10.2. Волочение и прессование

В олочение – вид обработки металлов давлением, при котором заготовка в холодном состоянии протягивается через сужающееся отверстие – волоку (рис. 10.4). Выполняют волочение через ряд уменьшающихся отверстий. При волочении происходит наклеп металла, поэтому между переходами для снятия упрочнения делают отжиг материала с последующим травлением окалины. Волочением обрабатывают сталь, цветные металлы и их сплавы. Производят проволоку, калиброванные прутки и тонкостенные трубы различного профиля. Изделия получаются с высокой чистотой поверхности и точными размерами. Волока работает в жестких условиях, изготавливается из инструментальной стали или твердого металлокерамического сплава. При волочении тонкой проволоки – из технических алмазов. Для уменьшения трения, повышения стойкости инструмента и улучшения отвода тепла применяют жидкие и сухие смазки (минеральное масло, эмульсии, мыло, порошки графита, меди, молибдена). Волочильные станы состоят из станины с держателем для волоки и тянущего устройства. При волочении протягиваемый металл движется прямолинейно (цепной, реечный стан) или наматывается на барабан.

П рессование – вид обработки давлением, при котором нагретый металл выдавливается из замкнутой полости через отверстие в матрице 2 в условиях всестороннего сжатия (рис. 10.5). Поэтому прессование единственный метод обработки материалов с низкой пластичностью (специальные стали, чугун, некоторые цветные металлы и сплавы). Металл принимает форму прутка простого или сложного сечения. Прессование проводится при температурах горячей обработки давлением.

Прямой метод прессования – металл выдавливается в направлении движения пуансона 4 (рис. 10.5,а), обратное прессование – металл движется навстречу движению пуансона (рис. 10.5,б). Из заготовки 3 прутки 1 сплошного сечения получают любым методом прессования, трубы – только прямым прессованием.

Инструмент (пресс-шайба 2, пуансон 4, камера прессования) работает в жестких условиях (большое давление, высокая температура) и быстро изнашивается. Его изготовляют из инструментальных сталей и жаропрочных сплавов. Для снижения износа инструмента применяют смазку: минеральные масла, графит, канифоль; при прессовании трудно деформируемых сталей и сплавов – жидкое стекло. Недостаток процесса: весь металл не выдавливается, остается пресс-остаток (до 20 %).

10.3. Ковка

Ковка – вид обработки металлов давлением, при котором металл деформируется на плоских бойках, ударами молота или давлением пресса. Изделия называют поковками. Ручная ковка имеет низкую производительность. Распространена машинная ковка. При ковке металл течет в стороны, не ограниченные рабочими поверхностями инструмента (рис. 10.6). Заготовка помещается между нижним (неподвижным) и верхним (подвижным) бойками молота или пресса. Процесс ковки состоит из основных и вспомогательных операций.

О садка – уменьшение высоты заготовки за счет увеличения площади поперечного сечения. Высадка – осадка части заготовки. Выполняют при помощи оправки – подкладного инструмента. Протяжка – увеличение длины заготовки за счет уменьшения площади поперечного сечения. Выполняется последовательными ударами молота по соседним участкам заготовки с одновременным ее перемещением вдоль оси протяжки и поворотами на 90° вокруг оси. Раскатка на оправке – увеличение внутреннего и наружного диаметров кольцевой заготовки и уменьшении толщины стенок. Прошивкой получают в заготовке сквозные отверстия или полости (глухие отверстия). Инструмент – прошивень, отход металла – выдра. Рубка – отделение одной части заготовки от другой. Гибка – придает заготовке изогнутую форму по заданному контуру. Выполняют при помощи опор и приспособлений. Изготовляют угольники, скобы. Скручивание – поворот части заготовки вокруг продольной оси. Передача – вертикальное смещение одной части заготовки относительно другой. Выполняют при помощи дополнительных опор.