Виды обработки металлов давлением

By | 16 августа, 2011

Обработкой металлов давлением называют группу технологических операций, в результате которых под влиянием приложенных внешних сил происходит формоизменение заготовок без нарушения их сплош­ности. Основным признаком обработки давлением является плас­тическая деформация обрабатываемого материала. В ре­зультате пластической деформации изменяются не только форма и размеры заготовки, но и свойства исходного металла.

Применяют шесть основных видов обработки давлением — прокат­ку, прессование, волочение, ковку, объемную штамповку и листовую штамповку.

Прокатка (рис. 1.1, а). Деформацию металла с помощью вращаю­щегося инструмента — валков — называют прокаткой. Заготовка 1 под действием сил трения втягивается в зазор между валками 2, де­формируется ими и приобретает требуемую форму поперечного сече­ния. При прокатке площадь поперечного сечения заготовки уменьшает­ся, а длина увеличивается. Эту операцию осуществляют с помощью специальных машин, называемых прокатными станами.

Прокаткой изготовляют: блюмы квадратного сечения со стороной до 350 х 350 мм; слябы — плоские заготовки толщиной 100 . . . 600 мм и шириной 600 . . . 2300 мм; квадратные и круглые профили с разме­рами сечений 5 . . . 150 мм; угловую сталь с размерами полки 20 . . . . . .250 мм; швеллеры высотой 20 … 450 мм; балкивысотой до 1100 мм; рельсы, трубы, листы, полосы, ленты и др. На специальных прокатных станах изготовляют заготовки переменного по длине сечения (периоди­ческий прокат), бандажи колес, шары, шестерни и др.

Прокатка является наиболее высокопроизводительным видом об­работки давлением, 75 … 80 % всей выплавляемой стали подвергается прокатке.

Прессование (рис. 1.1, б). Сущность прессования заключается в выдавливании металла заготовки 5 пуансоном 4 из контейнера 6 через матрицу 7. В матрице имеется отверстие, по форме соответствующее требуемому профилю 8. Прессованием изготовляют простые и очень сложные, сплошные и пустотелые профили.

Этому виду обработки давлением подвергают в основном цветные металлы и сплавы, однако в последнее время прессование применяют при изготовлении профилей и заготовок деталей также из сталей и малопластичных специальных сплавов.

Волочение (рис. 1.1, в). Проволоку диаметром от 16 мм до несколь­ких микрометров, высококачественные тонкостенные трубы ф 0,2 . .. .. . 20 мм и другие пустотелые профили, калиброванные прутки из сталей, цветных металлов и сплавов различных марок получают волочением. Этот вид обработки заключается в протягивании заготовки 9 через от­верстие в волоке 10. Исходной заготовкой для данной операции явля­ется, как правило, продукция прокатного производства. При волоче­нии уменьшается площадь поперечного сечения заготовки и увеличива­ется ее длина. В процессе волочения достигаются точность размеров и шероховатость поверхности, соответствующие получаемым при обра­ботке резанием, а за счет наклепа при холодной деформации повышает­ся прочность изделия 11.

Ковка (рис. 1.1, г) — это вид обработки давлением, при котором заготовка деформируется универсальным инструментом простой фор­мы, например плоскими бойками. Нагретую до ковочной температу­ры заготовку 13 устанавливают на нижний боек 14, а верхним бой­ком 12 ее деформируют до нужных размеров. Для ковки характерно свободное или почти свободное течение металла в направлении, перпен­дикулярном движению инструмента.

Ковку применяют для изготовления фасонных поковок деталей машин практически из всех деформируемых сталей и сплавов массой от нескольких граммов до сотен тонн. Мелкие поковки изготовляют ручной ковкой, средние и крупные — машинной.

Объемная штамповка (рис. 1.1, д). Сущность этого вида обработ­ки заключается в деформировании заготовки 16 в полости между поло­винами 15 и 17 штампа; эту полость металл заготовки заполняет при сближении половин. Форма полости штампа соответствует форме буду­щей поковки, что обеспечивает высокую точность последней. Исходной заготовкой служит, как правло, продукция, полученная прокаткой и разделенная предварительно на мерные части. Объемную штамповку осуществляют на молотах, прессах и специализированных машинах. Пользуясь этим видом обработки, изготовляют коленчатые валы, шес­терни, турбинные лопатки, кронштейны и другие детали машин в мас­совом и серийном производстве.

Листовая штамповка (рис. 1.1, е). Этот вид обработки давлением характеризуется тем, что в качестве исходной заготовки 19 использу­ют лист, полосу или ленту, которую деформируют в специальном ин­струменте — штампе. Основными частями штампа являются пуансон 10 18 и матрица 20. Штампы устанавливают, как правило, на кривошипных листоштамповочных и реже — гидравлических прессах различной мощ­ности. Листовой штамповкой изготовляют достаточно точные и проч­ные детали машин или заготовки для них при минимальном расходе металла. В большинстве случаев штамповка выполняется без нагрева металла, поэтому полученная продукция отличается малой шерохова­тостью поверхности и повышенной прочностью. Процесс листовой штам­повки легко автоматизируется — производительность листоштамповоч­ных автоматов достигает нескольких сотен деталей в минуту.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *