Курсова робота Проектування пресової ділянки
1.1. Роль пресування
Металургійна промисловість – одна з основних галузей народного господарства, що визначає рівень розвитку країни та є базою для інших галузей промисловості.
Обробка металів полягає у наданні металу заданих форми та розмірів, а також певних механічних та фізичних властивостей. Основними видами обробки є лиття, обробка тиском та обробка різанням.
Литтям одержують готові великогабаритні деталі різної конфігурації, а також спеціальними методами лиття – дрібні деталі складної форми. Крім того, велика кількість заготовок відливають для подальшої обробки тиском та механічної обробки, так як литі деталі за механічними властивостями, якістю поверхні та точності розмірів помітно поступаються деталям, отриманим іншими видами металообробки. В даний час литі заготовки отримують у вигляді злитків, листів, прутків, труб та дроту.
Механічна обробка (обробка різанням) застосовується в основному як обробна операція, а також для отримання деталей складної форми з жорсткими вимогами до розмірів і якості поверхні. В даний час для виробництва виробів відомо чимало видів механообробки: токарна, фрезерування, строжка, свердлівка та інші.
Обробка тиском - завершальний етап у виробництві виробів (напівфабрикатів) з металів та сплавів. Нею набувають вироби найрізноманітнішої форми. До основних способів обробки металів тиском відносяться кування, штампування, прокатка, пресування та волочіння.
При виробництві труб, прутків та профілів із кольорових металів та сплавів пресування є основною заготівельною операцією. Пресування – процес видавлювання ззамкнутої порожнини через отвір у матриці металу з наданням йому необхідної форми. При пресуванні можлива деформація металу з найбільшими обтисканнями в порівнянні з іншими видами обробки тиском і виготовлення виробів різної конфігурації. Пресуванням можна отримати вироби з матеріалів, що не піддаються прокатці та волоченню, завдяки тому, що заготовка під час пресування піддається всебічному стиску.
Час переналагодження інструменту при пресуванні коротший, ніж при прокатці, що особливо важливо при виробництві напівфабрикатів з кольорових металів, що характеризується широким розмаїттям розмірів виробів і невеликими обсягами продукції одного розміру.
Переваги процесу пресування визначили його широке поширення при виробництві труб, прутків та профілів з легких та важких кольорових металів.
1.2. Характеристики сплаву АМг6
Рівноважна діаграма стану Al-Mg (заштрихована зона – область складів промислових сплавів)
Він має невисокі характеристики міцності - тимчасовий опір і, особливо, межа плинності, але відрізняється високою пластичністю, гарною корозійною стійкістю в різних середовищах і добре зварюється аргонодуговим зварюванням.
Хімічний склад сплаву АМг6 визначається ГОСТом 4784-97 і наведено у табл. 1.
Хімічний склад АМг6 (мас. %)
| Марка сплаву | Si | Fe | Cu | Mn | ||
| українська | Міжнародна | |||||
| Літерна | Цифрова | |||||
| АМг6 | - | - | 0.40 | 0.40 | 0.10 | 0.5-0.8 |
| Mg | Cr | Zn | Ti | Інші елементи | Al | Щільність кг/м 3 |
| 5.8-6.8 | 0.20 | 0.02-0.10 | 0.0002-0.005 Be | Основа | 2640 |
Сплав АМг6 містить добавки марганцю та титану. Марганець сприяє підвищенню властивостей міцності напівфабрикатів і з цією метою вводиться в кількості 0.2-0.8%; титан використовується як модифікатор литої зеренної структури в зливках безперервного лиття, в зварних швах, зменшуючи тим самим схильність сплавів до кристалізаційних тріщин при лиття та аргонодугового зварювання.
Сплави системи Al-Mg мають гарну зварюваність. З підвищенням вмісту магнію коефіцієнт тріщиноутворення при зварюванні зменшується. Однак, у зв'язку із збільшенням температурного інтервалу плавлення та підвищенням концентрації водню, зі зростанням вмісту магнію пористість зварених сполук зростає.
Зварні з'єднання цих сплавів ослаблені порівняно з основним матеріалом. Це відноситься до характеристик міцності, пластичності та стійкості проти корозії. Для підвищення корозійної стійкості зварних з'єднань сплаву АМг6 напівфабрикати перед зварюванням необхідно піддавати ступінчастому відпалу.
Промисловість випускає всі види деформованих напівфабрикатів, насамперед катані – плити, листи, стрічки, а також пресовані панелі, профілі, прутки, труби та ковані – поковки, штампування. Напівфабрикати випускаються в термічно необробленому стані після відпалу, а деякі види напівфабрикатів виготовляються холодною обробкою тиском (в нагартованому стані). Нагартовка підвищує характеристики міцності, особливо межа плинності, але знижує пластичність. Наступне зварювання усуває нагартовку в зоні термічного впливу зварного з'єднання, і механічні властивості у зазначеній зоні відповідаютьвластивостям у відпаленому стані.
механічні характеристики напівфабрикатів з АМг6, що гарантуються, представлені в табл. 2.
механічні характеристики пресованих прутків з АМг6, що гарантуються, в стані без термічної обробки
| Сплав | Напівфабрикати | sв , МПа | s02, МПа | d5, % |
| не менше | ||||
| АМг6 | Прутки | 315 | 155 | 15.0 |
Фізичні властивості АМг6 у відпаленому стані наведені у табл. 3.
Фізичні властивості АМг6
| Сплав | Стан | Теплопровідність при 25°С, Дж/(м×с×°С) | Електроопір, Ом×м | Щільність кг/м 3 |
| АМг6 | М | 117.152 | 0.00067 | 2640 |
| Середній коефіцієнт термічного розширення при 20-100°С, a×10 6 (°С) -1 | Питома теплоємність при 100°С, Дж/(кг×°С) | Інтервал температур плавлення, °C | ||
| 24.7 | 920.48 | 571-638 |
Напівфабрикати зі сплавів Al-Mg піддаються лише відпалу для зняття нагартовки та переведення їх у м'який відпалений стан. Відпал напівфабрикатів та виробів із магналіїв необхідно проводити при температурі 310-335°С протягом 1-2 годин з подальшим охолодженням на повітрі. Для сплаву АМг6 при охолодженні після відпалу необхідно витримувати при 250-260 °С протягом однієї години, потім охолоджувати з нерегламентованою швидкістю. При неможливості здійснення ступінчастого охолодження слід вести охолодження зі швидкістю трохи більше 30°/ч.
Сплав АМг6 застосовується у зварних конструкціях, для виготовлення ємностей, що використовуються у тому числі і при кріогенних температурах.
1.3. Технічнівимоги до готових виробів
Прутки поставляються згідно з ГОСТ 21488-76. Маса партії прутків не обмежується.
Для оцінки механічних властивостей прутків зі сплаву АМг6 у всіх станах матеріалу випробовують 5% прутків від партії, але не менше трьох прутків від кожної партії.
При складанні партії прутків з кількох плавок перевіряють механічні властивості не менше ніж на двох прутках від кожної плавки.
Для кожного виду механічних випробувань від вихідного кінця контрольованого дроту при діаметрі 20 мм у поздовжньому напрямку відбирають один зразок з центру перерізу дроту. Розрахункова довжина зразків l0 = 5d0.
Допуски на розміри прутків описані у табл. 4.
Граничні відхилення по діаметру круглих прутків
| Номінальний діаметр прутка, мм | Граничні відхилення при точності виготовлення, мм | |
| підвищеною | нормальною | |
| 19-30 | -0.52 | -0.84 |
Овальність круглих прутків має виводити їх розміри за граничні відхилення по діаметру.
Місцева кривизна прутків на 1 м довжини не повинна перевищувати 3 мм для прутків діаметром до 100 мм.
2. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ
2.1. Проектування схеми виробництва та її обґрунтування