5 Обработка металлов давлением

Сущность обработки металлов давлением (ОМД) состоит в получении детали путем пластического деформирования исходной заготовки. ОМД является высокопроизводительным процессом, позволяющим получать деталь с весьма точными размерами, любой шероховатостью поверхности и более высокими механическими свойствами по сравнению с отливкой.

В основе ОМД лежит способность металлов к пластическим деформациям под воздействием приложенной нагрузки.

Во время деформирования заготовки при изготовлении изделия заданной формы, происходит перераспределение массы металла в штампе без образования отходов, в то время как при обработке резанием, получение детали необходимой формы связанно с удалением части металла в стружку.

Процесс изменения формы или размеров тела под воздействием внешних факторов называется деформацией.

Различают упругую деформацию, которая исчезает после снятия нагрузки и пластическую, которая не исчезает после снятия нагрузки.

С повышением температуры способность металла к пластическим деформациям возрастает. Чем выше температура, тем меньше усилий требуется для деформирования заготовки. Поэтому заготовки перед ОМД нагревают, в результате чего сопротивление деформации уменьшается в 10-15 раз по сравнению с обычным холодным состоянием.

Значит, с уменьшением действующих сил для деформирования, снижается стоимость изготовляемых изделий. Нагрев должен обеспечить равномерную температуру по сечению заготовки, минимальное окисление и обезуглероживание стали.

Нагрев производят непосредственно перед обработкой давлением. Например, стальные заготовки нагревают до 1200...1300°С в печи или посредством электрического тока - индукционным или контактным способом.

Существуют следующие методы обработки металла давлением: 1) прокатка; 2) волочение; 3) прессование; 4) ковка; 5) штамповка.

ОМД подвергают слитки, сортовой прокат и листы, изготовленные из стали, алюминия, меди и их сплавов.

Прокаткой изготавливают листы, прутки, различные профили и трубы.

Волочением производят проволоку, обрабатывают прутки, профили и трубы.

Прессованием выполняют прутки профили, трубы, штучные изделия.

Ковка (горячая и холодная), штамповка (объемная и листовая) применяются в основном на металлообрабатывающих заводах.

В индивидуальном и серийном производстве свободной ковкой изготавливают различные поковки. В серийном и массовом производстве используют горячую объемную штамповку, а холодной объемной штамповкой получают небольшие точные детали машин и приборов.

Листовую штамповку используют для получения различных изделий из листа (кузова автомобилей, корпуса самолетов и т.п.).

Исходными заготовками для ОМД являются плоские и круглые слитки различных размеров.

Цилиндрические слитки предназначены для изготовления прутков, труб, профилей. Их получают главным образом методом непрерывного литья.

Плоские слитки применяются для изготовления различных поковок, листов, лент.