19. Обработка давлением

К технологическим процессам, объединённым под общим названием «обработка давлением», относятся:

1. Холодная штамповка;

2. Горячая штамповка;

3. Прессование;

4. Волочение;

5. Прокатка;

6. Накатка и другое.

Металлы и неметаллические заготовки поступают на завод в виде листов, прутков или порошков.

Листовой материал идёт на изготовление различных конструкционных элементов (корпусов, узлов, шасси), а так же узловых элементов находящихся под механическим напряжением.

Из листового неметаллического материала (гетинакс, текстолит, полистирол, винипласт) изготавливаются корпуса для низкочастотных и сверхвысокочастотных проводников.

Независимо от характера процесса обработки давлением необходимо учитывать:

1. Для изменения формы заготовки на неё воздействуют инструментом с усилием большим, чем сила сцепления частиц;

2. Объём материала в процессе обработки остаётся постоянным;

Величину деформации заготовки принято выражать степенью деформации . Наибольшая допустимая степень деформации за один переход или обжатие зависит от материала и вида обработки. Пластичная деформация материала сопровождается изменением его физико-механических свойств, а атомы материала сдвигаются друг относительно друга на величину больше межатомного расстояния и не возвращаются в исходное положение, то есть переходят в новое равновесное состояние.

, где– сила, приложенная к контактной площадке;– сопротивление материала изменению формы. Наиболее опасно.

3. Деформация сопровождается потерями энергии:

   1. Внешние – трение материала о поверхность инструмента;

   2. Внутренние – трение частиц внутри материала при сдвиге.

Поэтому максимальное усилие при выборе оборудования должно быть больше теоретически рассчитанного усилия; внешнее трение может достигать 30…50% идеального усилия;

4. При обработке давлением металл течёт по путям наименьшего сопротивления;

5. Режим обработки зависит от:

   1. Схемы приложения деформирующего усилия;

   2. Необходимой величины деформации;

   3. Температура;

   4. Скорость деформации.

6. В результате пластической деформации металл нагревается;

7. Если обработка ведётся без предварительного нагрева, то в металле могут возникать внутренние напряжения, отдельные кристаллы могут повреждаться, возникать наклёп, который затрудняет пластичную деформацию и увеличивается сам по себе с увеличением степени деформации. При достижении предела наклёпа, несмотря на дальнейшее увеличение деформирующей силы, пластическая деформация прекращается и начинается разрушение материала.

Наклёп можно снять отжигом, при этом восстанавливаются пластические свойства металла и заготовку вновь можно деформировать. При этом оставшееся внутреннее напряжение со временем может уменьшиться, что приведёт к изменению размеров детали, этот процесс можно ускорить за счёт искусственного старения.

20. Холодная листовая штамповка

В качестве основного листового материала для холодной штамповки используются:

1. Листовая сталь и стальная лента;

2. Листовые и ленточные цветные металлы и сплавы (латунь, бронза, медь, алюминий, кобальт, мельхиор и другие).

Все операции холодной штамповки можно объединить в 2 группы: разделительные и формоизменяющие.

К разделительным относятся операции, в результате которых происходит полное или частичное отделение одной части материала от другой по замкнутому или не замкнутому контуру (отрезка, вырезка, вырубка, пробивка, надрезка, обрезка, зачистка).

К формоизменяющим относятся операции, в результате которых происходит изменение формы и размера заготовки, перераспределение и заданное перемещение объёма металла (гибка, вытяжка, формовка).