 614
• 12.5.4. Smarowanie w procesie kucia na półgorąco - 614
• 12.6. Kucie odkuwek z ciekłego metalu - 617
• 12.7. Wykonanie odkuwek w warunkach nadplastycznych - 618
• 13. Wykańczanie odkuwek - 621
• 13.1. Obróbka cieplna odkuwek - 621
• 13.2. Czyszczenie odkuwek ze zgorzeliny - 622
• 13.2.1. Mechaniczne czyszczenie odkuwek - 623
• 13.2.2. Chemiczne oczyszczanie odkuwek - 624
• 13.3. Operacje wykańczające - 626
• 13.3.1. Prostowanie odkuwek - 626
• 13.3.2. Dogniatanie odkuwek - 627
• 14. Odbiór techniczny odkuwek matrycowych - 635
• 14.1. Przyczyny powstawania wad w odkuwkach i sposoby ich usuwania - 635
• 14.1.1. Wadliwa konstrukcja odkuwki - 635
• 14.1.2. Wady materiału wyjściowego - 636
• 14.1.3. Wady powstałe przy cięciu materiału – 637
• 14.1.4. Wady powstałe przy nagrzewaniu materiału - 638
• 14.1.5. Wady powstałe przy kuciu - 638
• 14.1.6. Wady powstałe przy obróbce cieplnej - 641
• 14.1.7. Wady powstałe przy obróbce wykańczającej - 641
• 14.2. Odbiór techniczny odkuwek - 642
• 14.2.1. Kontrola składu chemicznego odkuwek - 642
• 14.2.2. Badania jakości odkuwek obrobionych cieplnie - 643
• 14.2.3. Kontrola kształtu i wymiarów odkuwek - 645
• 15. Wykonanie matryc - 651
• 15.1. Stale stosowane do wyrobu matryc - 651
• 15.2. Wykonanie bloków matrycowych - 653
• 15.3. Obróbka matryc - 654
• 15.4. Wykonanie matryc i wykrojów przez odlewanie metodą Shawa - 664
• 15.5. Mechanizm niszczenia matryc - 665
• 15.5.1. Proces mszczenia powierzchni wykroju w wyniku działania temperatury - 665
• 15.5.2. Proces niszczenia powierzchni wykroju w wyniku tarcia - 666
• 15.5.3. Czynniki wpływające na trwałość matryc – 667
• Literatura - 671
• Skorowidz - 676

Gato
Seria:
684 str., oprawa twarda płócienna, obwoluta, format 175x245
Stan: b. dobry (-) minimalne uszkodzenia obwoluty
Wyd.: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1987
ISBN: 83-204-0739-7