загрузка...
загрузка...
На головну

Технологічні процеси виготовлення заготовок методами пластичної деформації

  1. I Основні інформаційні процеси і їх реалізація за допомогою комп'ютерів
  2. I. Основні і допоміжні процеси
  3. Z1.2. КОМУНІКАТИВНІ ЯВИЩА І ПРОЦЕСИ В УПРАВЛІНСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ 437
  4. Автоколивальні БІОХІМІЧНІ ПРОЦЕСИ
  5. Адаптаційні процеси, обумовлені тренуванням з обтяженнями
  6. Адміністратора будь-якого рівня управління, що організує роботу, керуючись сучасними методами та ін.
  7. Активні електричні процеси

Для отримання деталей застосовують різні заготовки. Металеві заготовки виготовляють литтям, прокаткою, куванням, штампуванням і іншими способами.

Методами пластичної деформації отримують заготівлі і »стали, кольорових металів та їх сплавів, а також пластмас, гуми, багатьох керамічних матеріалів і ін. Широке поширення методів пластичної деформації обумовлюється їх високою продуктивністю і високою якістю виробів, що виготовляються. Важливим завданням технології є отримання заготовок, максимально наближалися за формою і розмірами до готових деталей. Заготовки, одержувані методами пластичної деформації, мають мінімальні припуски на механічну обробку, а іноді і не вимагають її зовсім. Структура металевої заготовки і її механічні властивості після пластичної деформації поліпшуються.

Обробка металів тиском заснована на пластичної деформації. Цим методом виготовляють заготовки і вироби масою від декількох грамів до сотень тонн з металів і сплавів. Обробка металів тиском включає: плющення, кування, штампування, пресування і волочіння. Це один з прогресивних і поширених методів отримання заготовок деталей машин.

Обробка металів тиском заснована на властивості пластичності оброблюваного матеріалу. Пластичність - це здатність матеріалу змінювати свою форму необоротно і не руйнуючись під дією зовнішніх сил. При обробці тиском змінюється форма заготовки без зміни її маси.

Обробці тиском можна піддавати тільки ті матеріали, які володіють пластичністю в холодному йди нагрітому стані. Наприклад, чавун обробляти тиском не можна. Пластичність сплавів залежить від їх складу, температури деформування (чим вище температура, тим більше пластичність, а проте температура деформування не повинна перевищувати значення 0,4 Тпл), Ступеня деформування (з підвищенням ступеня деформування пластичність зменшується).

Пластична деформація твердих тіл відбувається в результаті зсуву атомів по кристалографічних площинах, в яких розташована найбільша кількість атомів. В результаті спотворення кристалічної решітки - наклепу при деформації в холодному стані властивості кристала змінюються: збільшується твердість, міцність, крихкість; зменшується пластичність, в'язкість, корозійна стійкість, електропровідність. Для відновлення пластичних властивостей, усунення наклепу виробляють раскрісталлізаціонний отжиг, після якого матеріал набуває колишні властивості. При цьому матеріал з нестійкого стану наклепу поступово переходить у стійкий, рівноважний стан.

Прокатка є найбільш поширеним методом обробки тиском. Прокатці піддають близько 90% всієї сталі, що виплавляється і більшу частину кольорових металів і сплавів. Суть прокатки полягає в пластичній деформації заготовки між обертовими валками прокатного стану.

Прокатаний метал використовують безпосередньо в конструкціях машин, механізмів устаткування, з нього виготовляють металеві конструкції мостів, ферм, станини, клепані і зварні вироби, залізобетонні конструкції і ін; він же служить заготівлею для механічних цехів, а також для подальшої кування і штампування.

Геометрична форма поперечного перерізу прокатного вироби називається його профілем, сукупність профілів різних розмірів - сортаментом. Сортамент прокатаної продукції відрізняється величезним розмаїттям і ділиться на п'ять груп:

I. Сортовий прокат, який поділяється на дві підгрупи:

а) профілі простої геометричної форми (прямокутник, квадрат, коло та ін.)

б) профілі складної фасонної геометричної форми (швелер, рейок, двотаврова балка та ін.).

2. Листовий прокат, який також поділяється на дві
 підгрупи:

а) тонколистової (для сталі товщиною 0,2-4 мм; для кольорових металів - 0,05 - 2 мм);

6) товстолистовий (4-60 мм для сталі і до 25 мм для кольорових металів). Листовий прокат завтовшки менше 0,2 мм називається фольгою.

3. Трубний прокат поділяється на:

а) безшовні труби (для сталі діаметром 30-650 мм)

6) зварні (для сталі діаметром 10-1420 мм). .

4. Періодичний прокат. Профілі цієї групи прокату є заготовку, геометрична форма і площа поперечного перерізу якої періодично змінюється по її довжині. Періодичний прокат застосовується як заготівля для подальшої штампування.

5. Спеціальний прокат. Сюди відносяться колеса, кільця, бандажі, кульки для шарикопідшипників і інша продукція завершеної форми.

До основних техніко-економічними показниками прокатного виробництва відносяться: витрата металу на 1 т готової продукції; годинна продуктивність прокатного стану; швидкість прокатки; загальна потужність головних приводів (кВт); випуск продукції на одиницю потужності головних приводів; вихід придатного прокату (%); витрата палива на 1 т придатного прокату (тис.кал.), енергії (кВт-ч); якість продукції, що випускається; собівартість продукції за видами сортаменту; продуктивність праці.

Ці техніко-економічні показники характеризують наявність і використання знарядь праці - головній за своїм значенням і питомою вагою частини основних фондів підприємства. Витрата металу на I т продукції розраховується за формулою:

де а, б і с - втрати металу при прокатці відповідно на угар, обрізи та шлюб, t; G - вага готового прокату, т; Кр - витратний коефіцієнт, що характеризує кількість металу, витраченого на 1 т придатного прокату.

Швидкість прокатки можна визначити за формулою:  , Де Д - діаметр валків, мм; n - число оборотів валків в хвилину.

Годинна продуктивність прокатного стану Р:  , Де 3600 - число секунд в 1 ч; Т - період прокатки, с; В g - маса зливків, т.

У структурі собівартості продукції прокатного виробництва близько 90% складають витрати на метал. З цього можна зробити висновок, що найбільш ефективними факторами зниження собівартості продукції в прокатному виробництві є: зниження втрат металу по переділах; виробництво прокату з мінусовими відхиленнями; зниження шлюбу; вторинне використання відходів.

До широко поширеним, методам обробки металів тиском відносяться кування і об'ємне штампування. Це - способи виготовлення виробів, званих поковками. Кування - єдино можливий спосіб виготовлення великих виробів вагою понад 250 т типу валів гідрогенераторів, турбінних дисків, колінчастих валів суднових двигунів, валків прокатних станів і /т.п.

Ковку називають "вільної", тому що метал, пластично деформуючись під дією бойків молота або преса, перемішається вільно в тому напрямку, де відчуває найменший опір.

Спеціальні форми при куванні не застосовують. Заготівля, якої є злиток, профільний або періодичний прокат, поміщається на плиту (ковадло.). Чергування в певній послідовності основних і допоміжних операцій становить процес вільного кування. До операцій вільного кування відносяться: осаду, прошивка, протяжка, гнучка, рубання, скручування і ін.

При отриманні виробів методом об'ємного штампування застосовують спеціальне оснащення - штампи. Штампи - це металева прес-форма, що має порожнину, розміри і конфігурація якої відповідають розмірам і конфігурації майбутньої деталі. Об'ємне штампування має ряд переваг в порівнянні з куванням.

Об'ємним штампуванням можна отримувати поковки складної конфігурації, більш високої точності розмірів і якості поверхні. Припуск на механічну обробку значно {в 3-4 рази) нижче, ніж при куванні, а отже, менше втрати металу в стружку і менше обсяг подальшої обробки. Крім того, штампування у багато разів продуктивніше кування. Тому об'ємну штампування економічно доцільніше застосовувати в серійному і масовому виробництві.

Максимальна вага поковок, одержуваних об'ємним штампуванням, становить 3 т. Об'ємної штампуванням виробляють заготовки відповідальних деталей автомобілів, тракторів, літаків, верстатів і т.п. Крім об'ємного штампування, існує листова. Вихідною заготівлею при листовому штампуванні служить листовий прокат. Для виготовлення деталей з тонколистового прокату застосовують холодне штампування, при товстолистовий вихідної заготівлі (більше 10 мм завтовшки) - гарячу.

Листовим штампуванням отримують широку номенклатуру деталей типу шайб, кілець, чашок, скоб, втулок, елементів кріплення, облицювання автомобіля і т.д. з маловуглецевої, нержавіючої та інших сталей; а також зі сплавів на основі міді, алюмінію, магнію та ін. До операцій листового штампування відносяться: відрізка, вирубка по контуру, пробивання отворів, згинання, витяжка, обтиск, отбортовка і ін.

Перевагами листового штампування є: висока продуктивність (30 000-40 000 деталей за зміну з одного штампа), високі точність розмірів і якість поверхні отримуваних деталей, широкі можливості автоматизації, технологічного процесу.

До обробці металів тиском відноситься також процес волочіння. Волочінням називають процес пластичного деформування заготовки шляхом її протягування через отвір волоки або волочильний дошки волочильного стану. В результаті оброблювана заготовка набуває перетин, розміри і форма якого відповідає розмірам і формі цього отвору. Вихідною заготівлею для волочіння служить катаний і пресований метал. Волочіння - це холодний вид обробки, тиском, в процесі якого заготовка зміцнюється. Для зняття наклепу проводять рекристалізацією отжиг. Волочінням отримують дріт діаметром від 4 до 0,001 мм, прутки різного профілю.



Попередня   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   Наступна

Предмет і завдання курсу | розділ I | Технологічний процес | Класифікація технологічних процесів | Шляхи і закономірності розвитку технологічних процесів | Техніко-економічні показники технологічних процесів | Структура, властивості та техніко-економічний рівень технологічної системи | Закономірності розвитку технологічних систем | Глава 3. АНАЛІЗ І ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА БАЗОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ У ЧОРНОЇ МЕТАЛУРГІЇ | Аналіз і економічна оцінка традиційних методів обробки різанням |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати