Обработка металлов давлениемСущность и значение процессов обработки металлов давлением Способность металлов принимать пластическую деформацию в горячем и холодном состоянии широко используется в технике. При этом изменение формы осуществляется преимущественно с помощью давящего на металл инструмента, поэтому получение изделий таким способом называется обработкой металла давлением, или пластической обработкой. Обработка металла давлением представляет собой важный технологический процесс. При этом обеспечивается не только придание слитку или заготовке необходимой формы и размеров, но совместно с другими видами обработки существенно улучшаются механические и другие свойства металлов. Обработка металлов давлением основана на использовании пластичности металлов, способности твердого тела под действием внешних сил необратимо изменять форму без разрушения. Процессы обработки давлением отличаются высокой производительностью. Так, при прокатке скорость выпуска готовой продукции составляет до 20-30 м/с, при горячей объемной штамповке за одну минуту на штамповочном молоте или прессе изготавливают 2—3 поковки, при холодной листовой штамповке на одном прессе-автомате в одну минуту изготовляют до 1500 мелких деталей. Основные виды обработки металлов давлением Процессы обработки металлов давлением включают прокатку, волочение, прессование, объемную ковку и листовую штамповку. Прокатка — процесс, при котором заготовка под действием сил трения втягивается в зазор между вращающимися валками и пластически деформируется ими (рис. 14). Волочение — процесс протягивания катанного или прессованного прутка (или трубы) через постепенно сужающееся отверстие в инструменте, называемом волочильной матрицей. Прессование — процесс выдавливания металла из замкнутой полости контейнера через матрицу, площадь отверстия которой меньше площади поперечного сечения исходной заготовки. Ковка — процесс горячей обработки металлов давлением при помощи бойков или универсального подкладного инструмента. При ковке металл заготовки пластически деформируется, постепенно приобретая заданную форму, размеры и свойства. Объемная штамповка — придание заготовке заданной формы и размеров путем принудительного заполнения материалом рабочей полости штампа. В отличие от ковки пластическое течение при штамповке ограничивается стенками матрицы. Различают горячую и холодную объемную листовую штамповку.
Вовлечение Обработка металла волочением, т. е. протягивание прутка через отверстие, выходные размеры которого меньше, чем исходное сечение прутка, находит широкое применение в металлургической, кабельной и машиностроительной промышленности. Волочением получают проволоку с минимальным диаметром 0,002 мм, прутки диаметром до 100 мм, причем не только круглого сечения, трубы, главным образом небольшого диаметра с тонкой стенкой. В результате волочения поперечное сечение заготовки уменьшается, а длина увеличивается. Волочением обрабатывают стали разнообразного химического состава, а также практически все цветные металлы и их сплавы. Волочение выгодно отличается от механической обработки металла резанием, так как при этом отсутствуют отходы металла в виде стружки, а сам процесс производительнее и менее трудоемок. Технологический процесс волочения состоит из трех основных стадий: подготовка металла (очистка от окалины, нанесение смазки, заделка концов), волочение по определенному режиму и отделка (удаление дефектов, правка, резка на мерные длины, маркировка, консервационная смазка и пр.).
Ковка и штамповка металла Ковкой и штамповкой изготовляют металлические изделия — поковки, из которых затем получают детали, идущие на сборку машин, приборов, агрегатов и т. д. В ряде случаев штамповкой получают непосредственно готовые детали. Поковки отличаются от детали припуском — определенным слоем металла поковки, снимаемом при последующей механической обработке, Ковку и штамповку применяют почти во всех отраслях промышленности и особенно в машиностроении. Процессы штамповки имеют также важное значение при производстве неметаллических изделий.
|
