Similar presentations:
Обработка металлов давлением. Лекция №10-11
1.
ЛЕКЦИЯ №10-11Обработка металлов давлением
План лекции:
1. Основы обработки металлов давлением.
2. Прокатка металлов.
3. Волочение металлов.
4. Ковка и штамповка металлов.
5. Прессование.
2.
1. Основы обработки металлов давлением.Обработка металлов давлением —
технологический процесс получения
заготовок или деталей в результате
силового воздействия инструмента на
обрабатываемый материал.
3.
При обработке металлов давлением изделияполучают пластической деформацией без
снятия стружки.
Этот процесс отличается большой
экономичностью и производительностью.
Обработке давлением подвергается до 90 %
выплавляемой стали, многие цветные металлы
и сплавы.
4.
Необходимое условие обработки давлением:металлы должны быть способны пластически
деформироваться без разрушения.
Такой способностью обладают, например,
стали, сплавы меди, сплавы алюминия.
Чугуны же являются хрупкими сплавами, они
не могут пластически деформироваться и
поэтому не подвергаются обработке
давлением.
5.
6.
7.
В зависимости от условий, при которыхпроисходит ОМД, она может быть
холодной или горячей.
8.
При обработке давлением на металлдействуют внешние силы (удары молота,
давление пресса), вызывающие в нем
напряжения, превышающие предел
упругости. В результате изменяется форма
исходного металла (слитка или мерной
заготовки), а объем его остается
постоянным (не считая потерь на отходы и
угар).
9.
Процесс обработки давлениемсопровождается изменением структуры и
физико-механических свойств металлов
и сплавов .
10.
11.
Обработке давлением поддаются толькоковкие металлические материалы,
обладающие достаточной пластичностью.
Хрупкие металлы и сплавы (марганец,
чугун, твердые сплавы и др.) давлением
не обрабатываются.
12.
Природная пластичность различныхметаллов и сплавов неодинакова.
Свинец, олово, алюминий, медь, цинк и
некоторые их сплавы обладают высокой
пластичностью в холодном состоянии и
могут обрабатываться давлением без
предварительного подогрева.
13.
Пластичность стали в холодномсостоянии недостаточна. Для повышения
пластичности она нагревается и
обрабатывается давлением в горячем
состоянии.
14.
Основные виды обработки металловдавлением:
- прокатка;
- волочение;
- ковка;
- прессование.
15.
2. Прокатка металловПрокатка заключается в обжатии
заготовки между двумя вращающимися
валками прокатного стана, в результате
чего толщина заготовки уменьшается, а
длина и ширина увеличивается.
16.
17.
Прокаткой получают изделия спостоянным по длине поперечным
сечением (прутки, рельсы, листы, трубы,
балки) или с периодически изменяющейся
по длине формой.
Этим способом обрабатывается до 75-80 %
выплавляемой стали.
18.
По температуре проведения процессапрокатку делят на:
холодную;
тёплую;
горячую.
19.
Прокатный стан - машина для обработкиметаллов давлением между вращающимися
валками.
В некоторых производствах прокатный стан
представляет собой систему машин, куда входят,
кроме собственно прокатного стана, машины для
резки проката, правки, сматывания в бухты или
рулоны готовой продукции (например, тонких
листов), транспортирования прокатанного
материала.
20.
3. Волочение металловВолочение заключается в протягивании
металла (проволоки, прутка или трубы)
через отверстие (очко) специального
инструмента — волоки, поперечное
сечение которого меньше, чем исходной
заготовки.
21.
В результате площадь поперечного сечения заготовкиуменьшается, а длина увеличивается. Волочение
широко применяется в производстве металлических
прутков, проволоки, труб и других изделий.
Производится на волочильных станках, основными
частями которых являются волоки и устройства для
протяжки заготовки.
22.
Виды волоченияПо типу волочения:
сухое (волочение через ванночку с мыльным
порошком)
мокрое (через мыльную эмульсию).
По чистоте обработки:
черновое (заготовительное)
чистовое (заключительная операция, для
придания готовому изделию требуемых формы,
размеров и качества).
По нагреву заготовки:
холодное волочение
горячее волочение
23.
Волочильный стан - машина дляобработки металлов волочением.
Волочильный стан состоит из двух
основных элементов:
рабочего инструмента - волоки;
тянущего устройства, сообщающего
обрабатываемому металлу движение
через волоку.
24.
4. Ковка и штамповка металловКовка – это обработка металлов
давлением нагретых до ковочной
температуры либо осуществляемая без
нагрева деформируемого металла.
25.
Различают:1. Ковка на молотах (пневматических,
паровых и гидравлических).
2. Ручная ковка.
3. Штамповка.
Изделия и полуфабрикаты, получаемые ковкой,
называют «поковка».
26.
При свободной ковке (ручной имашинной) металл не ограничен совсем
или же ограничен с одной стороны.
При ручной ковке непосредственно на
металл или на инструмент
воздействуют кувалдой или молотом.
При ковке в штампах металл ограничен
со всех сторон стенками штампа. При
деформации он приобретает форму этой
полости.
27.
Для каждого металла существует свояковочная температура, зависящая от
физических (температура плавления,
кристаллизация) и химических (наличия
легирующих элементов) свойств.
Для железа температурный интервал
1250—800 °С, для меди 1000—650 °С, для
титана 1600—900 °С, для алюминиевых
сплавов 480—400 °С.
28.
29.
1) Ковка (свободная ковка) – способобработки давлением, при котором
деформирование нагретого (реже
холодного) металла осуществляется или
многократными ударами молота или
однократным давлением пресса.
30.
Свободную ковку применяют также дляулучшения качества и структуры металла. При
проковке металл упрочняется, завариваются так
называемые несплошности и размельчаются
крупные кристаллы, в результате чего структура
становится мелкозернистой, приобретает
волокнистое строение.
31.
2) Ручная ковка – воздействие наобрабатываемый металл осуществляется
вручную, при помощи кувалды или молота.
К преимуществам ручной ковки относится
обеспечение большей свободы действия при
придании заготовке необходимой формы.
32.
3) Штамповка – процесс пластическойдеформации материала с изменением
формы и размеров тела.
Чаще всего штамповке
подвергаются металлы или пластмассы.
33.
Существуют два основных видаштамповки - листовая и объёмная.
Примером листовой штамповки является
процесс пробивания листового металла, в
результате которого получают
перфорированный металл (перфолист).
В противном случае штамповка
называется объёмной.
34.
Для процессаштамповки
используются прессы
- устройства,
позволяющие
деформировать
материалы с помощью
механического
воздействия.
35.
Ковка является одним изэкономичных способов
получения заготовок деталей. В
массовом и крупносерийном
производствах
преимущественное применение
имеет ковка в штампах, а в
мелкосерийном и
единичном — свободная ковка.
При ковке используют набор
кузнечного инструмента, с
помощью которого заготовкам
придают требуемую форму и
размеры.
36.
5. Прессование металлаПрессование заключается в
продавливании заготовки, находящейся в
замкнутой форме, через отверстие
матрицы, форма и размеры которого
определяют форму и сечение
прессуемого изделия – прутков, труб и
фасонных профилей.
37.
Как правило, для прессованияприменяют прессы высокого давления.
Прессование используют в различных
отраслях промышленности, а также в
сельском хозяйстве.
Прессование следует отличать от ковки и
штамповки.
38.
В зависимости от схемы приложенияусилий различают следующие виды
прессования:
прямое прессование (направление
движения металла совпадает с
направлением движения пресс-шайбы);
обратное прессование (материал
перемещается навстречу движению
матрицы, выполняющей также функции
пресс-шайбы).