Нагрівання металів перед ОМД умови нагрівання
Для підвищення пластичності та зниження опору деформуванню метал необхідно нагріти до температур рекристалізації. Нагрів металу перед обробкою тиском є відповідальною операцією, від якої залежить не тільки якість майбутніх деталей, а й продуктивність праці, надійність роботи обладнання, стійкість інструменту та собівартість продукції.
Для зменшення окалиноутворення та обезуглерожування застосовують нагрівання в захисній атмосфері або вакуумі, швидкісне нагрівання, захисні засипки та обмазки, що наносяться на заготовки перед нагріванням.
Високовуглецеві та високолеговані сталі та багато складних сплавів, що мають низькі теплопровідність і пластичність, щоб уникнути тріщин вимагають повільного нагріву.
Нагрівальні пристрої
За способом нагрівання нагрівальні пристрої діляться на полум'яні та електричні. У полум'яних печах необхідної температури досягають спалюванням у спеціальних пальниках мазуту чи газу. У свою чергу, електричні нагрівальні пристрої поділяються на:
• на електропечі опору непрямого нагріву, в яких нагрівання здійснюється енергією, що виділяється в елементах опору, через які пропускають струм;
• електричні установки прямого контактного нагріву, у яких електричний струм проходить безпосередньо через заготівлю, нагріваючи її;
• установки індукційного нагріву, в яких заготовку поміщають в електромагнітне поле, створюване струмами високої частоти.
Поділ нагрівальних пристроїв на печі та установки умовне і означає, що в печах заготовки нагріваються випромінюванням та конвекцією за рахунок теплоти робочого простору печі, а в установках теплота виникає всередині самоїзаготівлі.
При ОМД для нагрівання заготовок крім полум'яних та електричних печей застосовуються електронагрівальні установки (пристрої). Поширені два типи електронагрівальних установок – індукційного та контактного (прямого) нагріву.
37 Прокатка. Сутність процесу, види прокатки, умова захоплення.
Прокатка — процес пластичного деформування тіл на прокатному стані між приводними валками, що обертаються (частина валків може бути непривідними). Слова "привідними валками" означають, що енергія, необхідна реалізації деформації, передається через валки, з'єднані з двигуном прокатного стану. Тіло, що деформується, можна простягати і через непривідні (холости) валки, але це буде не процес прокатки, а процес волочіння.
Поздовжня прокатка[ред.
Спосіб поздовжньої прокатки є найпоширенішим. При поздовжній прокатці смуга підводиться до валків, що обертаються в різні боки, і втягується в проміжок між ними за рахунок сил тертя на контактній поверхні. Смуга обжимається по висоті і набуває форми зазору (калібру) між валками. При цьому способі прокатки смуга переміщається тільки вперед, тобто робить лише поступальний рух. Залежно від калібрування валків форма поперечного та поздовжнього перерізу прокату може бути різною. У такий спосіб отримують листи, плити, стрічку, фольгу, сортовий прокат, періодичні профілі, гнуті профілі та ін.
Поперечна прокатка[ред.
При поперечній прокатці оброблене тіло (циліндричної форми) поміщається в зазор між двома валками, що обертаються в одну сторону, і отримує обертальний рух за рахунок сил тертя на контактній поверхні. Деформація тіла відбувається при зустрічному зближеннівалків. У поздовжньому напрямку оброблене тіло не переміщається (якщо немає спеціальних пристроїв, що тягнуть). Поперечна прокатка використовується для виготовлення валів, осей, втулок та інших тіл обертання.
Поперечно-гвинтова прокатка[ред.
Поперечно-гвинтова прокатка займає проміжне положення між поздовжньою та поперечною. Цей спосіб широко використовується для одержання порожнистих трубних заготовок (гільз). Оброблюване тіло (циліндричної форми) проходячи між валками, обертається і одночасно здійснює поступальний рух, тобто кожна точка тіла (за винятком розташованих на його осі) рухається по гвинтовій траєкторії.
38 Продукція прокатного виробництва. Інструмент та обладнання.
Продукцією прокатного виробництва є смуги, листи, труби, прутки різного профілю (круглого, квадратного, прямокутного, шестигранного, кутового, двотаврового, швелерного, таврового та ін), залізничні та трамвайні рейки, колеса, кулі, кільця та ін. (рис. 3.19) [6].
Інструментом для прокатки є валяння (рис. 3.18).
39 Технологія виробництва основних видів прокату, виробництво труб.
Способи виготовлення (технологія)[ред.
Труби мають відповідати вимогам, викладеним у Державних стандартах, ДСТУ. У тих випадках, коли характеристики труб, призначених для масового використання, відрізняються від стандартних, вимоги до таких труб встановлюються Технічними Умовами, ТУ.
Зварні[ред.
Металеві труби зазвичай роблять звареними. При цьому або згортають лист так, що шов йде вздовж труби («прямошовна труба»), або навівають стрічку по спіралі («спіралешовна труба»). Сучаснітехнології дозволяють помітно посилити міцність шва сталевої труби - його міцність всього на 10-15% менше міцності решти її частини.
Прокатні[ред.
Безшовні труби отримують прокаткою злитка на спеціальному устаткуванні, що створює отвір центром. Безшовні труби використовують там, де потрібна підвищена міцність та надійність (наприклад, для газових балонів, у нафтовій галузі тощо). Мідні труби для водопроводу та газу безшовні в силу технології.
Висвердлювання [ред. редагувати вікі-текст]
Можна також виготовляти труби, просвердлюючи отвір у циліндричній заготовці. При цьому способі значна частина металу перетворюється на стружку, тому його використовують не для труб як таких, а тільки для деталей різних машин і механізмів (у тому числі для стволів зброї).
Фальцювання з обтисканням[ред.
Одним із сучасних способів виготовлення труби є формування трубчастого перерізу з поздовжнім фальцевим швом.
Лиття [ред. редагувати вікі-текст]
Труби можна виготовляти і литтям. Матеріал заливають або у форму з центральним стрижнем, або в порожнисту форму, що швидко обертається.
Екструзія[ред.
Пластмасові труби найчастіше отримують видавлюванням (екструзією).
40 Кування. Операції кування: осад, протяжка, прошивка, інструмент.
Кування - це високотемпературна обробка різних металів (залізо, мідь та її сплави, титан, алюміній та його сплави), нагрітих до кувальної температури. Для кожного металу існує своя кувальна температура, яка залежить від фізичних (температура плавлення, кристалізація) та хімічних (наявності легуючих елементів) властивостей. Для заліза температурний інтервал 1250–800 °С,для міді 1000-650 ° С, для титану 1600-900 ° С, для алюмінієвих сплавів 480-400 ° С. Особливим видом кування є холодне кування, що здійснюється без нагріву металу, що деформується.
Основні операції кування[ред.
Протяжка — операція подовження заготівлі чи її частини рахунок зменшення площі поперечного перерізу. Протяжку виробляють послідовними ударами або натисканнями на окремі ділянки заготовки, що примикають один до одного, з подачею заготовки вздовж осі протяжки і поворотами на 90° навколо цієї осі. При кожному натисканні зменшується висота перерізу, збільшується ширина та довжина заготовки. Загальне збільшення довжини дорівнює сумі збільшення довжин за кожне натискання, а розширення по всій довжині однаково. Якщо повернути заготовку на 90° навколо горизонтальної осі і повторити розтяжку, то розширення, отримане в попередньому проході, усувається, а довжина заготовки знову збільшується. Чим менше подача при кожному натисканні, тим інтенсивніше подовження. Однак при замалій подачі можуть вийти затискачі.
Прошивка - це одержання наскрізного отвору або заглиблення в поковці.
Прошивка проводиться за допомогою пробійників різної конфігурації та форми (при ручному куті), суцільних і порожнистих прошивні різного перерізу, підкладних кілець або плит з отворами, калібрувальних оправок. Якщо висота поковки перевищує довжину прошивня, застосовуються надставки, діаметр яких повинен бути дещо меншим за діаметр прошивня.
При прошивці отвору суцільною прошивкою (рис. 66) спотворюються форма і розміри заготовки - зменшується висота, з'являється бочкоподібність, один торець виходить увігнутим, інший - опуклим. При прошивці пустотілим прошивнем спотворення менше, але багато металу відходить у видру. Прошивка пустотілим прошивнемзастосовується для отримання отворів великого діаметра понад 400 мм.
41 Кування. Операції кування: відрубування, згинання, інструмент. Устаткування для кування.
Рубка застосовується для поділу однієї великої заготовки на кілька дрібних, видалення надлишків металу, утворення фасонного контуру виробу і т. п. (рис. 67).
Рубка проводиться за допомогою зубил і підсікань (ручне кування), а також різної форми сокир та квадратів (машинне кування).
Залежно від розмірів перерізу заготовок та вимог до якості поверхні рубка може проводитись з однієї, двох, трьох та чотирьох сторін. Останні два способи застосовуються при рубанні великих заготовок зі злитків. На рис. 68 показана схема рубки з однієї та двох сторін. Рубка з одного боку проводиться в такий спосіб. У місці розрубу сокирою 1 або наміткою роблять поглиблення, насипають туди мастило і тиском преса або ударом молота вганяють сокиру на таку глибину, щоб залишилася перемичка, що дорівнює приблизно ширині обуха сокири. Потім сокиру виймають, заготовку кантують, на перемичку накладають квадрат 2, дещо більший, ніж лезо сокири, щоб не утворилися задирки, і ударом по квадрату остаточно розрубують заготовку. При цьому виходить деякий відхід металу - обсічка
При рубці з двох сторін сокиру вганяють у заготовку на половину її товщини, потім кантують заготовку і сокирою з іншого боку остаточно розрубують. При цьому на частині, що відокремлюється, виходить значний задир 3.
Задирок, що виходять при рубанні, необхідно ретельно видаляти, так як при подальших операціях кування вони стають причиною шлюбу. Видаляють їх зубилом (при ручному куванні) або одностороннім сокирою (при машинному куванні).
У процесі рубки сокира, заглиблюючись у метал, затягує із собоюповерхневі шари, внаслідок чого кут виходить завалений, не гострим. Для отримання гострих кутів передбачається деяке потовщення у місці розрубу, що компенсує «утяжку». Після відрубування потовщення розганяються бойками.
Гнучка (гнуття) металу Гнучкою називається операція, за допомогою якої заготовки надають вигнуту форму за заданим контуром (рис. 7.4, е). Цією операцією виготовляються косинці, скоби, гачки, кронштейни тощо. При згинанні відбувається зміна площі поперечного перерізу заготовки в зоні вигину внаслідок стиснення внутрішніх та розтягування зовнішніх її шарів, що називається стяжкою. Для компенсації стяжки на місці згину заготовки надають збільшений розмір за товщиною. При згинанні можливе утворення складок за внутрішнім контуром і тріщин по зовнішньому. Щоб уникнути цього явища підбирають відповідний радіус закруглення та кут вигину. Крім заготовок суцільного профілю згинання можуть піддаватися також труби, навіщо останні наповнюються піском і щільно забиваються з обох боків пробками.
Машинне кування виконується на механічних молотах (ресорних, пневматичних, пароповітряних та ін) або пресах. Поковки затискають у кліщі та підводять під молот, який ударами бойка змінює форму заготівлі.
Ручне кування проводиться послідовними ударами інструменту (молотка або кувалди) по оброблюваної заготівлі, що лежить на опорному майданчику - ковадлі. Ручне кування знаходить застосування при індивідуальному виготовленні дрібних виробів або при ремонтних роботах, але останнім часом ручне кування все більше і більше витісняється машинним куванням.
42. Розробка техпроцесу виготовлення поковок гарячої об'ємної штам- повкою складається з наступних етапів: 1 Розробка креслення поковки. 2 Конструюваннячистий струмок штамп. 3 Визначення зусиль деформування металу та вибір потужності штампо- очного молота. 4 Конструювання молотового штампу. 5 Визначення профілю та розмірів вихідної заготовки. 6 Визначення термічного режиму штампування.
Листове штампування - метод виготовлення плоских та об'ємних тонкостінних виробів з листового матеріалу, стрічки або смуги за допомогою штампів на пресах або без пресів. Листове штампування підрозділяється на гарячу та холодну.
Холодне штампування. Це найпрогресивніший метод обробки тиском, тому що він дозволяє отримати деталі, що не вимагають у більшості випадків подальшої обробки різанням. Холодним листовим штампуванням виготовляють як великі, так і дрібні деталі (рами та кузови автомобілів, шасі літаків, елементи обшивки суден, деталі годинникових механізмів та ін.).