Способи отримання форми виробів - студопедія

ФІЗИЧНІ ОСНОВИ ПЛАСТИЧНОЇ ДЕФОРМАЦІЇ

ОСНОВИ ТЕОРІЇ ПЛАСТИЧНОЇ ДЕФОРМАЦІЇ МЕТАЛІВ

Деформація - зміна форми і розмірів твердого тіла під впливом прикладених до нього навантажень. Розрізняють деформацію пружну (оборотну) і пластичну (необоротну).

Пружною деформацією називають таку, яка зникає після зняття навантажень, тобто тіло відновлює свою первинну форму. Пластична деформація залишається після зняття зовнішньої навантаженні, (тіло не відновлює первинну форму і розміри).

Існує три основних способи отримання потрібної форми виробів:

1. З видаленням надлишку маси вихідної заготовки. До цієї групи належать такі процеси, як токарна обточування, стругання, фрезерування, свердління, вирубка, вирізка, шліфування, полірування, електролітичне розчинення і т.д. Характерно, що механічні і фізичні властивості металів в процесі такої обробки, як правило, не змінюються. До переваг цих процесів відносяться висока точність виробів і чистота поверхні, а до недоліків - необхідність порівняно великих витрат праці і енергії, низька продуктивність і неминучість втрат металу в С нарощуванням відходи;

2. початкової маси заготовки. Сюди відносяться такі процеси: виливок злитків або фасонних виробів, де освіту форми відбувається за рахунок поступової кристалізації твердих частинок рідкого розплаву; поступове нарощування металевого шару шляхом електролізу або хімічного осадження з рідин або пароподібного стану напування, наварки; з'єднання окремих металевих частин шляхом зварювання, пайки, склеювання для освіти заданої форми вироби. Дані процеси економічні і забезпечують високу продуктивність процесів, але точність виробів і чистота поверхні цих виробів, як правило, невисокі;

3. З утворенням форми виробів і збереженням початкової маси заготовки. Зміни відбуваються шляхом пластичної деформації матеріалу за рахунок взаємного переміщення його частинок. Пластична деформація лежить в основі таких процесів, як прокатка, волочіння, пресування, кування і штампування;

Види обробки металів тиском:

1. Прокатка - вид обробки металу тиском, що полягає в деформуванні металу між обертовими валками, зазор між якими менше товщини обжимаються заготовки. Це один з найбільш продуктивних і поширених процесів обробки металів тиском. За допомогою прокатки отримують прутки і смуги з поперечним перерізом різної форми - круглі, квадратні, прямокутні, кутову сталь, двотаврові балки, швелери, залізничні рейки, листовий метал, труби та ін. Відходи при прокатці складаються з окалини, шлюбу і обрізу гуркоту;

Малюнок 1 - Прокатка.

2. Кування - вид обробки металу тиском, який чинять періодичними ударами молота або плавними натисканнями преса (після одного або двох ударів метал повертається або переміщається) При вільному куванні робоча поверхня інструмента (бойків) плоска, в окремих випадках закруглена - у вигляді опуклості або угнутості. При вільному куванні часто необхідне використання додаткового інструменту (сокир, прошивний, оправок, кілець) Все це визначає велику трудомісткість процесу. Механізація і автоматизація кування представляє значні труднощі, проте куванням можна отримати складні і різноманітні вироби, ніж прокаткою;

Малюнок 2 - Ковка.

3. Волочіння - вид обробки металу тиском, що полягає в протягуванні деформованого металу через звужується отвір волоки (зазвичай волочіння піддають холодний метал) Волочінням виготовляю дріт, тонкі і тонкостінні труби, прутки і процесу порівняно штанги. Відходи металу під час волочіння незначні, але продуктивність невелика;

Малюнок 3 - волочіння.

4. Пресування - вид обробки металу тиском, що полягає в наступному: злиток або заготовка металу закладаються в контейнер, дно якого утворює матриця з отвором. Зусиллям прессшайбою деформується метал видавлюється через отвір матриці, утворюючи пруток, поперечний переріз якого відповідає формі отвору матриці. Пресуванням отримують прутки і труби з кольорових металів, а в окремих випадках навіть з чорних;

Малюнок 4 - Пресування.

5. Штампування - різновид кування - проводиться в штампах, що представляють собою бойки, на робочій поверхні яких вирізаються поглиблення - струмки. Утворена струмками двох штампів порожнину має форму штампувало вироби. Штампування - більш прогресивний спосіб виготовлення поковок, ніж вільна кування, вона володіє вищою продуктивністю. але може бути застосована тільки при масовому серійному виробництві, коли виправдовується виготовлення дорогих штампів;

Малюнок 5 - Штампування.

Важливою перевагою всіх процесів обробки металів тиском є ​​їх позитивний вплив на механічні властивості оброблюваного металу. Завдяки руйнування тендітної литої структури кований або прокатаний метал завжди за якістю краще металу в литому стані.