Курс лекций специальность 280104. 65 «Пожарная безопасность»



жүктеу 1.39 Mb.
бет6/7
Дата02.04.2019
өлшемі1.39 Mb.
түріКурс лекций
1   2   3   4   5   6   7

10. Литейное производство


Сущность литейного производства состоит в получении отливок - литых металлических изделий путем заливки расплавленного металла или сплава в литейную форму.

Значение литейного производства исключительно велико. Нет ни одной отросли машиностроения и приборостроения, где не применялись бы литые детали. Так в станкостроении масса литых деталей составляет около 80%, в машиностроении около 50%. Это объясняется рядом преимуществ литейного производства по сравнению с другими способами получения заготовок. Некоторые способы литья позволяют получать отливки с высокой чистотой поверхности и точностью по размерам, что исключает их последующую механическую обработку.

Возможность использования металлов и их сплавов для получения отливок определяется их литейными свойствами.
10.1. Основы литейного производства и классификация литейных способов

10.1.1 Литейные свойства металлов и их сплавов

Для литья в различной степени пригодны все металлы и их сплавы. Однако, чтобы качество отливок удовлетворяло техническим требованиям, сплавы, из которых изготовляются отливки, должны (удовлетворять) обладать следующими свойствами: 1- жидкотекучестью, 2- небольшой усадкой, 3- незначительной газопоглощаемостью, 4- однородностью структуры, 5- не слишком высокой температурой плавления, отсутствием неметаллических включений и т.д.

1. Жидкотекучесть- способность расплава свободно течь в литейной форме, заполняя её и точно воспроизводя все контуры. Она зависит от химического состава, температуры при заливке, а также наличия примесей и других факторов. Железоуглеродистые сплавы тем лучше заполняют форму, чем больше они содержат углерода, кремния, фосфора. Сера и хром понижают жидкотекучесть.

2. Усадка- свойство металлов и сплав уменьшать свой объем при затвердевании и охлаждении; при этом имеет место соответствующие изменения линейных размеров отливки. В результате усадки в теле отливки могут образовываться усадочные раковины и пористость. Величина усадки зависит от химического состава сплава, скорости его охлаждения, температуры заливки. Процент линейной усадки достигает в литейных чугунах 0,5-1%, в углеродистых сплавах 1,5-2%, алюминиевых сплавах 0,8-1,1%. Усадка чугунных отливок уменьшается с повышением графита в чугуне.

3. Ликвация - химическая неоднородность затвердевшего сплава. На неё оказывает такие факторы как химический состав сплава, конфигурация отливки, скорость охлаждения и т.д.

4. Газопоглощаемость- способность сплава в жидком состоянии растворять газы. При незначительной газопоглощаемости отливка будет плотной, без внутренних пустот, которые получаются в следствии выделения газов, растворенных в жидком сплаве и выделяемых при охлаждении. Для уменьшения газонасыщенности сплавов применяют плавку в вакууме или в среде инертных газов, а так же дегазацию вакуумириванием в специальных камерах и т.д.

Если металл или сплав обладает перечисленными свойствами, из него могут быть получены отливки высокого качества.
10.1.2 Технологические основы литейного производства.

Технологический процесс производства отливок включает ряд операций. являющихся необходимыми, независимо от способа.

К таким операциям относятся следующие:

- изготовление моделей;

- изготовление литейных форм по моделям;

- расплавление металла и заливки форм жидким металлом;

- охлаждение отливок, их извлечение из форм, очистка, обрубка и т.д.

Модели изготавливаются с применением деревянных, пластмассовых или металлических материалов, размеры и очертании, которых соответствуют получаемым отливкам. Размеры модели выполняются по размерам несколько больше, по сравнению с деталью на величину линейной усадки сплава (для сталей 1,8-2%; чугуна- 0,8-1,2%).

Отверстия и полости внутри отливок, а так же иные сложные контуры образуют при помощи стержней, устанавливаемых в формы при их сборке. Если отливки подергают механической обработке, то предусматривается припуск на механическую обработку (0,5-0,7 мм на сторону).

Литейные формы бывают разовые, т.е. рассчитанные на изготовление одной отливки и разрушаемые при извлечении отливки из неё и постоянные, используемые для изготовления партии отливок.

Литейные формы с добавками при сушке увеличивают газопроницаемость за счет сгорания добавок. Постоянные формы (кокили) изготавливают из чугуна или стали. Их применяют в массовом и серийном производстве деталей не очень сложной формы и небольших размеров. Стержни изготавливают из кварцевого песка и глины с добавлением продуктов переработки нефти, неорганических соединений (жидкое стекло, цемент и др.).

Модели из древесины обладают дешевизной, простотой изготовления, малой массой. Основной их недостаток- малая долговечность.

Металлические модели, по сравнению с деревянными, имеют большую долговечность и чистоту поверхности. Такие модели чаще всего изготавливаются из алюминиевых сплавов, поскольку имеют малую плотность, хорошо обрабатываются резанием, не окисляются.

Модели из пластмасс устойчивы к действию влаги, не подвергаются короблению, имеют хорошую чистоту поверхности.

Литейная форма изготавливается из песчано-глинистых смесей, разовые формы из металлов и из термореактивных смесей (обычно смесь чистого кварцевого песка и крепителя из термореактивной смолы).

Песчано-глинистые смеси состоят из зёрен кварца различной величины, глины и небольшого количества различных окислов.

Песок в формовочных смесях повышает газопроницаемость. Глина обеспечивает связь между частицами песка и увеличивает устойчивость при повышении температуры. Глины для формовки обычно представляют собой горные породы, состоящие в основном из мелкодисперсных частиц водных силикатов алюминия, обладающих связывающей способностью во влажном состоянии и достаточной термохимической устойчивостью.

Специальные добавки вводятся в смеси для повышения противопригарности и предотвращения прилипания смесей. В качестве противопригарных добавок применяют молотый каменный уголь, битум, мазут.

В состав смеси включается тонкая бывшая в употреблении формовочная смесь. Формы из песчано-глинистых смесей называются разовыми, т.к. используются только для одной отливки. Это как правило единичные крупногабаритные отливки.

Такие формы могут выполняться объёмными (большой толщини) или оболочковыми (малой толщины). Последние изготавливаются из песчано-керамических смесей.

Металлические формы имеют ряд преимуществ по сравнению с литьём в песчано-глинистых формах. В первую очередь следует отметить, такие как: более мелкозернистая структура металла в связи с быстрым остыванием в этой форме, большая точность размеров и чистота поверхности, и следовательно точность размеров, выше производительность труда, трудозатраты, себе стоимость литья и т.д. Наряду с этим литьё в металлические формы имеет свои трудности: значительные затраты времени на изготовление формы, высокая теплопроводность форм затрудняет получение тонкостенных деталей, невозможно получить отливки, имеющие сложный внутренний и наружные очертания и т.д. Особенно сдерживает литьё в металлические формы относительно малая стойкость форм (кокилей) и их неподатливость, приводящая к возникновению трещин в отливках. Поэтому литьё в кокиль применяется в основном при изготовлении деталей из цветных сплавов. Для металлических форм применяются и металлические и реже песчаные стержни. Для предохранения рабочей поверхности кокиля от воздействия жидкого металла применяются облицовки, изготавливаемые из талька, огнеупорной глины, масла и различных связывающих материалов. Формы покрываются облицовочным слоем в 0,1-2,0 мм 1-2 раза в смену. Перед заливкой кокили покрываются краской, приготовленной на основе графита, угля и копоти ацетиленового пламени.

Формы из термореактивных смесей состоят из чистого кварцевого песка и крепителя. Крепителями служат различные термореактивные смолы. Наибольшее распространение получил пульвербакелит, представляющий собой размельченную смесь формальдегидной смолы, бакелита и уротранина. Термореактивная смола при нагревании претерпевает изменения. Так при её нагревании до t=120-150 град. смола затвердевает, а при 160-180 град. переходит в необратимую твердую фазу. В оболочковых формах отливают ответственные детали из чугуна, стали, цветных и специальных сплавов (блоки цилиндров двигателей, колончатые и распределенные валы, цистерны и т.д.).

Литьё в оболочковые формы имеет ряд преимуществ. Основные из них: высокая чистота поверхности отливок и точность размеров, меньший расход формовочных материалов. Недостатками метода можно назвать дефицитность и дорогую стоимостью пульвербакелита, необходимость повышенной вентиляции цеха из-за выделения фенола при заливке форм.
10.1.3. Классификация основных способов литья.

Наиболее общая классификация литья металлов и сплавов осуществляется по виду применяемых литейных форм. По этому признаку различаются следующие способы литья:



  1. Литьё в песчано-глинистые формы

  2. Литьё в металлические формы (кокиль)

  3. Литьё в оболочковые формы.

Кроме этого литьё классифицируется по способу заполнения жидким металлом литейной формы. Здесь различаются такие способы как:

  1. Литье под давлением

  2. Центробежное литье

  3. Литье вакуумным всасыванием

  4. Непрерывное и полунепрерывное

  5. Электрошлаковое и т.д.

Последние перечисленные выше способы могут осуществляться главным образом литьем металлические формы и некоторые – в оболочковые формы. Все они относятся к специальным способам литья. К ним же относится также литье по выплавляемым моделям.

Готовые литейные формы заполняются подготовленным для заливки жидким металлом. Для плавления металла в литейном производстве используются вагранки, конверторы, электропечи дуговые и сопротивления и другие плавильные агрегаты.

Заполнение форм жидким металлом – это сложный процесс. Большое значение при заливке имеет температура металла, продолжительность заливки, размеры отливок, литейные свойства металла, очертания формы и литейная форма. Заливка форм осуществляется двумя способами:

- расплавленный металл подается в ковше к формам.

- формы, укладываются на конвейере и последовательно подводятся к неподвижному ковшу.

Остывшие отливки выбиваются из форм с помощью вибрационных машин. Образовавшиеся литники, через которые заливался металл, удаляются. Очищаются места пригара смеси. Если необходимо отливки подвергаются термической обработке. Если обнаруживаются небольшие дефекты литья, то их устраняют всеми доступными методами: заваркой, пайкой, металлизацией, пропиткой, специальными составами и т.д.


10.1.4. Сущность основных способов литья.

Литье в песчано-глинистые формы является наиболее общераспространенным. Для изготовления отливок данным способом применяют большое число различных приспособлений, которые называют литейной оснасткой, В комплект оснастки входят: модели, модельные плиты, стержневые ящики, и др. Технологический процесс литья в песчано-глинистые формы связан с большим грузооборотом вспомогательных материалов и очень трудоемок. Он включает подробные выполнения всех операций, перечисленных ранее, т.е. изготовление моделей, формовочных смесей и стержневых смесей, изготовление форм, заливку металла, удаление отливок из форм и их обработку.

Изготовление несложной формы в двух опоках, т.е. в жестких рамках для предотвращения разрушения формы, производятся следующим образом: на подмодельную плиту устанавливают модель, затем модель припудривают тальком или графитом и опоку доверху наполняют формовочной смесью, утрамбовывают её, а излишек смеси удаляют линейкой рис. 10.1. После этого опоку переворачивают вместе с плитой. Затем плиту снимают и на нижнюю опоку ставят верхнюю опоку а за плоскость разъема формы посыпают сухим кварцевым песком. Нижнюю опоку также наполняют формовочной смесью, установив предварительно литниковый стояк и выпор. Первый из них при извлечении стояка и выпора образует канал для заливки металла, а второй для выхода воздуха и газов. Далее осторожно разъединяют опоки на линии их соединения и в верхней опоке прорезают канал шлакоуловителя, а в нижней канал питателя, затем удаляют модель и вновь соединяют опоки. В результате форма готова для отливки. Для уплотнения смеси, удаления модели применяются машины. В настоящее время применяются главным образом для отливки крупногабаритных, сложных и единичных изделий. Однако оно достаточно сложнее по технологии осуществления. Получаемые отливки не однородны по структуре металла, нуждаются в термообработке для выравнивания структуры, не отличаются чистотой поверхности, возможны значительные дефекты в виде пустот и др.

Рис. 10.1. Схема формовки пустотелой втулки: а – модель втулки: 1 – нижняя половина модели; 2 – верхняя половина модели; б – форма в нижней опоке, в – форма в верней опоке, г – собственная форма со стержнем.

Литье под давлением заключается в том, что расплавленный сплав заполняет форму под большим давлением. При этом способе устраняются такие недостатки литья в песочно-глинистые формы как: дефекты поверхности, пустоты; достигается точность размеров и формы, более высокая производительность, можно получать сложные по конфигурации и тонкостенные отливки. Применяется преимущественно для изготовления мелких деталей с использованием главным образом легкоплавких сплавов: алюминия, магния, цинка и др. Машины для литья под давлением имеют камеры давления поршневого и компрессорного действия.

Центробежное литье применяется для изготовления чугунных труб и других небольших деталей (гильзы, кольца и др.) рис. 10.2. При этом способе центробежные силы оттесняют жидкий сплав к внутренней поверхности формы и уплотняются. Вращение формы может быть вокруг горизонтальной или вертикальной оси. Данный способ имеет следующие преимущества: исключается необходимость изготовления стержней для внутренних отверстий труб, отсутствует расход металла на литниковые системы, улучшаются поверхности и т.д. К недостаткам можно отнести ухудшение качества внутренней поверхности изделия и их точность.



Рис. 10.2. Схема машин для центробежного литья: а – при горизонтальной оси вращения, б – при вертикальной оси вращения: 1 – вращающаяся форма, 2 – ковш, сменный желоб, 4 – электродвигатель.

Электрошлаковое литье (ЭШЛ) – это способ получения фасонных отливок в водоохлаждаемой металлической форме – кристаллизаторе, основанной на применении электрошлакового переплава (ЭШЛ) расходуемого электрода. Сущность заключается в том, что приготовление расплава совмещено по месту и времени с заполнением литейных формы: отливка последовательно наплавляется в форме. Используется для получения отливок из специальных сталей и сплавов и отливок ответственного назначения, к которым предъявляется повышенные требования по качеству и механическим свойствам металла.

Литье вакуумным способом состоит в том, что металл заполняет литейную форму благодаря разрежению, создаваемого в ней вакуумным насосом. После затвердевания носок формы – кристаллизатора поднимается из ванны с жидким металлом. В полость формы впускается воздух и застывшая деталь извлекается. Литье по выплавляемым моделям имеет особенно большое значение при получении отливок из тугоплавких и трудно поддающихся механической обработке сплавов, например, высоколегированных сталей, твердых сплавов и др. Получение деталей по этому способу основано на изготовлении моделей из легкоплавкого материала – воска, стеарина, парафина и др. Применяются для получения отливок наибольшего веса (2-3кг) и мелких деталей в авиапромышленности и автотракторостроении.

Сущность способа состоит в том, что детали получают заливкой в неразъемные, тонкостенные керамические формы, изготавливаемые с помощью моделей из легкоплавких составов. Легкоплавкие модели получают методом запрессовки модельного состава при t= 42-45 C в металлические пресс-формы. Огнеупорные покрытия наносятся методом окунания в ванну с обмазкой – смесь тонкоразмолотого кварцевого песка и связующего гидролизированного раствора этилсиликата. Покрытие состоит из 3 слоев. После каждого слоя модель сушится на воздухе. Модельный состав выплавляется при t= 80-85 C горячим воздухом, паром, водой. Обжиг формы осуществляется в специальных печах при t= 900-950 C. Заливка форм производится сразу же после обжига. Преимуществом данного способа является: возможность изготовления практически из любых сплавов отливок сложной конфигурации, тонкостенных, с малой шероховатостью поверхности, резким сокращением отходов за счет сокращения припусков на обработку. Однако наряду с этим, недостатками способа являются: многооперационность процесса изготовления форм, его длительностью, сложность управления качеством отливок и т.д. Наиболее эффективен для литья при массовом и серийном производствах. Кроме рассмотренных специальных способов литья используются и некоторые другие. Наибольший интерес может представлять способ непрерывной кристаллизации, сущность его заключается в следующем: в металлическую форму или металлоприемник наливают жидкий металл, на который затем давят пуансоном с давлением (1000-2000)105Па. Здесь металл может не перетекать по матрице (форме), а кристаллизируется под давлением, уплотняясь при этом, или металл перетекает по форме под действием пунсона. Второй вариант называют чаще штамповкой жидкого металла. Совокупные воздействия давления и высокой скорости охлаждения приводят к получению плотных отливок с мелкозернистой структурой. В результате металл имеет повышенные физико-механические свойства.
10.2. Особенности конструкции и технологичности отливок

При проектировании изготовления литой детали предъявляются ряд требований. Основными из них являются: обеспечение точности размеров, минимальные припуски на обработку, высокую производительность, минимальные дефекты при изготовлении и т.д. Обеспечение данных требований находится в прямой зависимости от конструкции отливки. Поэтому при разработке технологического процесса необходимо проанализировать следующие данные:



  1. Габариты отливки для обеспечения ее формовки

  2. Конструкцию литейной формы – разъем модели, уклоны, возможность выема модели

  3. Конструкцию стержней, их изготовление, вентиляцию и крепление в форме

  4. Удобство сборки формы

  5. Механическую обработку отливки, расположение базовых мест.

Отливки должны конструироваться по возможности более простыми, компактными. Кроме этого при формовке по модели следует конструировать отливку таким образом, чтобы линии разъема были прямыми, т.к. криволинейный разъем требует применения фигурной подмодельной плиты. При этом затрудняется также возможности зачистки заусенцев на отливке.

При конструировании необходимо предусмотреть возможность протягивания модели после формовки в сторону разъема. При этом следует избегать отъемных частей или стержней, усложняющих производство. Часто конструкция даже простых приливов или фланцев на отливке очень усложняет ее формовку. Особое внимание должно быть уделено оформлению внутренних полостей отливок. Чем проще полость отливки, тем проще процесс ее изготовления. В случае необходимости ребер жесткости на внутренних поверхностях, они должны быть максимально упрощены и сокращены по количеству. В целях упрощения литейная технология расчленяется на ряд более простых составных частей, свариваемых после изготовления. Особое внимание при рассмотрении технологии изготовления литой детали обращается на возможность образования дефектов усадочного происхождения (усадочных раковин, пористости), на возможность возникновения внутренних напряжений и связанных с ними дефектов (остаточных напряжений, коробления, трещин), на заполняемость стенок формы, обуславливающих недоливы, спаи, пленки и т.д. Анализ технологичности всегда производиться применительно к определенному способу производства заготовок, так как технологичность отливки, полученной различными способами, различны. Отсюда понятно, что при конструировании детали конструктор обязан определится в отношении способа изготовления отливки и окончательная стадия конструирования должна осуществляться в тесном контакте с технологом литейного производства. В условиях серийного, крупносерийного и массового производства заключительным этапом конструирования детали является выпуск опытной партии отливок в производство, внесение окончательных изменений в чертежи деталей.


11. Основы производства заготовок пластическим деформированием

11.1. Основные положения производства заготовок пластическим деформированием

В основе всех процессов обработки и производства заготовок пластическим деформированием (давлением) лежит способность металлов и их сплавов пластически деформироваться под действием сил, т.е. необратимо изменять свою форму, не разрушаясь. При пластической деформации изменяется не только форма, но и в зависимости от условий деформации (температуры, скорости и степени деформации) также структура, механические и физические свойства металла. Изменение форм тела при его упругой деформации обусловлено изменением межатомных расстояний ввиду принудительного (вызванного приложенными силами) отклонения атомов от положения устойчивого равновесия. Механизм пластической деформации иной. При наличии напряженного состояния тела между кристаллами и внутри кристаллов по плоскостями скольжения действуют сдвигающие напряжения, которые при достижении определенной величины, зависящей от природы тела, преодолеют сопротивления границ кристаллов и плоскостей скольжения внутри зерен и вызывают необратимые перемещения (сдвиги), и следовательно необратимое изменение размеров и формы кристаллов и всего тела. Так как для начала пластической деформации сдвигающие напряжения должны достичь некоторой величины, то, значит, пластическая деформация может происходить только в упругодеформированном теле. Существенное влияние на пластичность металлов оказывает механическая схема деформаций, т.е. совокупность схем главных напряжений и главных деформаций. Наилучшие условия пластической деформации наблюдаются при объемном трехосном сжатии и одной деформации растяжения. Наихудшие – при двух деформациях растяжения. Таким образом имеем, что один и тот же металл имеет разную пластичность при различных схемах деформации. Механическая схема деформации определяет и структуру деформированного металла. Зерна вытягиваются в направление главных деформаций. Это должно учитываться т.к. высокое качество деталь будет иметь в тех случаях, когда максимальные нормальные напряжения ( растяжение, сжатие) действуют вдоль волокна, а касательные (сдвиг, срез) поперек. Известно, что изменение температуры металла ведет к изменению механических свойств металла. Так предел прочности стали достигает максимальной величины при 300 С. Дальнейшее увеличение температуры ведет к уменьшению предела прочности, который при 800-900 С снижается в 8-10 раз. Повышение t выше 800 С ведет также к росту зерен, что в свою очередь вызывает дальнейшее снижение предела текучести и увеличение относительного удлинения. Микроструктура и механические свойства зависят не только от температуры обработки, но и от степени деформации.

Повышение скорости деформации до 5-10 м/c приводит к увеличению сопротивления деформации и снижению пластичности. Дальнейшее повышение скорости до 20-30 м/с продолжает увеличивать сопротивление деформации, но ведет к повышению пластичности на 10-20 %. По температурно-скоростному фактору различают следующие виды пластической деформации: холодная, при которой происходит деформация с уплотнением; неполная холодная, горячая и неполная горячая. При горячей деформации происходит полное разупрочнение металла.

Во всех случаях наука о деформации опирается на следующие три закона, дающие возможность правильно понять природу пластической деформации:



  1. Закон сдвигающего напряжения: Пластическая деформация может наступить только в том случае, если сдвигающие напряжения, возникающие в деформированном теле, достигнут определенной величены, зависящей от природы тела и условий деформации.

  2. Закон наименьшего сопротивления: В случае возможности перемещения точек деформируемого тела в различных направлениях каждая точка перемещается в направление наименьшего сопротивления.

  3. Закон постоянства объема: Объем тела до деформации равен объему его после деформации.

В большинстве случаев практики пластического деформирования используется нагрев металл перед обработкой. Его назначением является повышение пластичности и снижение сопротивления деформированию. Для этой цели используется как пламенные, так и электрические нагревательные устройства. Их конструкция отличается большим разнообразием и подробно не рассматривается.
11.2. Классификация способов получения заготовок пластическим деформированием и их сущность.

Основными процессами обработки металлов пластическим деформированием являются: прокатка, волочение, ковка, штамповка.

Прокатка - процесс обжатия заготовки между вращающимися валками с целью придания ей требуемой формы и размеров рис. 11.1. Различают три способа прокатки: продольную, поперечную и поперечно-винтовую (косую). Основным способом, при помощи которого производят до 90% всего проката, является продольная прокатка, в процессе которой металл подвергается обжатию между вращающимися на встречу друг другу параллельными валками. Валки могут быть цилиндрическими гладкими, либо с канавами различной формы (квадрат, круг, уголок). Поэтому сортамент стального проката делится на следующие группы: сортовой прокат, листовой прокат, трубы и профили специального назначения. Технологическая схема современного прокатного производства содержит следующие обязательные элементы: подготовка исходного материала, нагрев его, прокатка, отделка. Процесс прокатки осуществляется следующим образом рис. 11.2. Полоса высотой Н силами трения, возникающими между ее поверхностью и поверхностью валков, втягивается в щель между валками, высота которой меньше начальной высоты полосы и обжимается до размера h. Разность меду начальным Н и конечным h размерами называется абсолютным обжатием.

Рис.11.1. Основные способы прокатки



Рис. 11.2. Схема процесса прокатки

Процесс прокатки возможен только в том случае, если угол альфа, называемый углом захвата, не превышает некоторой величины, определяемый коэффициентом трения между металлом и валами. Одновременно с уменьшением сечения полосы и увеличением ее длинны, наблюдаются некоторые увеличения ее поперечных размеров, называемое уширением. Величина уширения зависит от величины обжатия, диаметра валков, коэффициента трения и т.д. Уширение влияет на точность и качество прокатываемых профилей. При малой его величине калибр не будет заполняться и возможно получение не полностью оформленного профиля.

Прессование – технологический процесс, применяемый для получения изделий сложного поперечного сечения из пластичных цветных металлов и их сплавов, а также из стали. Прессование изделий отличается высокой точностью, а изделия – качеством поверхности. Сущность процесса заключается в том, что металл, помещенный в замкнутый объем – контейнер, подвергается высокому давлению и выдавливается сквозь отверстие, принимая его форму. Существует два метода прессования – прямой и обратный. При прямом прессовании прутков заготовка, нагретая до определенной температуры, помещается в контейнер. С одной стороны контейнера закреплена матрица, с другой – на заготовку давит пресс – шайба, связанная со шплинтоном, получающим давление от плунжера пресса. Под действием этого давления металл выдавливается через отверстие матрицы. Пресс – остаток в контейнере идет в отход. При обратном прессовании прутков в контейнер входит не пресс – шайба, а полый пуансон с матрицей в виде кольца. Матрица давит на заготовку и металл течет в отверстие матрицы на встречу движению пуансона. Один из сравнительно новых и весьма перспективных способов прессования, при котором повышается пластичность металла и уменьшается влияние вредных сил трения, является прессование жидкостью высокого давления. Этот способ называется гидроэкструзией рис. 11.3. Сущность способа заключается в том, что заготовка деформируется ни жестким пуансоном, а жидкостью, подаваемой в полость контейнера.



Рис.11.3. Схема прессования жидкостью высокого давления: 1 – заготовка; 2 – жидкость высокого давления; 3 – контейнер; 4 - матрица

В зависимости от заданных давлений и температуры обрабатываемого металла (холодная обработка или тепловая деформация с подогревом до 200-700 С, горячее выдавливание при 700-1200 С) при гидроэкструзии применяют различные типы жидкостей: жидкое стекло, глицерин, вода, масло, силикон, керосин, расплавы солей и др. В качестве смазок применяются: дисульфид молибдена, графит, касторовое масло, оксид цинка и др.

Волочение. Сущность процесса волочения состоит в деформации металла путем протягивания через сужающийся по длине канал рис. 11.4. Каналы могут быть различного профиля. Матрица и ее отверстия (фильтры) изготавливаются из закаленной стали, твердых сплавов. Усилие волочения определяется, в значительной степени, силами трения на поверхности металла – фильер. Смазки бывают жидкими (касторовое масло, олифа, минеральные масла), жидкие с добавлением талька, порошка графита; сухие ( порошки, мыла и др.). Процесс волочения многократен и чередуется с большим количеством промежуточных отжигов, травлений, смазок и др.



Рис. 11.4 Схема волочения: 1 – фильер, 2 - пруток

Данный способ применяется для изготовления проволоки, труб и для калибровки профильного проката. Длина протягиваемых прутков ограничивается размерами станины и не превышает обычно 15 м.

Ковка заготовок. Ковкой называют пластическую деформацию металла, при которой изменения его профиля происходит в том направлении, где металл встречает наименьшее сопротивление. Ручную ковку применяют главным образом для штучного изготовления мелких поковок и при ремонтных работах. Машинная ковка применяется для изготовления поковок большой массы, в любом количестве и с более высокой точностью, чем при ручной ковке. Она обычно производится посредством молотов различного устройства и ковочных машин.

Основными операциями ковки можно назвать следующие: вытяжка, осадка, гибка, прошивка, рубка, закручивание, обжимка и др. Ковка в штампах или штамповка является более прогрессивным способом производства заготовок. При этом повышается производительность труда, меньше припуски на последующую обработку. Штампы изготавливают из твердых и прочных сталей. Это требует значительных затрат. Однако для большого количества деталей, расходы на изготовление штампов не вызывают удорожание изделий. Изделия штампуются как в нагретом, так и в холодном состоянии. Штамповка может быть как объемной, так и листовой.




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет