Технологические процессы и оборудование заготовительных цехов

Конструирование литых заготовок должно быть технологичной, т.е. обеспечивать простоту из отливки и механической обработки.

Одним из основных параметров является толщина стенок. Минимальная толщина стенок отливок зависит от свойств заливаемого сплава, температуры заливки, размеров и конструкции отливки, метода литья, а также температуры и состояния поверхности формы. Рекомендуемые толщины стенок приведены в литературе (Справочник технолога-машиностроителя Т.1. Табл. 5).

Важное значение для заготовок имеют переходы и углы сопряжения стенок, которые должны обеспечить получение отливок без усадочных раковин, пористости и трещин. Это достигается за счёт обеспечения плавных переходов от тонких сечений к сечениям большей толщины и правильных спряжений и радиусов.

Допускается отношение в/а4

Сопряжение стенок выполняется с помощью галтелей при в/а2.

Для деталей подверженных ударным нагрузкам при в/а>2 переходы выполняются в виде клиновидного сопряжения.

Рациональные конструкции.

Для деталей простой формы модель должна быть неразъемной и формоваться в одной полу форме.

Для упрощения модели и формы разъем модели следует осуществлять в одной плоскости с плоскостью разъема формы.

Внутренние полости литых деталей должны быть открытыми.

Для увеличения жесткости отливки и уменьшению склонности к короблению её отдельные элементы выполняют с ребрами жесткости. Толщина наружного ребра (Sp=0,8S0) должна составлять не более 80% толщины стенки отливки, к которой она примыкает а Sр расположена внутри отливки Sр0,6S0.

По той же причине целесобразно кромки стенок с большой площадью поверхности утолщать буртиком.

Формовочные уклоны по ГОСТ3212-80

Конструкция отливки должна предусматривать свободное удаление модели из формы и стержня из стержневого ящика. Для этого вертикальные стенки деталей и моделей выполняют с уклонами.

Уклоны выполняются в зависимости от высоты поверхности, способа литья, материала моделей от 010' до 3 Чем больше высота, тем меньше угол, чем прочнее материал модели, тем меньше угол.

Уклоны выполняются.

Напуск - это местное увеличение какой-либо части отливки (дополнительный припуск),предназначенное для улучшения технологичности.

Напуск применяется для изменения хода затвердевания.

Лекция 9. Обработка металлов давлением

Пластическое деформирование или разделение материала заготовки без образования стружки. Обработка металлов давлением это процесс изменения формы и размеров заготовок под воздействием внешних сил, вызывающих пластическую деформацию.

При обработке давлением объем металла практически не изменяется.

Основными видами обработки металлов давлением являются: прокатка, волочение, прессование, свободная ковка, объемная и листовая штамповка.

Факторы, влияющие на обработку металлов давлением.

1. Обработка давлением поддаются только те металлы, которые склонны к пластической деформации.

2. По температурному режиму различают холодную и горячую обработку металлов давлением.

Холодная обработка осуществляется при Тх<Трек и связана с появлением упрочненного , неустойчивого состояния - наклепа.

Горячая обработка выполняется при Тг>Трек и сопровождается процессом непрерывного снятия наклепа за счет явления рекристаллизации. При горячей обработке сплав уплотняется, завариваются внутренние пустоты, зерна измельчаются и вытягиваются, образуя волокнистую структуру.

3. Пластичность металла характеризует его ковкость и определяется относительным удлинением, поперечным сужением (при растяжении), степенью осадке без разрушения (при сжатии), ударной вязкостью. На пластичность металла влияют температура, размер зерна, химический состав, скорость деформации и др. факторы. С повышением температуры пластичность увеличивается. Крупнозернистый металл имеет при высокой температуре меньшую пластичность, чем мелкозернистый.

Чистые металлы и некоторые сплавы Fe, алюминия, меди имеют высокую пластичность и легко деформируются даже без предварительного подогрева.

Пластичность стали снижается с увеличением в ней углерода, марганца, кремния, серы, фосфора и всех легирующих элементов, кроме никеля и молибдена.

Увеличение скорости деформации приводит к снижению пластичности металла. Однако при скорости близкой к скорости взрыва пластичность резко возрастает.

Нагрев металла.

Применяют для снижения сопротивления деформации и повышения пластичности.

Основой выбора температурного режима для углеродистых сталей служит диаграмма состояния системы железо-углерод.

Температурный интервал горячей обработки:

- для малоуглеродистый сталей - 1200...850С;

- среднеуглеродистые - 1150...820С;

- высокоуглеродисты - 1050...800С;

Скорость нагрева заготовок зависит от теплопроводности, размеров и конфигурации, от температуры рабочего пространства печи и др. факторов. Скорость нагрева должна быть оптимальной, т.к. быстрый нагрев приводит к растрескиванию металла, слишком медленный - к увеличению окалины и обезуглероживанию верхних слоев. Поэтому металл медленно нагревается в период фазового превращения, особенно заготовки из высокоуглеродистых и легированных сталей, а затем быстрее.

Оборудование для нагрева.

Подразделяется на нагревательные печи и электронагревательные устройства.

Печи делятся на пламенные и электрические. Пламенные печи - работают на жидком и газовом топливе (мазуте, дизельном топливе, газе). Кузнечные горны - работают на спекающемся мелком каменном угле, древесном угле, коксе.

Пламенные печи подразделяются на камерные и методические. В камерных печах температура одинакова по всему рабочему пространству, в методических - повышается в направлении от загрузочного к разгрузочному метам печи.

Камерные печи применяются в мелкосерийном производстве для заготовок с большой массой. Методические печи применяются в прокатном и крупносерийном станковом производстве.

Электрические печи (сопротивления) и используются для заготовок из стали и цветных сплавов. Они обеспечивают возможность точного регулирования температуры.

Электронагревательные устройства делятся на контактные и индукционные. При контактном электронагреве заготовка закрепляется между медными контактами и через нее припускается ток большой силы.

Индукционный нагрев осуществляется на установках ТВЧ. Заготовка помещается в индуктор, по которому припускается ток высокой частоты (ТВЧ). Индуктируемый в заготовке ток нагревает ее до требуемой температуры. Электронагревательные устройства позволяют автоматизировать процесс нагрева.

Основные законы пластической деформации.

Закон наименьшего сопротивления.

При пластической деформации частицы металла всегда перемещаются в том направлении, в котором встречают наименьшее сопротивление.

Закон постоянства объема.

При пластической деформации объем металла практически не изменяются, а только изменяют свою форму. На этом основании рассчиывают объемы, массы и размеры исходных заготовок.

Закон постоянства объема.

При пластической деформации объем металла практически не изменяются, а только изменяют свою форму. На этом основании рассчитывают объемы, массы и размеры исходных заготовок.

Закон сдвигающих напряжений.

Пластическая деформация (необратимое изменение формы металла) может наступить лишь при условии превышения сдвигающих напряжений, возникающих в деформируемом теле, предела текучести данного металла. Это условие наступает при соответствующих температурах нагрева металла, скорости и степени деформации.

Закон подобия.

Количество энергии, необходимое для изменения формы геометрически подобных тел, имеющих одинаковое внутреннее строение, относятся между собой как их объемы (или массы). Установив усилие, необходимое для деформации малых образцов, можно ориентировочно подсчитать усилия, необходимые для деформации подобных им крупных заготовок.

Удельные давления деформирования малых образцов и подобных им поковок одинаковы.

Прокатка.

Прокаткой называется процесс обжатия металла между вращающимися валками прокатного стана.

Металл при прокате движется благодаря трению между поверхностями валков и металла. Скорость прокатки может достигать 35 м/с. После каждого пропуска толщина заготовки уменьшается, а длина и ширина увеличиваются. Изменение заготовки за один проход характеризуется коэффициентом вытяжки, который равен:

где

lk - конечная длина заготовки;

l0 - исходная длина;

S0 - исходная площадь поперечного сечения заготовок

Sk - конечная площадь поперечного сечения заготовок

=1,1...1,6 (за проход) зависит от рода металла.

Относительное обжатие:

где

Н0 - исходная толщина заготовок

Нк - конечная толщина заготовки.

Прокатные станы.

Валки - рабочие инструменты, изготовленные из легированной стали или из чугуна. Для прокатки листов, полос и пластин валки имеют цилиндрическую форму; для фасонного и сортового проката применяются калиброванные валки с фасонными канавками, которые называются ручьями.

По длине валка ручьи имеют различную форму и размеры, последний ручей имеет форму проката.

В зависимости от числа и расположения валков станы делятся на группы:

Универсальные, имеющие не только горизонтальные, но и вертикальные влки.

По роду выпускаемой продукции прокатные станы делятся на типы: обжимные, заготовительные, рельсобалочные, сортовые, проволочные, листопрокатные, трубопрокатные и станы специального назначения.

Обжимные станы - для обжатия стальных слитков массой до 25 тон в крупные заготовки (блюмы - квадратный профиль, слябы - прямоугольный профиль)

Заготовительные станы - для прокатки блюмов и слябов в сортовые квадратные и плоские заготовки, которые используют для сортового проката.

Сортовые станы - сортовой прокат простого и фасонного профиля: квадрат, шестигранник и др.

Проволочные станы - для проволки диаметром 5-10 мм.

Листопрокатные станы - делятся на толстостенные S4...160 мм и тонколистовые S=0,2...3,9 мм в=600

Трубопрокатные станы - производства бесшовных и сварных труб.

Специальные станы - для заготовок специального назначения (железнодорожные колеса, венцы для зубчатых колес и др. (шары, периодические профили) Поперечное сечение изделий - профиль, совокупность различных профилей называется сортамент.

Сортамент проката.

Подразделяется на основные группы:

1. Сортовой прокат

2. Листовой прокат

3. Специальные виды проката

4. Трубы

5. Периодический прокат - новый прогрессивный метод обработки металлов, позволяющий получить фасонные заготовки высокой точности.

Технологический процесс прокатки - типовой.

1. Подготовка исходной заготовки (прокатка на обжимных и заготовительных станах)

2. Нагрев исходной заготовки перед прокаткой.

3. Прокатка

4. Отделка (холодная прокатка листов; обрезка краев, разрезка на размеры; правка и др.)

5. Термообработка

6. Контроль

Прокатное производство характеризуется непрерывностью и высокой автоматизацией процесса.

Волочение.

Волочением называют процесс обработки металлов давлением, состоящий в протягивании металла через постепенно сужающееся отверстие (размер которого меньше сечения исходной заготовки)

Волочение проводится при комнатной температуре.

При однократном волочении обжатие составляет 30...35%. Для заданного профиля - в несколько проходов.

Волочение применяется для калибровки валов, труб, прутков, получения проволоки диаметром 0,01...4 мм. Волочением можно получить точные изделия с заданным качеством поверхности.

Волочение провидится при комнатной температуре. При деформации выделяется тепло, поэтому предусмотрено охлаждение. V=20...26 м/мин - небольшой профиль; V=2...6 м/мин большой профиль.

Волочением обрабатывают углеродистые и легированные стали, цветные металлы и их сплавы. Заготовками служат прокатанная проволока, профили и трубы. Выпускают прутки диаметром 3...150 мм, сортовая калиброванная сталь: круглая, квадратная и шестигранная с размерами сторон S=3...100 мм.

Точность сортовой калиброванной стали - 8...13 квалитетов. Изготавливаются трубы диаметром от капиллярных до 200 мм, с толщиной стенок 1,5...12 мм. Проволока (с сечением круглым, плоским, квадратным, прямоугольных, овальных, трехгранных и др.) диаметром 0,006...16 мм с точностью по 5...12 квалитетам.

Техпроцесс волочения типовой.

1. Предварительная термическая обработка; отжиг для повышения пластичности.

2. Подготовка поверхности - травление; для удаления окалины

3. Промывка

4. Заострение концов для пропуска через волоку.

5. Волочение (используются различные смазки)

6. Термообработка (снятие наклепа, отжиг)

7. Отделка поверхности.

8. Контроль

Смазка: минеральные масла, графит, мыло или эмульсии.

Волочильные станы.

1. С прямолинейными движением заготовки - цепные и реечные. Применяются для волочения и калибровки прутков, труб.

Цепной волочильный стан.

Одновременно могут протягиваться до десятка прутков. Скорость волочения - 0,5...10 м/с, длина - 25...50 м.

2. С наматыванием металла на барабан - барабанные; однократного и многократного волочения. Применяются для волочения проволки, специальных профилей и труб небольших диаметров.

Барабанный волочильный стан.

Скорость волочения: у однократных - 1,0 м/с, диаметр исходной проволки - 0,4...20 мм; у многократных - скорость 0,3...50 м/с, диаметр исходной проволки - 0,6...2,0 мм.

Волочильные станы автоматизированы.

Материалами для волоки служат: твердые сплавы - ВК2, ВК6, ВК10 и др.; углеродистые инструментальные стали У8, У12 и др.; легированные стали ШХ15, Х12М и др.; технические алмазы.

Лекция 10. Прессование

Прессование называется процесс выдавливания находящегося в полости цилиндрического контейнера металлической заготовки через отверстие в матрице.

Этот процесс применяется главным образом для цветных металлов и их сплавов, является единственными для обработки специальных сталей. Прессованием получают изделия очень сложной формы в поперечном сечении. Существует два вида прессования - прямое и обратное.

При прессовании используются различные смазочные материалы.

Прессованием обрабатывают углеродистые и легированные стали, медные, алюминиевые, магниевые, цинковые, никелевые и титановые сплавы.

Исходными являются литые или прокатанные заготовки.

Точность изделий прессованием обеспечивается 13...17-го квалитетов (выше чем прокатанных).

Прессованием получают:

1. Прутки круглые - диаметром 5...200 мм, =???????????????????...160 мм; квадратные, шестигранные - S=7...110 мм.

2. Трубы - наружного диаметра 18...300 мм и S=1,5...40 мм.

3. Проволку

4. Полосы (до S=130 см2)

5. Фасонный профиль

Инструмент для прессования изготавливают из высококачественных инструментальных сталей и жаропрочных сплавов: 3Х2В8, 4ХВ2С, 4ХН4В, 5ХНМ, 38ХМЮА.

Недостатки: значительные потери на отходы (18-20% Мз при прямом и 5-6% Мз при обратном методах); неравномерность механических свойств по длине и сечению изделия.

Типовой технологический процесс.

1. Подготовка исходной заготовки - обработка на металлорежущих станках и разрезка не мерные длины;

2. Нагрев до заданной температуры

3. Подача нагретой заготовки в контейнер пресса.

4. Прессование - выдавливание металла через матрицу

5. Термообработка

6. Отделочные: удаление пресс-остатка; резка на мерные длины; правка на правильных машинах и удаление дефектов.

7. Контроль.

Свободная ковка.

Процесс свободного течения металла в направлениях, не ограничиваемых поверхностями инструмента.

Деформация металла при свободной ковке характеризуется коэффициентом упаковки:

KL=LK/L0=F0/FK

k=Sнач/Sкон

k = 3...5 для стальных слитков

k = 1,1...1,5 для прокатных заготовок

Свободная ковка разделяется на ручную и машинную.

Ручная - для мелких поковок

Машинная - для поковок различных типоразмеров

Поковки используют в качестве заготовок для механической обработки.

Ковка применяется в единичном и мелкосерийном производствах.

Операция ковки.

1. Осадка - основная операция для получения дисковых заготовок.

2. Высадка - для получения поковки с утолщением на конце или в середине. Используется для получения поковок болтов, деталей с буртиками, фланцами и т.п.

3. Прошивка - для образования полостей в поковке. Осуществляется сплошным или полым прошивнем.

4. Гибка - образование углов или криволинейной формы заготовки.

5. Разгонка - увеличение ширины части заготовки за счет уменьшения её толщины

6. Протяжка - увеличение длины заготовки или её части за счет уменьшения ее сечения.

7. Раскатка - увеличение внешнего и внутреннего диаметров кольцевой заготовки обжатиями между верхним бойком и оправкой установки.

8. Рубка - разделение заготовки на части.

9. Скручивание - Поворот части заготовки вокруг продольной оси. Скручивание применяют для разворота колен коленчатых валов, при изготовлении сверл и т.п.

10. Передача - смещение одной части заготовки относительно другой при сохранении параллельности осей или плоскостей частей заготовки.

Оборудование для ковки.

Ковочные молоты и ковочные прессы. Молоты подразделяются на пневматические и паровоздушные. Пневматические ковочные молоты производят мелкие поковки (до 20 кг). Имеют усилие (или массу падающих частей) - 50...1000 кг (0,05...1 т). Паро-воздушные ковочные молоты изготавливают поковки средней массы - 20...350 кг (из прокатанных заготовок). Усилие - 1...8 т.

Ковочные гидравлические прессы изготавливают крупные заготовки (исходными заготовками является в основном слитки) Прессы развивают усилия - 5..50 МН.

Припуски и допуски на поковки из углеродистых и легированных сталей при ковке на молотах устанавливают по ГОСТ7829-70, при ковке на прессах - по ГОСТ7062-79

На молотах	На прессах
Припуски и допуски
50,5...3410 мм	103...8030 мм

Поковки подразделены на девять групп сложности (наиболее простая I).

Последовательность операций ковки для каждой поковки индивидуальна.

Типовой технологический процесс ковки.

1. Подготовки исходной заготовки (обработка слитка; резка на мерные заготовки и пр.)

2. Нагрев или подогрев исходной заготовки.

3. Основные операции (осадка, протяжка или др.)

4. Специальные операции (Удаление заусенцев, поглаживание, правка и др.)

6. Термообработка.

7. Контроль.

Исходными заготовками для ковки является:

Для поковок средней и малой массы - горячекатаные прутки круглые, квадратного - 40...250 мм и прямоугольного сечения; и блюмы (со стороной квадрата - 140...450 мм)

Изделия получаются свободной ковкой:

- сталь кованная круглая - диаметр 40...200 мм

- сталь кованная квадратная - =40...200, L=0,75...1,5 м

- сталь кованная полосовая - 5х12...80...300, L=1,5...6,0 м.

Объемная штамповка.

Штамповка - способ изготовления изделий с помощью специальных инструментов - штампов, рабочая полость которых определяет конфигурацию обрабатываемой заготовки.

Горячая объемная штамповка.

Для повышения пластичности исходная заготовка нагревается до ковочной температуры.

Штампованные поковки получают с более высокими механическими свойствами, чем при свободной ковке. Точность можно достичь 8...11 квалитета. Иногда требуется только шлифовка в местах сопряжения. Припуски и допуски устанавливают по ГОСТ7505-89.

Исходной заготовкой служат прокат профиля квадратный, круглый и прямоугольный. Для получения фасонных заготовок применяют специальные заготовительные операции (свободная ковка, предварительная штамповка).

Штампы - сложная стальная конструкция с ручьями, очертания которых соответствуют конфигурации изделия (заготовки). Штампы состоят из двух частей, по линии разъема делят с горизонтальные (основные) и вертикальные.

Для их изготовления применяют специальные легированные инструментальные стали - 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВ, 3Х2В8Ф, 6ХВГ и др.

Различают два основных способа горячей штамповки - штамповка в открытых штампах и закрытых.

Штамповкой в открытых штампах получают поковки с облоем заусенцем по месту разъема штампа. Метод имеет недостаток: потери металла в заусенец, введение операции по обрезке заусенца.

Штамповка в закрытых штампах - называют еще безоблойной штамповкой. Обеспечивает экономию металла. Возможно формование малопластичных металлов.

Разъем штампов

Штампы имеют один ил два разъема для ввода заготовки и съема поковки. Поверхности разъема устанавливают в плоскостях двух наибольших габаритных размеров детали, чтобы полости штампа имели наименьшую глубину.

Для шестерни, при любых соотношениях ее размеров, предпочтительнее (I в) продольная (торцовая) штамповка, т.к. структура поковки получается одинаковой по всему периметру, что важно для зубьев шестерни.

Штамповочные уклоны.

Для (предотвращения) облегчения извлечения поковок из штампа, его боковые стенки выполняют с уклонами - штамповочные уклоны, при этом поковка получается с напусками. Применяются штамповочные уклоны 1...10 Если предусматривается выталкиватель, то уклоны - 1...3, если выталкиватель отсутствует, то - 5...7. Значение уклонов внешних и внутренних назначают по ГОСТ7505-74.

На пересекающихся поверхностях поковки делают закругления - радиусы закругления, которые делятся на внутренние и внешние (наружные). Обычно Rвн=1...6 мм, Rн=1...8 мм. Величина закругления зависит от массы поковки и глубины полости ручья. Чем больше то и другое, тем больше значение радиуса.

Открытые штампы подразделяются на одноручьевые и многоручьевые. В одноручьевых штампах изготовляют поковки простой формы. Сложные поковки (с изменением сечений по длине, изогнутой осью и т.п.) формируются в многоручьевом штампе за несколько переходов. Применяемые при этом ручьи по назначению делятся на заготовительные (вытяжка, подкатка, гибка), штамповочные (черновой и чистовой) и обрубные.

Оборудование для горячей объемной штамповки.

Подразделяется на молоты, прессы, машины.

Штамповочные молоты по своему устройству похожи на ковочные, но у них более жесткая станина. Самыми распространенными считаются паро-воздушные штамповочные молоты. Масса падающей части 0,63...25 т. На молотах предусмотрено автоматическое возращение падающей части в исходное положение при отпущенной педали управления. Штамповка одноручьевых и многоручьевых штампах. Закрытые штампы применяются для круглых поковок.

Для изготовления точных поковок применяют кривошипные горячештамповочные прессы - КГШП.

Поковки из верхней и нижней частей штампа удаляются выталкивателями, которые срабатывают при обратном ходе ползуна. Имеют усилие - 6,3...100 Мн (Мн=100 т) Штамповка в открытых (преимущественно) и закрытых штампах.

Высокопроизводительным и экономичным методом горячей объемной штамповки является обработка на горизонтально-ковочных машинах - ГКМ. Развивают усилие - 1...31,5 МН. Штамповка в открытых и закрытых штампах.

Гидравлические штамповочные прессы (аналогичны ковочным) развивают усилия до 750 МН. Работают при пониженных скоростяхх деформации.

Проектирование технологического процесса горячей объемной штамповки.

При проектировании технологического процесса учитывают характеристику обрабатываемого материала и программу выпуска. На основании этого определяется припуска на механическую обработку и выбирается метод штамповки. Затем: подбирается оборудование для штамповки; проектируют штампы; выбирают способ нагрева заготовок; разрабатывают отделочне операции.

Типовой техпроцесс - (шестерни)

1. Резка прутка на исходные заготовки (осуществляется на ножницах или прессах)

2. Нагрев заготовки

3. Штамповка - получение поковки в открытом штампе.

4. Обрезка заусенца.

5. Пробивка перемычки - образование отверстия.

6. Калибровка поковки.

7. Термообработка.

8. Очистка от окалины

9. Контроль.

К отделочным операциям относятся:

1. Обрезка заусенцве - проводят в горячем и холодном состоянии;

2. Пробивка перемычки (в горячем и холодном состоянии).

Операции 1 и 2 могут быть совмещены в одну операцию при применении штампов совмещенного действия, на которых могут одновременно сниматься и штамповочне уклоны.

3. Правка - осуществляется также в штампах;

4. Очистка от окалины осуществляется различными способами - во вращающихся абабанах методом сухой и мокрой галтовки; обработка стальной дробью - дробеструйкой; травлением в водных растворах кислот;

5. Калибровкой (или чеканкой) повышают точность и улучшают качетво поверхности. При калибровке уменьшается степень деформации 0 до 5...10%

Горячая калибровка применяется для крупногабаритных поковок. Наиболее распространена холодная калибровка. Она обеспечивает точность размеров по 6...7-му квалитетам и шероховатость поверхности Ra=10...1,25 мкм.

Лекция 11. Холодная штамповка

Холодная штамповка - это процесс формообразования поковок или готовых изделий в штампах при температуре ниже температуры рекристаллизации (Тш<Трек). При S10 мм без нагрева, при S>10 мм с нагревом.

Качество изделий выше чем у деталей после механической обработки. Холодная штамповка за счет разных степеней деформации на отдельных участках "управляет" распределением механических свойств в поковке (детали). В связи с этим возможна замена легированных сталей на углеродистые.

Холодная штамповка подразделяется на объемную (сортовой металл) и листовидную (листовой металл).

Холодная объемная штамповка подразделяется на виды:

- холодная выдавливанием;

- холодная высадка;

- холодная формовка;

- чеканка.

Холодное выдавливание - это формообразование сплошного или полого изделия за счет пластического течения металла из полости штампа через отверстия. Выдавливание схоже с прессованием. Обрабатывают в основном цветные металлы и сплавы.

Выдавливание подразделяется на: прямое, обратное, боковое и комбинированное.

Прямое выдавливание - применяется для изготовления клапанов, трубок, втулок, фланцев и т.п.

(пуансон, изделие, матрица, F, F,s)

Обратное выдавливание - применяется при изготовлении полых деталей, например, для тюбиков, экранов радиоламп. Металл течет в кольцевой зазор между матрицей и пуансоном.

(Al сплав. S=0,08 мм, стальные S=1,5...5 мм)

Боковое выдавливание - применяется для изготовления крестовин, тройники и т.п.

Комбинированное выдавливание - объединяет рассмотренные способы в различных сочетаниях.

Основной положительной особенностью выдавливания является возможность получения без разрушения заготовки весьма больших степеней деформации, которые характеризуются показателем

k=F0/F1

где F0 - площадь поперечного сечения исходной заготовки;

F1 - площадь поперечного сечения выдавливаемой детали.

Для очень мягких, пластичных металлов k>100 (алюминиевые трубы со стенкой толщиной 0,1...0,2 мм при диаметре трубы 20...40 мм).

Чем больше степень деформации, тем больше усилие деформирования и удельное усилие, действующее на пуансон и матрицу. При выдавливании пластическая деформация охватывает не весь объем заготовки, а лишь часть его. Пока высота зоны деформации меньше, чем высота деформируемой заготовки, удельные усилия по ходу пуансона изменяются незначительно; при увеличении высоты деформации, удельные усилия начинают интенсивно возрастать. Для снижения удельных усилий выдавливания применяют различные смазывающие материалы или покрытия заготовок для уменьшения сил трения.

Выдавливание производят на прессах, ГКМ и даже молотах.

Холодная высадка - осадка в штампах частей заготовки или образование местных утолщений, т.е. уменьшение длины части заготовки с получением местного увеличения поперечных размеров.

Холодная высадка применяется для производства:

- крепежных изделий (винтов, болтов, гаек, шпилек, заклепок

, гвоздей и т.п.);

- кулачков - зубчатых колес вместе с валом (вал -шестерни) и т.д. (звездочки, шарики, ролики).

Холодной высадкой штампуются заготовки из черных и цветных металлов и их сплавов. Исходными заготовками являются проволока и прутки диаметром 0,5...50 мм. Точность готовых изделий соответствует 6...9-му кв-м, шероховатость поверхностей Ra=2,5...0,63 мкм.

Холодную высадку выполняют на специальных холодновысадочных автоматах. Пруток подается до упора, поперечным движением ножа отрезается заготовка требуемой длины и последовательно переносится с помощью специального механизма в позиции штамповки. На них получают детали с местным утолщением сплошные и с отверстиями. Штамповка на холодновысадочных автоматах (ХВА) производительна: 200...400 деталей в минуту (шт./мин). Штамповка на холодновысадочных автоматах характеризуется высоким коэффициентом использования металла: КИМ=0,95, где (КИМ=mд/mз) только 5% металла идет в отход.

Холодная (объемная) формовка - придание заготовке формы детали путем заполнения полости штампа металлом заготовки. Она аналогична горячей штамповке, но формируются готовые детали с минимальным припуском на механическую обработку.

Для уменьшения вредного влияния упрочнения и облегчения процесса деформации при холодной штамповке оформление детали обычно расчленяют на переходы, между которыми заготовку подвергают рекристаллизационному отжигу.

Формовка подразделяется на подвиды:

- плоская калибровка - применяется для получения точных размеров между отдельными плоскостями.

- объемная калибровка - используется для отделки поверхностей поковки и повышения точности всех размеров.

Формовку выполняют на шарнирно-рычажных чеканных прессах.

Чеканка - это процесс, при котором на поверхности готовой детали получают выпукло-вогнутый рельеф. Например, чеканка монет, знаков (маркировки), медалей и т.д.

Листовая штамповка - это процесс изготовления пластическим деформированием разнообразных по назначению, форме и размерам деталей в штампах из листовой заготовки. (S10 без нагрева, S>10 с нагревом).

Листовая штамповка широко применяется во всех отраслях машиностроения, приборостроения, радиотехнической, электронной и металлообрабатывающей промышленности.

Габаритные размеры штампуемых деталей - от нескольких миллиметров до 6...7 м, по толщине от десятых долей миллиметра до 25 мм и выше. Точность изготовления деталей: при обычной штамповке 11-12-го классов; при зачистке, чистовой вырубке и калибровке 9-10-го классов точности.

Холодной листовой штамповкой обрабатываются черные и цветные металлы и их сплавы.

Исходные заготовки для листовой штамповки: рулон, лента, лист и получаемые из листа полосы и раскройные карты.

Операции листовой штамповки делятся на разделительные и формообразующие.

Разделительные операции:

- резка, отрезка - отделение части заготовки по незамкнутому контуру на специальных ножницах или в штампах;

- вырубка, вырезка - отделение части металла от листа по замкнутому контуру в штампе;

- пробивка - получение отверстий различной конфигурации с полным отделением металла;

- проколка - получение сквозного отверстия.

При использовании штампов двойного действия можно совместить пробивку и вырубку. Для повышения качества среза применяют чистовую вырубку - пробивку, при этом в штампе используется прижим (1) для дополнительного поджатия заготовки.

При проектировании штампа разрабатываются варианты раскройных карт полосы. Принимается тот вариант, у которого КИМ выше.

Формообразующие операции

- пластическая деформация не приводит к разрушению металла. Заготовке придается форма по чертежу;

- гибка - придание заготовке изогнутой формы по заданному контуру;

- вытяжка - получение из плоской заготовки Д изделия заданной формы с размерами dxh. Одна из сложных операций. Продукция: корпусы, крышки, емкости и пр.;

- отбортовка - образование борта заданной формы путем расширения ранее пробитого отверстия d0; (d/d0=1,2...1,8)

- обжим (жим) - уменьшение диаметра краевой части заготовки d=(0,7...0,8)d0;

- рельефная формовка - получение выступов, ребер жесткости, лабиринтных уплотнений и т.п.

При листовой штамповке применяются кривошипные прессы (одностоячные и 2-х стоячные и гидравлические).

Вырубка и пробивка

Минимальные значения конструкций элементов детали, размеры отверстий

Ширина прорезей b(1...1,5)S

d s

a0,9S

b0,8S

Радиусы закруглений

r(0,25...0,35)S0,3

r(0,5...0,6)S0,3

Расстояние между последовательно пробиваемыми отверстиями

aS

b1,2S

Наименьшее расстояние между одновременно пробиваемыми отверстиями (2...3) S

При чистовой вырубке и пробивке получают заготовки толщиной 1,5...20 мм и более и шероховатостью поверхности Ra=3,2...1,6 мкм точностью 6...9-го квалитета.

При небольшой толщине (до 10 мм) заготовки и повышенной точности изготовления штампа можно получить точность (заготовки) детали 6-7-го квалитета, шероховатость поверхности среза стальных деталей Ra=2,5...0,63 мкм, деталей из цветных металлов и сплавов Ra=0,63...0,32 мкм.

Лекция 12

Гл. 1. Материалы для ковки и штамповки.

1. Классификация сталей для ковки и штамповки

Стали применяемые для ковки и штамповки, подразделяются на группы:

- сталь углеродистая обыкновенного качества

ГОСТ380-94:

сталь группы А (по механическим свойствам) - Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6;

сталь группы Б (по химическому составу) - БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСт6 - для ковки и штамповки;

группа В (по механическим и химическим свойствам) - ВСт1, ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5 - для сварки.

- сталь углеродистая качественная конструкционная:

ГОСТ1050-88 марки - 05кп, 08кп,08пс,08, 10кп, 10пс, 11кп, 15кп, 15пс, 15, 18кп, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58 (55пп), 60.

ГОСТ14959-79 марки - 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 65Г, 70Г.

- сталь легированная конструкционная

ГОСТ4543-71 марки - 15Х, 20Х, 30Х, ...50Х (хромистая)

марки - 15Г, 20Г, 25Г, 30Г,...50Г, 10Г2, 30Г2, 35Г2,...50Г2 (марганцовистая)

марки - 18ХГ, 35ХГ2 и др. (хромомарганцовистая)

марки - 33ХС, 38ХС, 40ХС (хромокремнистая)

и другие.

- сталь высоколегированная коррозионно-стойкая, жаропрочная, жаростойкая

ГОСТ5632-72 марки - 15Х5, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ, 40Х9С2, 20Х12ВНМФ и др.

- сталь инструментальная:

углеродистая ГОСТ1435-90 марки - У7, У8, У8Г, У9, У10, У11, У12, У13, У7А, У8А,...У13А;

быстрорежущая ГОСТ19265-73 марки - Р18, Р12, Р9, Р6М5, Р18К5Ф2, Р6М5К5, Р9К10, Р9К5, Р6М5Ф3 и др.

легированная ГОСТ5950-73:

марки - 7ХФ, 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ и др. (для реж. и мерит. инструмента неглубок. прокалив.);

марки - 9Х1, ХГС, 9ХС, ХВГ и др. (глубок. прокалив.);

марки - Х12, Х12ВМ, 7ХГ2ВМ и др.; 7Х3, 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХГМ и др. (для штампового инструмента для деформиров. в холодном и горячем состоянии);

марки - 4ХС, 6ХС, 5ХВ2С и др. (для ударного инструмента).

2. Классификация химического состава и физико-механических свойств цветных металлов и сплавов

Алюминиевые сплавы

Деформируемые алюминиевые сплавы разделяют на две группы (ГОСТ4784-74):

- технический алюминий и термически неупрочняемые сплавы алюминия с марганцем (Mn) и магнием (Mg);

- термически упрочняемые сплавы.

Сплавы первой группы:

АД1, АД;

сплав сист. - Al - Mn: АМц;

сплав сист. Al-Mg-Mn: АМг0,5, АМг1, АМг2, АМг3 и др.

Сплавы этой группы отличаются высокими пластическими, технологическими свойствами, коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью.

Сплавы второй группы:

сплав сист. Al-Cu-Mg: Д1, Д16;

сплав сист. Al-Mg-Si: АВ;

сплав сист. Al-Cu-Mg: ВД17, Д19, В65;

сплав сист. Al-Cu-Mg-Fe-Ni-Si: АК4, АК4-1;

сплав сист. Al-Cu-Mg-Mn-Si: АК6, АК8;

сплав сист. Al-Zn-Mg-Cu: И93, В95, В96;

сплав сист. Al-Cu-Mn: Д20, Д21.

Сплавы второй группы отличаются удовлетворительной пластичностью и технологическими свойствами, повышенными прочностными свойствами; их применяют для изготовления различных прессованных и катанных заготовок: прокат, проволока, в том числе штампованные и кованные поковки.

Магниевые сплавы

Деформируемые магниевые сплавы разделены на 4 группы (ГОСТ14957-76):

1 группа - сплавы невысокой прочности (в=170...230 МПа) - МА1;

2 группа - сплавы средней прочности (в=230...270 МПа) - МА8, МА2;

3 группа - сплавы высокой прочности (в=260...340 МПа) - МА2-1, МА5;

4 группа - сплав жаропрочный МА11 (горячепресованные).

Заготовки: прутки, листы, поковки штампованные и кованные.

Медные сплавы

Из деформируемых медных и медно-никелевых сплавов изготовляют детали, требующие высоких электрической проводимости, теплопроводности и коррозионной стойкости.

Латуни (Cu-Zn) ГОСТ15527-70:

Л96, Л90, Л85, Л70, Л68, Л63, Л60 (значение цифры - среднее содержание Cu в %).

ЛА77-2 (Al=2%), ЛАЖ60-1-1 (Fe), ЛК80-3 (Si), ЛМц58-2 (Mn), ЛН65-5 (Ni), ЛС74-3 (Pb), ЛО90-1 (олово), ЛО60-1.

Латуни технологичны, легко обрабатываются, хорошо деформируются, легко обрабатываются резанием. Латунные полуфабрикаты поставляются в твердом, полутвердом и мягком состоянии.

Бронзы (Cu+ любой металл кроме цинка) ГОСТ18175-78:

БрА5 (Al), БрА7(Al), БрБ2 (Be), БрКМц3-1 (Si), БрМц5 (Mn)/

Заготовки: проволока, прокат, поковки кованные и штампованные.

Титановые сплавы ГОСТ19807-74

Деформируемые титановые сплавы подразделяются на 4 группы:

1 группа - сплавы малой прочности (в 600 МПа) - ВТ1-0, ВТ-1-00 (технический Ti), ОТ4-1 (низколегированный сплав применяемый для деталей сложной конфигурации, не испытывающих большой нагрузки).

2 группа - сплавы средней прочности (в =600...1000 МПа) - ОТ4, ВТ6 (среднелегированный сплав), ВТ5-1, ВТ5. (ОТ4 применяется для поковок).

3 группа - сплавы высокопрочные (в 1000 МПа) - ВТ14, ВТ16, ВТ20.

4 группа - сплавы жаропрочные - ВТ3-1, ВТ9 (высокожаропочный), ВТ18

Заготовки: поковки (кованные), штампованные заготовки, прутки прессованные, прутки, кованные прутки.

Примечание. В справочниках приводятся таблицы с химическим составом и механическими свойствами.

3. Температурный интервал ковки и штамповки

цветных металлов и сплавов.

Температурные интервалы ковки и штамповки определяют по диаграммам пластичности, кривым течения, диаграммам сопротивления деформации, состояния и рекристаллизации.

Бронзы предназначены для изготовления силовых коррозионно-стойких деталей и арматуры, а также для изготовления деталей работающих на трение.

Ковку сплавов на медной основе производят преимущественно на молотах. Для объемной штамповки применяют винтовые фрикционные и кривошипные прессы.

Деформируемые магниевые сплавы наиболее широкое применение находят в виде штампованных заготовок.

При штамповке магниевых сплавов применяют главным образом прессованные заготовки в виде прутков. Из сплавов МА2 и МА8 можно штамповать детали простой конфигурации из литой заготовки.

При штамповке крупных деталей следует учитывать высокий (в сравнении с алюминиевыми сплавами и сталями) температурный коэффициент линейного расширения магниевых сплавов, а также их чувствительность к резким переходам.

Высокие механические свойства и меньшая анизотропия свойств получаются при суммарной деформации сплавов 65-75%.

Поэтому в случае обработки давлением слитков на заготовки суммарная степень деформации должна быть минимальной. По диаграммам рекристаллизации необходимо учитывать критическую степень деформации (12-15%).

Поэтому ковку и штамповку проводят при больших обжатиях, исключающих рекристаллизацию сплавов с образованием крупного зерна. Допустимую степень деформации за основной ход машины определяют по диаграммам пластичности. Алюминиевые сплавы обрабатывают ковкой и штамповкой при любых скоростях деформации.

Магниевые сплавы.

Пластичность магниевых сплавов значительно зависит от температуры. Учитывая невысокий запас технологической пластичности большинства магниевых сплавов, ковку и штамповку их рекомендуется производить на гидравлических и кривошипных прессах при пониженной скорости Деформации.

Медные сплавы.

Наибольшей пластичностью медь обладает при температуре 800-9000С. При этих температурах медь хорошо поддается ковке, горячей штамповке и прессованию.

Титановые сплавы.

Пластичность, структура и механические свойства титановых сплавов при ковке и штамповке определяется температурно-скоростными условиями обработки и степенью деформации.

Штамповку титановых сплавов производят на гидравлических и кривошипных прессах при температурах 950...9800С.

Гл. 3. Деформирование стали и сплавов.

1. Механические характеристики стали и сплавов.

Для определения допустимых режимов нагрева, температурных интервалов ковки и штамповки, степени, скорости и схемы деформации, условий охлаждения поковок, необходимого усилия машины следует знать зависимость механических свойств обрабатываемого материала от температуры деформации.

Механические свойства - пластичность, прочность, сопротивление деформации, ковкость и др. Их определяют различными методами испытаний на растяжение, кручение и ударный изгиб.

Под пластичностью понимают свойства твердых тел необратимо деформироваться без разрушения под действием механических нагрузок или внутренних напряжений.

Под ковкостью понимают способность металлов и сплавов подвергаться ковке или объемной штамповке без разрушения.

Численные значения критериев ковкости определяются по следующим формулам:

K=/b (%/МПа) (1)

K=/b (2)

где b - временное сопротивление, МПа;

- относительное сужение в зоне разрыва, %;

- относительное размерное удлинение, %.

Пятибальная шкала ковкости:

Балл	K,(%/МПа)	Ковкость
1	менее 0,01	не куется
2	0,01...0,3	низкая
3	0,31...0,8	удовлетворительная
4	0,81...2,0	хорошая
5	2,1 и выше	отличная

Технические требования к штампованной заготовке

1. НВ

2. Поковка II класса точности ГОСТ7505-89

3. Штамповочные уклоны:

наружные - 30;

внутренние -50;

4. Штамповочные радиусы закруглений - 3...5 мм

Лекция 13

Гл. 1. Допуски, припуски и напуски на поковки штампуемые на молотах, прессах и горизонтально-ковочных машинах (соответствует ГОСТ7505-89)

Общие положения

Поковки в зависимости от назначения изготовляемых из них деталей подразделяют:

- по точности изготовления:

повышенной точности I класс;

нормальной точности II класс;

При более высоком (чем I класс) специальном классе поковки калибруют с соответствующими припусками и запусками. Класс точности поковки устанавливается в зависимости от требований, предъявляемых к поковке и типа производства.

Допускается назначать различные классы точности на размеры одной и той же поковки. Класс точности указывается в технических условиях на чертеже поковки.

- по группам стали:

группа М1 - поковки из углеродистой (с С до 0,45%) и легированной (с содержанием легированных элементов до 2%) сталей;

группа М2 - поковки из легированной стали (с легированными элементами > 2%) и углеродистой стали (С >0,5%).

- по конфигурации поверхности разъема используемого штампа:

с плоской поверхностью - П;

с изогнутой поверхностью - И.

- по степени сложности:

первой степени сложности - С1;

второй степени сложности - С2;

третьей степени сложности - С3;

четвертой степени сложности - С4.

Степень сложности Сi поковки равна отношению массы (объема) поковки Gn к массе (объему) геометрической фигуры Gф, в которую вписывается поковка. Фигура может быть цилиндром или параллелепипедом:

Ci=Gn/Gф

Степень сложности	С1	С2	С3	С4
Значение отношения	1...0,63	0,63...0,32	0,32...0,16	0,16

Предварительный расчет массы поковки выполняют из соотношения:

Gn=1,25 Gд

Назначение припусков

Припуск - одностороннее увеличение размеров поковки по сравнению с номинальным размером детали, обеспечивающее после механической обработки требуемые размеры детали и шероховатость ее поверхностей, проставленные на чертеже.

Припуски на механическую обработку назначаются с учетом класса точности, группы стали, степени сложности, массы поковки, шероховатости поверхностей и размеров детали, на которые эти припуски назначают (см. таблицу).

При изготовлении поковок из исходных заготовок, подвергающихся пламенному нагреву допускается увеличение припуска на обработку:

Масса поковки, кг	< 2,5	2,5...6,0	> 6,0
Припуски, мм	до 0,5	до 0,8	до 1,0

Назначение напусков

Напуск - увеличение припусков в целях упрощения конфигурации поковки из-за невозможности или нерентабельности ее изготовления с контуром, соответствующим контуру детали.

К кузнечным напускам относят штамповочные уклоны, внутренние радиусы закруглений и перемычки отверстий.

Напуск на отверстие, ось которого совпадает с направлением перемещения инструмента, либо полностью закрывают это отверстие (если его < 30 мм, а глубина > 3Д), либо образует перемычку, удаляемую пробивкой. Диаметр наметки под отверстие не должен превышать 0,8 диаметра отверстия.

Назначение допусков

Допуск - отклонение размера поковки от номинального, обусловленное неточностью изготовления, недоштамповкой, износом ручья штампа и т.д.

Наз. по табл. ГОСТа.

Оформление поковок

На участке перехода одной поверхности поковки в другую назначают наружные (внешние) и внутренние радиусы закругления (табл. ).

Размеры на изображение поковки наносят только от установочных баз, используемых при обработке резанием.

Штамповочные уклоны облегчают извлечение поковки из ручья штампа. Их назначают на все поверхности детали, располагающихся параллельно движению инструмента - штампа.

Лекция 14. Заготовки из проката

На машиностроительных предприятиях, наряду специальными методами получения заготовок, широко применяют для заготовок прокат. Для этого используют:

- товарные заготовки;

- сортовые профили общего назначения;

- фасонные профили общего назначения;

- фасонные профили отраслевого и специального назначения;

- трубный прокат;

- листовой прокат;

- гнутые профили;

- горячепрессованные профили;

- периодические профили.

Товарные заготовки - квадратные болванки (блюмсы) - ГОСТ 4693-77, используются как исходные заготовки под ковку и штамповку крупных (m>350 кг) валов, рычагов, тяг и т.п.

Простые сортовые профили общего назначения - используются для изготовления гладких и ступенчатых валов с небольшим перепадом диаметров ступеней, стаканов диаметром до 50 мм, втулок диаметром до 25 мм, фланцев, рычагов, клиньев, реек, болтов, гаек и др.

Фасонные профили проката общего назначения - сталь угловая равнополочная (ГОСТ8509-72) и неравнополочная (Гост8510-72), балки двутавровые (ГОСТ8239-72) и швеллеры (ГОСТ8240-72) - применяют при изготовлении металлоконструкций (рам, подставок, кронштейнов и др.).

Фасонные профили проката отраслевого и специального назначения - предназначен для вагоностроения (железнодорожные колеса, оси), автопромышленности, тракторостроения, энергомашиностроения и др. (венцы для зубчатых колес, ...).

Трубный прокат - стальной бесшовный горячекатаный, холоднотянутый и холоднокатаный (ГОСТ8732-78, ГОСТ8734-75) - используется для изготовления цилиндров, втулок, стаканов, шпинделей, барабанов, роликов, пустотелых валов и т.п.

Листовой прокат - стальной горячекатаный (ГОСТ19903-74) и холоднокатаный (ГОСТ19904-74) - используется для простых деталей и листовой штамповки.

Гнутые профили - U-образные неравнобокие (ГОСТ8278-83), С- образные (ГОСТ8281-80) и корытообразные (ГОСТ8283-77) - используются для изготовления опор, кронштейнов, консолей, ребер жесткости.

Горячепрессованные профили сложной формы (пустотелые, полузамкнутые) применяют при изготовлении скоб, направляющих элементов, прижимов.

Периодические профили проката соответствуют изготовляемым из них деталям (т.е. заготовки высокой точности).

Способы резки

Способы	Точность, мм	Область применения
Газовая резка	при ручн. ? - ±4... ±10 при машин. ? - ±1... ±2	Резка заготовок из листа до 200 мм
Резка на ножницах:
пресс - ножницах	? - ±1... ±6	Резка листов и полосы S<25 мм, и - до 200мм
гильотинных	? - ±0,25... ±3	Лист и полоса S до 20 мм и шириной до 1500 мм
дисковых	? - ±0,25... ±1,0	Лист S=6...8 м
Резка на прессах:
механических и гидравлических	? - ±2... ±4	Резка в штампах проката до 30 мм
Резка на пилах и ножовках:
дисковых	? - ±0,4... ±3	Круглый прокат больших сечений
ленточных	? - ±1,5... ±5	Прокат любого профиля из стали и цветного металла до 250 мм bрез. =0,8...1,3 мм
Приводные ножовки	? - ±2... ±4,5	Круглый и профильный прокат до 300 мм bрез. =1...3,5 мм
Фрикционная и эл. фрикционные ножовки	? - ±1,6... ±5
Отрезка на обрез. станках:
фрезерно-отрезные	? - 2,5... 4,5	Отрезка круглого и профильного проката Д?500 мм на универсальных станках и на специальных станках Д?800 мм
токарно-отрезные	? - 0,3... 0,8	Отрезка прутков и труб Д?80 мм
горизонтально-фрезерные	? - 0,4... 0,7	Отрезка проката размером до 60 мм
абразивно-отрезные	? - 0,3... 0,7	Отрезка проката высокой твердости. Применяются абразивные круги Д до 500 мм и bрез. =0,5...4 мм, алмазные круги Д до 320 мм и bрез. =0,15...2 мм
анодно-механическая установка	? - ±0,15... ±0,3	Отрезка проката с высокой твердостью Д = 200 ...250 мм
РИ стальные диски - отрезка стальная лента S=1...2 мм, bрез. =15...20 мм стальная проволока 2...2,5 мм	Фигурная вырезка заготовки

Правка проката.

Правка применяется при больших отклонениях от прямолинейности (кривизна). В основном правка проводится в холодном состоянии. Правку в горячем состоянии применяют при завышенной кривизне или при отсутствии оборудования требуемой мощности.

Способ или оборудование	Отклонение при правке, мм на 1 м	Область применения
Прессы:
винтовые	местная кривизна ? до ±0,15	Прутки и заготовки Д?30мм
пневматические		Прутки и заготовки Д?50мм
кривошипные, фрикционные и реечные		Прутки и заготовки Д?100мм
гидравлические		Прутки и заготовки Д?150мм
Машины:
роликовые правильные	? - ±0,15... ±0,3	Прутки и заготовки Д?200мм
косовалковые	? - ±0,15... ±0,3	Прутки и заготовки Д?100мм
правильно-отрезные	? - ±0,15... ±0,3	Правка и резка проката , , размером до 16 мм. Правка материала, поставляемого в мотках и бухтах. Длина заготовки 0,16... 9 м
правильно-калибровочные

Лекция 15. Сварные комбинированные заготовки

Сварные заготовки применяют при изготовлении деталей сложных форм, крупногабаритных и со значительной разницей поперечных сечений. Такие детали разделяют на части, имеющие более простые формы. На каждую часть выбирается способ изготовления заготовки с последующим соединением этих частей сваркой. Сочетания частей может быть:

1) поковка - поковка;

2) поковка - отливка;

3) отливка - отливка;

4) поковка - прокат;

5) прокат - прокат и др.

Основы сварных соединений

Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений из металлов и их сплавов. Процесс сварки является составной частью технологического процесса производства составных заготовок.

По форме используемой энергии сварка подразделяется на три класса:

- термическая сварка проводится плавлением при воздействии тепловой энергии (дуговая, плазменная, газовая и др.);

- термомеханическая сварка осуществляется с использованием тепловой энергии и давления (контактная, диффузионная и др.);

- механическая сварка характеризуется приложением механической энергии и давления (холодная, трением, ультразвуковая и др.).

Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы.

По степени механизации сварка делится на ручную, полуавтоматическую и автоматическую.

Свариваемость - свойство металлов образовывать надежное соединение, отвечающее требованиям изделия. Свариваемость металлов оценивают степенью соответствия заданных свойств сварного соединения одноименным свойствам основного металла и определяется типом и свойствами структуры, возникающей в сварном соединении. При сварке однородных металлов и сплавов в месте соединения образуется структура идентичная или близкая структуре соединяемых заготовок.

В зависимости от свариваемости материалы разделяют на четыре группы:

1 - хорошо сваривающиеся;

2 - удовлетворительно сваривающиеся;

3 - ограниченно сваривающиеся;

4 - плохо сваривающиеся.

Виды сварных соединений и разделка кромок.

Классификация сварных швов.

Термическая сварка

Разновидности термической сварки:

- дуговая;

- плазменная;

- электрошлаковая;

- газовая (лазерная).

Дуговая сварка

При электрической дуговой сварке нагрев и плавление металла заготовок осуществляется под воздействием дугового разряда между электродом свариваемым металлом (заготовок)

В зависимости от электродов и способа включения электродов и заготовки в цепь электрического тока дуговая сварка делится на следующие виды: