На головну

Основи технології обробки металів тиском

  1. A Теоретичні основи формоутворення.
  2. Синтез І ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ НАНОЧАСТИНОК МЕТАЛІВ
  3. Середня квадратична похибка (СКП). Формули Гауса і Бесселя. Порядок матобработкі ряду равноточних вимірювань. Гранична абсолютна і відносна похибки.
  4. I етап - вивчення теоретичних основ технології різнорівневого навчання.
  5. I. Освітні технології
  6. I. Основи теорії корозії металів.

Обробка металів тиском - технологічний процес отримання деталі шляхом пластичного деформування заготовки зовнішніми силами. Більшість металів і сплавів обробляються тиском - близько 90% сталі і 55% кольорових металів. При обробці тиском поряд зі зміною форми змінюється будова вихідного металу і його фізико-механічні властивості. Обробка металів тиском - процес, що дозволяє отримати вироби з вельми точними розмірами, хорошою чистотою поверхні, високими механічними властивостями. Цей процес проводиться в холодному або гарячому стані.

холодну деформацію застосовують для невеликих заготовок. Під час холодної обробки одночасно зі зміною форми змінюються властивості металу: міцність, пружність, твердість збільшуються, а в'язкість і пластичність знижуються. Зміна властивостей викликано зміною структури металу. Такий стан називається наклеп. Наклеп - зміцнення металу в результаті холодної пластичної деформації.

гарячу деформацію проводять при нагріванні металу. Заготовки перед обробкою нагрівають для підвищення пластичності металу. При підвищенні температури пластичність металу підвищується, а міцність зменшується (в 10-20 разів).

прокаткою називається процес обробки металу тиском, вироблений шляхом пропуску металу в зазор між обертовими циліндрами (валками), менший, ніж товщина оброблюваної заготовки. Здавлюючи метал, валки внаслідок тертя, що виникає між їх поверхнями і металом, здійснюють рух подачі. Таким чином, деформації будуть піддаватися послідовно всі ділянки заготовки, поки вся заготовка не пройде в зазор між валками. При цьому товщина заготовки зменшується, а довжина збільшується. Виріб, що отримується прокаткою, називають прокатом.

Ставлення подальшої довжини ? до первісної ?о називається витяжкою ? (формула 4),

? =  (4)

де Fo - Площа поперечного перерізу вихідної заготовки;

F - площа заготовки після пропуску через валки.

Сортамент прокочуються виробів дуже різноманітний. До основних груп сталевого прокату можна віднести: сортовий, листовий, труби, спеціальні види.

Профілі сортового прокату поділяються на 2 групи: перша - профілі геометричної форми (квадрат, коло, шестигранник, прямокутник-смуга) - рис.6; друга - фасонні профілі (рис.7).

Малюнок 6 - Профілі геометричної форми

Малюнок 7 - Фасонні профілі

Листовий прокат має два основних види: листова сталь товста (товщина 4 - 60 мм, а в особливих випадках, наприклад, суднова броня - до 450 мм) і листова сталь тонка (від 0,2 до 4 мм).

Труби сталеві поділяються на безшовні з зовнішнім діаметром від 5 до 426 мм при товщині стінок 0,5 - 40 мм і труби зварні з зовнішнім діаметром 720 мм при товщині стінок до 14 мм.

До спеціальних вил прокату відносяться колеса, в тому числі зубчасті.

Процес прокатки здійснюється шляхом пропуску металу в зазор між обертовими циліндрами (валками). Залежно від профілю, що прокочується вироби валки можуть бути гладкі, що застосовуються для прокатки листів, стрічок і т. Д., ступінчасті, наприклад, для прокатки смугового заліза, і струмкові для виготовлення складних профілів. Струмком називається профіль обриси вирізу на бічній поверхні валка, а сукупність двох струмків пари валків утворює калібр. Форми калібрів вельми різноманітні і залежать від виду профілю металу, який необхідно отримати. Виготовлення прокату здійснюється на складних установках, званих прокатним станом. За призначенням прокатні стани підрозділяються на обтискні, заготівельні, рейко-балкові, сортові, дротові, листові, трубопрокатні, колесопрокатного і стани спеціального призначення.

волочіння - Процес обробки металів тиском з протягуванням заготовки через отвір матриці, перетин якого менше вихідного перерізу заготовки. Тому під час волочіння поперечний переріз заготовки зменшується, а її довжина збільшується. Ставлення подальшої довжини ? до первісної ?о називається витяжкою ?, також, як і при прокатці. Форма і площа поперечного перерізу обробленого волочінням матеріалу по всій довжині однакова. Необхідна витяжка в залежності від її величини може бути здійснена або за один прохід або в кілька проходів шляхом протягування через ряд поступово зменшуються за величиною отворів. Волочіння може здійснюватися з нагріванням і без нагріву металу. Його застосовують в наступних випадках:

- Для виготовлення тонкого дроту, яку неможливо одержати прокаткою (наприклад, для сталевого дроту діаметром менше 6 мм), як круглої, так і інших профілів, в тому числі фасонних.

- Для отримання тонкостінних труб

- Для калібрування - додання точних розмірів і високої якості поверхні гарячекатаного металу

- Для отримання фасонних профілів.

Обладнання, яке застосовується під час волочіння, називають волочильними станами. Вони обладнані волочильними очками або волоками, зазвичай виготовленими з твердих сплавів, і тягнуть пристроями, що повідомляють заготівлі рух через вічко і долає опір деформації. Залежно від характеру роботи тягне пристрою розрізняють: 1) волочильні стани з прямолінійним рухом, 2) з намотуванням оброблюваного металу (барабанні). Волочильні стани з прямолінійним рухом тягне пристрою застосовуються для волочіння прутків і труб, які не можуть намотуватися в бунти. Стани другого типу служать для волочіння дроту, труб невеликого діаметра, намотуваних в бунти.

Пресування. Пресування - вид обробки металів тиском, здійснюваним шляхом продавлювання металу через отвір меншої площі, ніж площа перерізу вихідного матеріалу. Заготівлю укладають в порожнину циліндра, званого контейнером. З іншого кінця контейнера вставляють прес-шайбу, на яку тисне пуансон. Метал, не маючи іншого виходу, крім отвору в матриці, випливає з останнього. Профіль пресованого металу відповідає конфігурації отвори в матриці, залишаючись постійним по всій довжині.

Пресування здійснюється на гідравлічних пресах. Пресування застосовують для отримання прутків, труб і різноманітних складних профілів з кольорових металів і сплавів. До переваг пресування відносяться:

- Точність одержуваних виробів;

- Немає необхідності в оздоблювальних операціях;

- Висока продуктивність процесу.

До недоліків процесу відноситься значний знос обладнання та інструменту, великі відходи металу, особливо при виробництві труб.

кування полягає в отриманні деталі з нагрітої заготовки шляхом деформування її ударними навантаженнями, що передаються молотом або статичними навантаженнями шляхом натискання преса. Заготовки, одержувані куванням, називають поковками. Перед куванням метал нагрівають до температури 1100-1200о, А закінчують ковку при температурі 800-900о. Кування буває ручне і машинне. Ручне кування виробляють на ковадлі, що є опорним інструментом, ударами кувалди. Коваль оперує поковкою, тримаючи її в кліщах і вказуючи молотобійцю місце, куди потрібно вдарити невеликим молотом - ручником. При ручному куванні застосовують різноманітний інструмент: борідки для пробивання отворів, зубила для розрубування матеріалу, різні подбойки, гладилки і обтискача для обробки окремих ділянок і звий поверхні поковки.

Машинну ковку здійснюють за допомогою кувальних молотів і кувальних гідравлічних пресів. Молоти - машини динамічного ударної дії. Преси - машини статичного дії. Молоти мають падаючі частини, що рухаються вниз або під дією власної ваги, або під дією ваги і додаткового зусилля (молоти подвійної дії).

Гідравлічні преси працюють від гідравлічного насоса високого тиску і можуть розвивати навантаження до 15000 т і вище.

До основних технологічних операцій кування відносяться: осаду, витяжка, прошивка, рубка, гнуття, закручування і ковальське зварювання.

Осадкою називають ковальську операцію, при якій зменшують висоту вихідної заготовки за рахунок збільшення площі її поперечного перерізу. Витяжкою називають ковальську операцію, при якій збільшують довжину вихідної заготовки. Прошивкою називають ковальську операцію, при якій в заготівлі отримують отвір. Рубкою називають ковальську операцію, при якій заготовку поділяють на частини, або від заготівлі відокремлюють частину матеріалу. Гнучкою називають ковальську операцію, при якій заготівлі надають вигнуту форму по заданому контуру. Закручуванням називають ковальську операцію, при якій одну частину заготовки повертають щодо іншої під певним кутом навколо загальної осі. Ковальське зварювання - операція, за допомогою якої з'єднують в одне ціле окремі частини або кінці заготовок. Вона може бути застосована тільки для м'якої сталі з вмістом вуглецю 0,15 - 0,25%.

штампуванням називають процес деформації металу в штампах. Нагріту заготовку деформують в замкнутих штампах. Заготовки називають штампуваннями або поковками. Розрізняють холодну і гарячу штампування. Цим методом виготовляють заставні деталі для збірного залізобетону, корпуси устаткування і машин.

У порівнянні з куванням штампування має ряд переваг:

- Більш висока продуктивність праці

- Однорідність і точність одержуваних поковок

- Більш висока якість поверхні поковок

- Можливість отримання деталей дуже складної форми.

До недоліків цього способу обробки металів тиском можна віднести:

- Обмеження штампованих виробів за вагою (до 50 - 70 кг)

- Висока вартість інструменту - штампа, який є вузько спеціалізованим, т. Е придатним для виготовлення тільки одного виду поковки.

Штампування здійснюють на різноманітних штампувальних інструментах. До них відносяться штампувальні молоти, штампувальні преси, горизонтально-кувальні машини, гідравлічні преси, горизонтально-гнучкі машини, вертикально-кувальні машини і т. Д.

Після штампування вироби піддають різним оздоблювальним операціям. Сюди відносяться обрізка і зачистка задирок, правка і очищення поверхні, калібрування (карбування) і ін.

Одним з видів штампування є листове штампування. В якості вихідного матеріалу в листовому штампуванні використовуються листи, смуги та стрічки. Листовим штампуванням отримують складні по конфігурації вироби, наприклад, облицювання автомобілів, порожнисті вироби та ін. Для неї використовують маловуглецеві стали, мідь, латунь, алюміній, дюралюміній і ін. Залежно від товщини заготовки листове штампування ділять на толстолистовую і тонколистовую (товщиною менше 4 мм). Штампування металу товщиною понад 10 мм зазвичай здійснюють з нагріванням, а тонколистовой метал штампують без нагріву.

 



Кольорові метали і сплави | Основні відомості по технології зварювальних робіт. Типи зварювальних швів і з'єднань. види зварювання

Атомно-кристалічна будова металів | В) гексагональная щільноупакована | Дефекти кристалічної будови металів | властивості сталей | Група Б, | маркування |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати