2 Часть.
Оборудование для обработки металлов давлением.
Обработка детали осуществляется ее сдавливанием с параллельным разогревом. Чем выше нагрев заготовки, тем меньшее прикладывается усилие (давление). Имеется некоторая температура для материала, при которой для деформации детали необходимо приложить силу близкую к 0. Эта температура называется температурой сверхпластичности, а обработка, осущ. При ней-изотермическая. Недостаток этой температуры: необходимы высокие требования к оснастке. На практике встречается редко.
Прокат-обработка детали осуществляется путем прокатывания ее через специальные ролики плоского или фигурного сечения. Прокат подразделяется на сортовой и периодический. Сортовой прокат осуществляется профилированием сечения роликов. Форма по длине заготовки не меняется. Пример: Лист, круг, 6-ти гранник, полоса, двутавр,рельс,уголок, спецпрофиль).Периодический прокат-сечение полученной детали изменяется не только в поперечном, но и в продольном направлении (заготовка для шарикоподшипников).
В группу специальных машин входят станы продольной, поперечной и поперечно-винтовой прокатки, ковочные вальцы и другие машины.
Ковка- обработка заготовки осуществляется ударами универсального инструмента (молота). Деталь при этом находится на плоской наковальне.
+ высокая прочность, высокая сложность заготовок, низкая стоимость оборудования.
- низкая производительность, высокая квалификация рабочего, низкая точность заготовки.
Для машинной ковки применяются ковочные молоты и ковочные прессы. Молотами называют кузнечные машины, предназначенные для обработки металлов ударами падающих частей. Молоты делятся на паровоздушные, пневматические и с механическим приводом.
3. Штамповка- осуществляется помещением заготовки внутрь специальной оснастки (разборной)-штампа, состоящей из нижней части матрицы и верхней части- Пуансона . После помещения заготовки в матрицу, пуансон роняется на нее или сдавливается с ней.
+ высокая точность, низкая квалификация рабочего, высокая производительность. Изготовление детали=1 ходу пуассона.
- специальная штамповая оснастка. Высокая стоимость штампа. Необходимость в мощном прессовом оборудовании.
Для объемной штамповки применяют молоты, кривошипные горячештамповочные прессы, горизонтально-ковочные машины, гидравлические прессы, винтовые прессы и машины для специализированных процессов штамповки. Процессы штамповки на этих машинах имеют свои особенности, обусловленные устройством и принципом их действия. Основным видом штамповочных молотов являются паровоздушные штамповочные молоты.
2. Оборудование литейных производств.
1. Литье в землю: изготавливается деревянная разъемная модель детали, половинки модели утрамбовываюстя в ящики со смесью (песок, глина, вяжущие добавки), изготавливается в 1 из ящиков левниковая система( канал для металла), ящики соединяются, заливается металл, охлаждение, извлечение детали.
+Дешевизна оборудования, высокая степень и любые габариты обливки. Низкая квалификация.
- низкая точность,низкая производительность труда.
2. Литье в кокиль. Кокиль- это металлическая разъемная оснастка, состоящая из 2х и более частей. После заливки в кокиль металла и его охлаждения, кокиль разбирается и деталь извлекается. Основной ограничительный фактор литья в кокиль: извлекаемость детали из формы. Пример: корпус двигателя внутреннего сгорания.
+ Точность средняя, производительность литья высокая, сложность-высокая. Низкая квалификация
- высокая степень оснастки.
3. Литье под давлением: является разновидностью литья в кокиль, при которой металл заливается не самотеком, а шприцуется в оснастку.
+изготовление тонкостенных ажурных отливок (толщина до 0,5 мм), повышенная производительность.
- газовая пористость при резком снижении давления.
4. Литье по выплавляемым моделям. Этапы литья:1. Из легкоплавкого материала изготавливают модель детали. Наиболее часто применяется парафин. Модели получают методом литья в кокиль. Причем сам кокиль деревянный, пластиковый или алюминиевый.2. Сборка моделей в блок (6-20 штук). 3. Нанесение на блок огнеупорного покрытия из кварцевого песка (6-10 слоев)4. Выплавл. Матер. Модели в кипятке.5. Просушка оболочки в печах. 6. Заливка металла. 7. Разрушение оболочки, ее переработка, отделение детали из блока.
+Шероховатость и точность литья соответствуют финишным методам обработки, по этому полученные детали практически не обрабатываются, Универсальность (любая геометрия отливки), высокая производительность, низкая квалификация рабочих.
- Большая стадийность процесса, Высокая стоимость оборудования, большие занимаемые площади.
Сварочное оборудование.
Методы сварки деталей.
Электродуговая сварка происходит путем оплавления деталей электрической дугой. Процесс возникновения дуги состоить из следующих этапов:
А) Электрод прижимают к детали, вызывая короткое замыкание и разогрев контактной зоны.
Б) Электрод отводится, однако, из-за повышенной температуры и действия электромагнитного поля между электродом и деталью начинают течь электроны, чем больше электронов, тем меньше сопротивление воздействующей прослойки.
В) При минимальном сопротивлении возникает электромагнитная дуга.
+ простота и дешевизна, высокая производительность, широкие возможности по автоматизированию и роботизированию.
- низкое качество сваренного шва. при нагреве металла химический состав нарушается, физические свойства меняются, по этому область сварного шва обладает меньшей прочностью. Электроопасность.
2. Газовая сварка заключается в подаче в свариваемую область смеси 2х газов: кислорода и горючего газа. Чем выше температура горения, тем производительней процесс (с2н2). Горящий газ, попадая на металл, плавит его, осуществляя процесс сварки.
+ Простота и дешевизна, безопасность, мобильность, геометрия шва и качество, универсальность. Метод применяется как для сварки ,так и для резки металлов.
- выгор. Металла на большой площади. Окисление металла в зоне сварки, мера борьбы: подача 3 газа (аргон).
3.Пларие…. сварка представляет собой смесь 1 го и 2 го методов. Горящий газ в горелке пропускается через электрическую дугу. Тем самым температура газа значительно увеличивается до 10-20 тыс. градусов. Плари… относительно высокой…… процесса, как сварки, так и резки.
+ высокая производительность
- Пла…. Инструменты дорогие, высокое энергопотребление.
4. контактная сварка осуществляется для соединения тонких листовых материалов. 2 конических электрода зажимают в соединяемый пакет, после чего на них подается электрический ток. Т.к. электроды медные, наблюдается максимальное сопротивление и максимальный нагрев и оплавление малериала.
Другая разновидность контактной сварки-это шовная сварка с помощью роликов. Применение: автомобилестроение, авиация, космонавтика…
+высокое качество и прочность, высокая производительность, автоматизация и роботизация, герметичность шва.
- дороговизна оборудования, толщина сварных деталей до 3х мм.
5. сварка трением. Соединяемые детали плотно прижимаются друг к другу, затем начинают вращаться или вибрировать. Вследствии сил трения происходит разогрев и оплавление стыка.
+ простота и дешевизна оборудования, высокое качество сварного шва.
- соединение только небольших деталей, высокие требования к качеству стыка, низкая производительность.
Осн. Применение: изготовление режущего инструмента (сверла, протяжки…)
6. электроннолучевая сварка происходит с помощью электроннолучевой пушки, электронный пучек из которой в вакууме подает на деталь, вызывая ее разогрев.
+ максимальная прочность сварного шва и качество. Универсальность( возможно соединение 2х любых металлов, глубина сварного шва не ограничена практически). Производительность.
- дороговизна оборудования , вакуумная камера.
7. Лазерная сварка. Сварка осуществляется лазерным лучем и происходит путем оплавления поверхности детали.
+ универсальность, высокое качество и точность. Механизация, роботизация. Производительность( до 5 мм по стали)
- дороговизна, низкий кпд, высокая потребляемая мощность.