- •4. Обработка металлов давлением
- •4.1. Физико-химические основы обработки давлением. Сущность обработки металлов давлением. Виды обработки металлов давлением. Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла.
- •1. Сущность обработки металлов давлением.
- •2. Виды обработки металлов давлением
- •3. Виды обработки металлов давлением. Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла
- •1. Термический режим.
- •2. Нагревательные устройства
- •3. Ковка. Сущность процесса.
- •4. Основные операции ковки и применяемый инструмент.
- •5. Оборудование для ковки.
- •6. Технологический процесс.
- •7. Технологические особенности ковки высоколегированных сталей и цветных металлов
- •8.Механизация ковки.
- •4.3. Горячая объемная штамповка. Сущность процесса. Способы горячей штамповки. Проектирование поковки. Способы получения заготовки. Отделочные операции контроль качества.
- •1. Сущность процесса.
- •2. Способы горячей объемной штамповки.
- •3. Проектирование поковки.
- •4. Способы получения заготовки.
- •4.4. Оборудование для горячей объемной штамповки: паровоздушные молоты, кривошипные горячештамповочные прессы, горизонтально-ковочные машины.
- •1. Оборудование для горячей объемной штамповки.
- •2. Отделочные операции горячей объемной штамповки.
- •3. Контроль качества.
- •4.5. Холодная штамповка. Холодное выдавливание. Холодная высадка. Холодная штамповка в открытых штампах.
- •1. Холодное выдавливание.
- •2. Холодная высадка.
- •3. Холодная штамповка в открытых штампах.
- •4.6. Холодная листовая штамповка. Сущность способа. Разделительные операции листовой штамповки.
- •1. Сущность способа.
- •2. Разделительные операции листовой штамповки.
- •4.7. Формоизменяющие операции. Штампы для листовой штамповки. Раскрой материала. Оборудование.
- •1. Формоизменяющим операциям относятся: гибка, вытяжка, отбортовка, обжим, формовка.
- •3. Раскрой материалов.
- •4. Оборудование листовой штамповки.
- •4.8. Штамповка эластичными материалами, штамповка взрывом, электрогидравлическая штамповка и др.
2. Нагревательные устройства
Устройства, в которых нагревают металл перед обработкой давлением, можно подразделить на нагревательные печи и электронагревательные устройства. В печах теплота к заготовке передается главным образом конвекцией и излучением из окружающего пространства нагревательной камеры, выложенной огнеупорным материалом. Теплоту получают в основном сжиганием газообразного, реже жидкого, топлива (мазута).
По конструктивным признакам печи разделяют на ряд разновидностей. Например, одним из наиболее распространенных типов являются камерные печи, в которых заготовки укладывают на под печи. Рабочее пространство печи нагревают сжиганием газа. Продукты сгорания отводят через дымоход, в рекуператор — теплообменник, в котором поступающий к горелкам воздух нагревается теплотой горячих уходящих газов. Подогрев воздуха до температуры 350 — 500 ºС позволяет экономить до 25 % топлива. Камерные печи периодического действия применяют на производстве, где часто меняется типоразмер нагреваемых заготовок. Для нагрева очень крупных заготовок используют камерные печи с выдвижным подом.
В крупносерийном производстве применяют механизированные проходные печи методического действия, в которых заготовки загружают с одной стороны печи, перемещают по поду и выгружают с другой стороны печи нагретыми.
В электронагревательных устройствах теплота выделяется в самой заготовке либо при пропускании через нее тока большой силы в контактных устройствах, либо при возбуждении в ней вихревых токов — в индукционных устройствах. При индукционном нагреве заготовку помещают внутрь многовиткового индуктора, выполненного из медной трубки прямоугольного сечения. По индуктору пропускают переменный ток, и в заготовке, оказывающейся в переменном электромагнитном поле, возникают вихревые токи. Теплота в нагреваемом металле выделяется в основном вследствие действия вихревых токов в поверхностном слое, толщина которого достигает 30 — 35 % ее радиуса. Толщина этого слоя уменьшается с ростом частоты тока в индукторе, поэтому для достижения более равномерного нагрева по сечению заготовки с увеличением ее диаметра частоту тока уменьшают (от 8000 Гц для заготовок малых диаметров до 50 Гц для заготовок диаметром до 180 мм).
Преимущества электронагрева: высокая скорость, значительно превышающая скорость нагрева в печах; почти полное отсутствие окалины; удобство автоматизации, улучшение условий, труда. Однако применяют электронагревательные устройства только при необходимости нагрева достаточно большого количества одинаковых заготовок диаметром до 75 мм в контактных и до 200 мм в индукционных устройствах.
3. Ковка. Сущность процесса.
Ковка — вид горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента.
Ковкой получают заготовки для последующей механической обработки. Эти заготовки называют коваными поковками, или просто поковками.
Ковка является единственно возможным способом изготовления тяжелых поковок (до 250 т) типа валов гидрогенераторов, турбинных дисков, коленчатых валов судовых двигателей, валков прокатных станов и т. д. Поковки меньшей массы (десятки и сотни килограммов) можно изготовлять и ковкой, и штамповкой. Хотя штамповка имеет ряд преимуществ перед ковкой, в единичном и мелкосерийном производствах ковка обычно экономически более целесообразна. Объясняется это тем, что при ковке используют универсальный инструмент, а изготовление специального инструмента (штампа) при небольшой партии одинаковых поковок экономически невыгодно. Исходными заготовками для ковки тяжелых крупных поковок служат слитки массой до 320 т. Поковки средней и малой массы изготовляют из блюмов и сортового проката квадратного, круглого или прямоугольного сечений.