Сущность процессов прокатки и прессования. Осн виды, устройства, продукция

Прокатка — один из самых распространённых видов обработки металлов давлением. Заключается в обжатии металла между двумя, реже тремя, вращающимися в разные стороны валками. Силами трения заготовка затягивается в зазор между валками и обжимается по высоте. Тангенс угла захвата равен коэффициенту трения. После прокатки отношение площади сечения прокатанной заготовки к площади сечения готового профиля равно отношению длины готового профиля к длине исходной заготовки без учёта потерь по переделу и называется коэффициентом вытяжки.

Инструментом при прокатке являются валки, форма рабочей поверхности которых зависит от вида получаемой продукции, а машиной-орудием — прокатный стан.

В зависимости от взаимного расположения заготовки и валков и характера их движения различают три вида прокатки: продольную, поперечную и винтовую (косую). При продольной прокатке валки имеют цилиндрическую форму; оси валков перпендикулярны оси заготовки. Валки вращаются в разные стороны. Благодаря трению между валками и заготовкой последняя втягивается в зазор между вращающимися валками и движется поступательно вдоль своей оси. В результате продольной прокатки заготовка получает обжатие по высоте, незначительное уширение и значительное увеличение длины. Форма и величина поперечного сечения изделия по всей длине постоянны. Продольной прокаткой обрабатываются слитки и заготовки разнообразных поперечных сечений. При поперечной прокатке валки имеют тоже цилиндрическую форму, а их оси параллельны оси заготовки. Валки вращаются в одну сторону. В этом случае заготовка только вращается и поперечным усилием вталкивается в зазор между валками. В результате уменьшается поперечное сечение заготовки на длине, приблизительно равной длине валка, и увеличивается ее длина. Этим способом можно обрабатывать заготовки только круглого поперечного сечения. При винтовой (косой прокатке) валки имеют бочкообразную форму и вращаются в одну сторону, вследствие чего заготовка получает вращение в противоположную сторону. Оси валков расположены под углом друг к другу и к оси заготовки. Благодаря этому заготовка, кроме вращательного движения, получает одновременно и поступательное движение вдоль оси (т. е. винтовое). В результате винтовой прокатки заготовка получает поперечное обжатие (уменьшается ее диаметр) и увеличение длины. В этом случае заготовка должна иметь только круглое поперечное сечение.

Прессование — процесс обработки металлов давлением путем выдавливания его пуансоном из кон­тейнера через отверстие в матрице. При этом металл принимает форму (круглую, квадратную и др.), соот­ветствующую конфигурации отверстия в матрице. Чаще прессование применяют для получения изделий из цвет­ных металлов и их сплавов. Существует прямое и об­ратное прессование.

Прямое прессование. Заготовку за­кладывают в контейнер, закрывают пресс-шайбой и пуансоном выдавливают через матрицу. Направ­ление течения металла совпадает с направлением дви­жения пуансона. К концу операции в контейнере остается небольшая часть металла (18...20% массы заготовки), называемая пресс-остатком.

Обратное прессование. Контейнер за­крыт с одного конца упорной шайбой, давление на за­готовку передается через полый пуансон с укреп­ленной на нем матрицей. Металл выдавливается на­встречу движению пуансона. При этом методе пресс-остаток составляет 5...6 % массы заготовки.

Прессованием можно изготовить прутки диаметром 5...3000 мм, трубы с внутренним диаметром 18...350 мм и толщиной стенки 1,25...5 мм, различные профили. Эти изделия превосходят по точности, разнообразию и сложности изделия, получаемые прокаткой.

В последнее время применяют гидравлическое прес­сование, позволяющее обрабатывать очень хрупкие сплавы. В данном случае металл находится в состоянии всестороннего сжатия, потери на трение минимальные.

10)11) Сущность процессов ковки и штамповки. Основные виды, устройства, продукция.

Сущность процессов ковки и штамповки. Основные виды, устройства, продукция.

Ковкой изменяют форму и размеры заготовки путем последовательного воздействия универсальным инструментом на отдельные участки заготовки. Свободная ковка — процесс, при котором металл течет свободно (не ограничен поверхностями штампа), не встречая сопротивления своему движению. Ковку осуществляют последовательными ударами ку­валды, бойка молота или нажимами бойка пресса. Ме­талл, подвергаемый ковке, как правило, нагревают.

Инструмент для свободной ковки делят на три груп­пы: для обработки, удержания и измерения поковок. К инструменту для обработки поковок от­носят кувалды, молотки (ручники), гладилки, прошив­ни, зубила, обжимки и др. Удерживающий инстру­мент— наковальни и различные клещи. Для измерения поковок используют линейки, угольники, кронциркули, шаблоны и др.

Ручную ковку ведут на наковальне, используя ку­валды и различный подкладной инструмент, а машин­ную — па ковочных молотах и прессах. Для изготовле­ния мелких поковок применяют пневматические ковоч­ные молоты, для средних паковок — 'паровоздушные. Крупные тяжелые поковки изготовляют на ковочных прессах.

Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента – штампа (для каждой детали изготавливают свой штамп). Различают объемную и листовую штамповку. При объемной штамповке сортового металла на заготовку, являющуюся обычно отрезком прутка, воздействуют специализированным инструментом – штампом, причем металл заполняет полость штампа, приобретая ее формы и размеры. Объемную штамповку выполняют в штам­пах, состоящих обычно из двух половин, которые в соб­ранном виде создают одну или несколько внутренних полостей, называемых ручьями. В отличие от свобод­ной ковки течение металла при деформации ограничено внутренними стенками штампа. Изделия, получаемые штамповкой, отличаются высокой точностью размеров, хорошим качеством поверхности и небольшими припус­ками и допусками. Листовая штамповка— производство изде­лий из листового материала с использованием штампов. При листовой штамповке изменяют только взаимное положение отдельных частей исходной заготовки или отделяют какую-то часть от целого листа. Этим способом изготовляют разнообразные детали для автомоби­лей, тракторов, комбайнов и других сельскохозяйствен­ных машин (крылья, капоты, бункера, ящики, диски ко­лес, детали радиаторов и др.). Листы толщиной более 10 мм подвергают горячей штамповке, менее 10 мм— холодной.

Листовую штамповку осуще­ствляют на прессах. Наибольшее применение получили кривошипно-шатунные и фрикционно-винтовые прессы. В настоящее время в производство внедряют новые методы: штамповка эластичной (резина) и жидкой средой, взры­вом и электрогидравлическая.

Штамповку взрывом применя­ют для изготовления крупных из­делий сложной конфигурации. В контейнер / с во­дой устанавливают матрицу 2 с листовой заготовкой 3, прижатой к ней кольцом 4 с уплотнителем. В полости матрицы создают вакуум. Взрывчатое вещество 5 подвешивают-в воде над заготовкой. Взрыв создает высокое давление, под действием которого заготовка принимает форму матрицы.

При электрогидравлической штамповке энергоноси­телем служит высоковольтный электрический разряд в жидкости. Разряд вызывает ударную волну, которая деформирует заготовку.

13) Волочение: сущность, исходные заготовки и готовая продукция.

Волочением называется процесс деформирования металла путем его протягивания через отверстие в волоке, имеющее меньшее поперечное сечение, чем заготовка. В результате волочения поперечное сечение заготовки уменьшается и принимает форму сечения отверстия волоки, увеличивается длина заготовки, изделие получает точные размеры и чистую гладкую поверхность.

Исходным материалом для волочения служит сортовой прокат простых профилей (круг, квадрат, полоса, проволока-катанка), а также трубы. В результате волочения можно получить сплошные профили простых и сложных сечений, трубы обычные и некруглого сечения. Очень часто в производственных условиях некоторые изделия, полученные прокаткой (проволока, прутки, трубы), должны иметь точные сечения по длине и чистую поверхность. Например: заготовки для штамповки на горизонтально-ковочных машинах или на холодно-высадочных автоматах. В этом случае применяется калибровка — волочение с очень незначительным обжатием (8—12 %). Технологический процесс состоит из тех же операций.

Процесс волочения проволоки и тонкостенных труб состоит из следующих операций. Подготовка заготовки (катанка) к волочению включает удаление окалины травлением в водных растворах кислот, промывку и сушку. Затем на поверхность наносят смазку (мине­ральное масло, мыло, графит и др.).

Режим волочения разрабатывают, исходя из сум­марной вытяжки или суммарного обжатия, числа про­ходов, имеющегося оборудования, количества частных вытяжек или обжатий, размеров протягиваемой заго­товки по проходам, скорости волочения

Дата добавления: 2015-04-24