Исследование формоизменения металла в процессе ковки шатунной шейки коленчатого вала

Abstract

Технологический процесс ковки поковок коленчатых валов состоит из множества кузнечных операций и технологических переходов, в связи с чем, отследить влияние каждой операции на качество готовой поковки в целом является сложной задачей. Целью исследования является изучение процесса формоизменения металла при изготовлении поковки коленчатого вала с получением шатунной шейки свободной ковкой, а также определение интервалов рациональных параметров выполнения кузнечных операций процесса свободной ковки. Рассмотрен процесс формоизменения металла при изготовлении поковки коленчатого вала свободной ковкой. На основе результатов исследований определены рациональные геометрические размеры инструмента. Для проведения исследований разработанной технологии ковки крупных поковок проведены эксперименты с использованием масштабированных моделей. С использованием компьютерного моделирования найдены интервалы глубины вдавливания бойка в заготовку, а также схема кантовок при протяжке слитка, которая обеспечивает наименьшее искривление заготовки в процессе деформации, а также наиболее равномерную проработку металла коленчатого вала с получением шатунной шейки. Установлено, что изготовление поковки коленчатого вала с получением шатунной шейки ковкой узкими бойками возможно при условии соблюдения необходимых параметров деформации заготовки в процессе ковки.The technological process of forging the forgings of crankshafts consists of a multitude of forging operations and technological transitions, therefore, it is difficult to trace the effect of each operation on the quality of the finished forging. The purpose of the study is to study the process of metal shaping during the manufacture of the forging of the crankshaft to produce a crankpin with free forging, and also to determine the intervals for the rational parameters for performing forging operations of the free forging process. The process of metal shaping during the manufacture of the forging of the crankshaft by free forging is considered. On the basis of the research results, rational geometric dimensions of the instrument are determined. To conduct research on the developed technology for forging large forgings, experiments were performed using scaled models. With the use of computer modeling, intervals were found for the depth of the striker pressing into the workpiece, as well as the cantilever scheme for broaching the in got, which ensures the least curvature of the workpiece during deformation, as well as the most uniform processing of the crankshaft metal to produce a crankpin. It is established that the manufacture of the forging of the crankshaft with the production of a crank pin by forging with narrow strikers is possible provided that the necessary parameters of deformation of the billet during the forging process are observed.