20. Холодная объемная штамповка

Холодной объемной штамповкой обрабатывают цветные - легкие и тяжелые металлы, а также стали. Прежде всею этот способ применяют для изготовления массовых изделий небольших размеров: заклепок, гвоздей, болтов, гаек и т.п. Отсутствие нагрева, а следовательно, окалины и тепловых усадок позволяет получать холодной объемной штамповкой точные детали с допусками на размеры порядка сотых и десятых долей миллиметров с чистотой поверхности 6 - 9-го класса. Исходной заготовкой для холодной объемной штамповки служит калиброванный круглый пруток диаметром от 0,6 до 38 мм (для метизов) и шайбы, вырубленные из листов.

Основная операция при производстве метизов - высадка с истечением металла перпендикулярно к движению инструмента, а оборудованием служат холодновысадочные автоматы производительностью от 30 до 400 деталей в минуту. В зависимости от сложности детали ее изготовляют за один или несколько переходов (ударов автомата). Поскольку пластическая деформация в этих процессах идет при температурах ниже температуры рекристаллизации, металл изделия упрочняется тем больше, чем больше степень деформации. Это используют при замене обработки резанием холодной объемной штамповкой. В ряде случаев упрочнение материала при штамповке заменяет термическую обработку (закалку с отпуском), которая применялась после механической обработки детали. Упрочнение металла сопровождается благоприятным расположением макроволокон в изделии.

Наряду с высадкой в холодной объемной штамповке широко используется процесс выдавливания (прессования, экструзии), т.е. истечения металла по оси движения инструмента. Холодным объемным выдавливанием изготавливают фасонные изделия массой от 1 г до 35 кг, диаметром до 216 мм и длиной до 1500 мм. При этом минимальная толщина стенки может достигать 0,1 мм. Экономическая рентабельность партии изделий для холодного объемного выдавливания в зависимости от технологичности детали и стойкости штампов определяется в 3000 -10000 шт., однако в отдельных случаях может быть экономична и партия в 500 шт. Процесс особенно эффективен для массового производства, например тюбиков, корпусов снарядов, гильз, деталей автомашин, велосипедов. Некоторые типичные формы изделий показаны на рисунке.

Для холодного выдавливания применяют прессы механические, фрикционные и гидравлические, снабженные выталкивающими устройствами. Гидравлические прессы для холодной объемной штамповки развивают усилие до 60 МН. При разработке технологии холодной штамповки следует иметь в виду, что суммарная степень деформации, необходимая для получения изделия из заготовки, может оказаться выше допустимой без разрушения металла. Поэтому обычно сложные детали изготовляют за несколько переходов, снимая наклеп между отдельными переходами с помощью термической обработки. Вследствие уменьшения разовой деформации в результате распределения суммарной деформации по переходам снижается усилие штамповки и повышается стойкость штампов.

21, 22, 23 Технологический процесс прокатного производства сортового проката, листопроката и трубопроката.

Форма поперечного сечения называется профилем проката. Совокупность профилей различной формы и размеров – сортамент.

В зависимости от профиля прокат делится на четыре основные группы: листовой, сортовой, трубный и специальный. В зависимости от того нагретая или холодная заготовка поступает в прокатные валки – горячий и холодный.

Листовой прокат

Листовой прокат из стали и цветных металлов подразделяется на толстолистовой (4…60 мм), тонколистовой (0,2…4мм) и жесть (менее 0,2 мм). Толстолистовой прокат получают в горячем состоянии, другие виды листового проката – в холодном состоянии.

Прокатку листов и полос проводят в гладких валках.

Сортовой прокат

Среди сортового проката различают:

1. Заготовки круглого, квадратного и прямоугольного сечения для ковки и прокатки;

2. Простые сортовые профили (круг, квадрат, шестигранник, полоса, лента);

3. Фасонные сортовые профили:

профили общего назначения (уголок, швеллер, тавр, двутавр);

профили отраслевого назначения (железнодорожные рельсы, автомобильный обод);

профили специального назначения (профиль для рессор, напильников).

Трубный прокат

Трубный прокат получают на специальных трубопрокатных станах. Различают бесшовные горячекатаные трубы диаметром 25…550 мм и сварные диаметром 5…2500 мм. Трубы являются продуктом вторичного передела круглой и плоской заготовки.

Общая схема процесса производства бесшовных труб предусматривает две операции: 1– получение толстостенной гильзы (прошивка); 2 – получение из гильзы готовой трубы (раскатка).

Первая операция выполняется на специальных прошивочных станах в результате поперечно-винтовой прокатки. Вторую операцию выполняют на трубопрокатных раскатных станах различных конструкций: пилигримовых, автоматических и др.

Преимущества способа состоят в следующем: диаметр трубы не зависит от ширины исходной полосы, так как он определяется и углом подъема спирали; спиральный шов придает трубе большую жесткость; спирально-сварные трубы имеют более точные размеры