Кузнечные молоты: пневматические, гидравлические, устройство, схемы

Классификация и виды

В зависимости от типа применяемого энергоносителя различают следующие виды описываемых агрегатов:

Паровоздушный молот, который использует энергию перегретого пара.
Пневматический молот, энергоносителем у которого выступает сжатый воздух.
Гидравлический молот, деформирующий заготовку силой потока рабочей жидкой среды (воды или масла).
Гидровинтовой молот, где, наряду с энергией жидкости применяется и механическая энергия.
Механический молот, для которого реализован принцип непосредственного преобразования потенциальной энергии/работы в кинетическую.

Гидравлический молот Паровоздушный молот

Пневматический молот

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.

Устройство рамы конструкции для кузнечного молота

Для изготовления рамы используют швеллер. Обычно его параметры выбирают, исходя из того, какие изделия будут подвергаться обработке. Как правило, для бытового оборудования подходит швеллер 12х8 см.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Виды настольных фрезерных станков по металлу

Расстояние, на которых отрезки швеллера будут располагаться друг от друга, выбирается с учетом величины наковальни – оно может быть 80-100 см.

В качестве металлических распорок используют либо такой же швеллер, либо железную трубу.

При этом распорку в передней части станины – будущее местоположение наковальни, необходимо монтировать под швеллера.

Так как именно передняя часть кузнечной установки в ходе рабочего процесса будет подвергаться сильным нагрузкам.

Распорка задней части установки должна привариваться вблизи верхнего уровня швеллеров.

Конструктивные составляющие

По своему устройству типовой кузнечный молот состоит из следующих узлов:

силового цилиндра;
штока;
двух боковых стоек;
шабота;
бабы;
системы управления.

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.

Схема работы пневматического кузнечного молота

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.

Конструкция и принцип действия

Функционирование ковочного молота базируется на динамических ударах рабочего органа — штока, соединенного с бабой (ударной частью машины) и устройствами, контролирующими силу воздействия. Другими обязательными конструктивными элементами являются:

поршень, соединенный с бабой;
основание (зафиксированное на твердой поверхности);
станина (направляющие для подвижных узлов фиксируются на ней);
приводное оборудование;
щитовое ограждение (для безопасности оператора);
электрическое оборудование;
компрессорный цилиндр (у пневматических молотов).

Ранние машины имели ножной или ручной привод. Современный кузнечный молот оснащен удобной системой управления, минимизирующей усилие работника кузницы.

Рис. 1. Устройство пневматического молота.

(1 — рабочий цилиндр, 2 — компрессорный цилиндр, 3 — поршень, 4 — кривошипный механизм, 5 — баба, 6 и 7 — верхний и нижний бойки, 8 — подушка, 9 — воздухораспределительный механизм, 10 — деформируемая заготовка)

Вкратце действие устройства происходит так:

заготовка помещается в нижнюю часть молота (обычно это боек);
настраивают устройство на определенную частоту удара, приводят в движение;
после активации молота, ведомая верхняя часть бьет по заготовке;
динамическое воздействие продолжается до тех пор, пока заготовка не приобретет нужную форму.

При работе кузнечного молотка происходит преобразование возвратно-поступательного движения кривошипно-шатунного механизма в такое же движение поршня. Это позволяет выполнять на нем множество операций.

Последовательность действия

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:

Подъёма до своего верхнего положения (но не до крайнего, поскольку в этом случае можно выбить крышку цилиндра, размещённого на подцилиндровой плите).
Удержание навесу в то время, когда на штамп устанавливается нагретая болванка.
Разгон вниз, причём для первого контакта с заготовкой количество сжатого воздуха (если используется пневмомолот) или пара должно быть наибольшим.
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.

Устройство механизма кузнечного молота

На первом этапе сборки механизма кузнечного молота изготавливают рычаг. На один его конец монтируют боек, другой оснащают противовесом.

При этом конструкция рычага может выполняться как в сборном, так и монолитном виде. Как правильно сделать рычаг, можно более детально рассмотреть в предложенном видео материале.

Исключить выгибание рычага в момент сильных ударов позволит применение полосовой стали, но никак не трубы. При этом сталь должна иметь толщину не менее чем 25 мм, ширину около 70 мм.

Разделив визуально стальную полосу на три части, в конце первой части с одного края трубы проделывается отверстие под отрезок трубы, который создаст условия вращения рычага.

Для этого в готовое отверстие вставляется и приваривается сегмент трубы, она будет выступать в качестве подшипника.

При 70-ти мм ширине стальной полосы отверстие должно иметь такой диаметр, чтобы до края полосы оставалось 8-10 см, что позволит исключить преждевременный ремонт установки из-за деформации рычага в этом месте.

Поэтому в качестве трубы для изготовления «подшипника» можно взять 50-ти мм изделие.

Перекладина для устройства рычага берется с таким диаметром, который позволит ему свободно вращаться на оси, но при этом не «болтаться».

ВАЖНО ЗНАТЬ: Обзор оборудования для холодной ковки металла

Видео:

Чтобы рычаг кузнечного молота в ходе рабочего процесса не сместился, что потребовало бы производить ремонт в самый неподходящий момент, его дополнительно фиксируют шпильками.

Крепежные элементы устанавливаются за счет радиальных отверстий.

С помощью сварки один край рычага оснащается молотом, второй – противовесом.

Ударник обязательно должен быть изготовлен из инструментальной высокопрочной стали, в противном случае толку от такого бойка будет мало.

Особенности применения молотов иных типов

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, при обработке малопластичных в холодном состоянии сплавов титана. Скорость движения штампа в гидравлических молотах ниже, что объясняется различиями в показателях плотности масла/воды в сравнении с воздухом/паром. Гидравлический исполнительный механизм предполагает повышенные требования к герметизации уплотнений, в остальном его устройство принципиально не отличается от иных схем рассмотренных установок.

Скачать инструкцию для кузнечных молотов Blacksmith KM1-25R, KM1-20R, KM1-16R

Механические приводы кузнечных машин ударного действия – с ремнём, доской, либо рессорно-пружинный — ныне встречаются редко, поскольку в этом случае дополнительная энергия в зону деформации подведена быть не может. Их устройство довольно просто, но КПД низок.

Пневматический молот

Основной принцип работы пневмомолота: привод работает под действием воздушных масс, заполняющих цилиндр. Поршень компрессора движется, воздух сжимается и разжимается. Поршневой механизм запускается электродвигателем.

Машины на «пневматике» делятся на производственные и художественные агрегаты. На пневмомолоте можно выполнить все работы, производимые на механическом станке, а также формование, скручивание, резку. Он подходит для ковки малогабаритных деталей, так как вес его ударных частей легче, чем у «механики».

Общий вид ковочного молота МА4129А

Фото ковочного молота ма4129а

Фото ковочного молота ма4129а. Вид сзади

3-D модель ковочного молота ма4129а с сайта asmcg-studio.ru

МА4129А Расположение составных частей ковочного молота

Расположение составных частей молота ма4129а

Перечень составных частей ковочного молота МА4129А:

Станина — МА4129А-11-001СБ
Привод — МА4129-21-001СБ
Управление — МА4129-41-001СБ
Ограждение — МА4129-71-001СБ
Маслопровод — МА4129-81-001СБ
Электрооборудование — МА4129-91-001СБ