Плавы алюминий-магний
Алюминиево-магниевые сплавы являются однофазными бинарными сплавами с уровнем прочности от среднего до высокого и хорошими вязкими свойствами. То, что они являются однофазными, означает, что они не способны повышать свою прочность в результате термической обработки.
Главная особенность этих Al-Mg сплавов состоит в их высокой коррозионной стойкости, в том числе, в морской воде и морской атмосфере. Самая высокая коррозионная стойкость достигается при минимуме примесей – и твердых, и газообразных. Поэтому эти сплавы изготавливают из высококачественных металлов и с особенной тщательностью при его выплавке и разливке. Эти сплавы хорошо свариваются и часто применяются в строительстве для декоративной отделки. Алюминиево-магниевые сплавы легко обрабатываются резанием и имеют привлекательный вид после анодирования.
6. МЕДНЫЕ СПЛАВЫ
| — сплавы на основе меди, в к-рых легирующими элементами являются олово, цинк, свинец, никель, алюминий, марганец, железо, серебро, золото, фосфор, кремний и др.. В зависимости от легирующих компонентов медные сплавы могут быть высоко электро- и теплопроводными, пластичными и достаточно прочными при высоких темп-рах, износо-и мимически стойкими, высокоупругими. Добавки к двойным медноцинковым сплавам небольших количеств олова, алюминия, никеля, кремния, марганца, железа, свинца и др. повышают прочность, твердость, обрабатываемость резанием, придают хорошие литейные св-ва и пр. Сложные медноцинковые сплавы наз. спец. латунями. Сплавы меди с оловом ранее назывались просто бронзами. С появлением сплавов меди с др. легирующими металлами (кроме цинка), к-рые также наз. бронзами, медно- оловянные сплавы получили название оло- вянистых бронз, а сплавы меди с др. металлами стали называться по главному (кроме меди) компоненту сплава — напр. алюминиевыми, бери л лиевыми, кремнистыми и др. бронзами. Оловянистые бронзы — древнейшие сплавы, к-рыми научился пользоваться человек. От древних культур Египта, Греции, Рима, Китая и более поздних веков остались многочисленные художественные изделия из бронзы. Медные сплавы изготовляются сплавлением меди с др. элементами или их сплавами — лигатурами — в пламенных печах, чаще электрических (дуговых, индукционных, высокочастотных, печах сопротивления). При плавке для защиты от окисления применяют древесный уголь, флюс или плавку ведут в вакууме. В наст, время нек-рые медные сплавы получают путем электролиза комплексных водных растворов или диффузии в поверхностные слои металлич. изделий. Однофазные ма делегированные сплавы легче деформируются при комнатной темп-ре, чем высоколегированные — с двухфазной структурой. При высоких же темп-pax легче деформируются двухфазные сплавы и сильнее сопротивляются деформированию сплавы однофазные. Медные сплавы применяют в литом и деформированном состоянии. Сплавы в деформированном состоянии обладают более высокой прочностью и плотностью. Термич. обработка (закалка и старение) медных сплавов в ряде случаев повышает прочность, увеличивает пластичность (закалка), уменьшает внутренние напряжения (отжиг). |
7. Конструкция литой детали должна обеспечивать направленное затвердевание отливки и быть технологичной. Внешние контуры литой детали должны быть плавными, что снижает концентрацию остаточных напряжений в местах сопряжения прямоугольных участков, уменьшает торможение усадки при охлаждении формы. Необходимо стремиться к уменьшению общих габаритных размеров литой детали, особенно ее высоты, к устранению чрезмерно выступающих частей, тонкостенных ребер большой протяженности, глубоких впадин и поднутрений.
В целях уменьшения трудоемкости изготовления и сборки форм, снижения брака по перекосу и искажению конструкция литой детали должна обеспечивать минимальное количество разъемов модели, отсутствие отъемных частей, минимальное количество стержней. При конструировании литых деталей следует соблюдать правило «теней». Если при освещении литой детали параллельными лучами в направлении, перпендикулярном к плоскости разъема формы, появляются теневые участки, это свидетельствует о несовершенстве ее конструкции. Такую конструкцию необходимо пересмотреть, в противном случае трудоемкость ее изготовления значительно увеличится за счет необходимости применения формы с отъемными частями (рис. 3.1).
Наиболее существенное влияние на массу детали оказывает толщина стенок, ребер, фланцев и других конструктивных элементов.
Однако уменьшение толщины конструктивных элементов отливки допустимо только в определенных пределах, ограниченных условиями прочности, литейными свойствами сплавов и возможностями выбранного способа литья. Практикой установлены оптимальные значения толщины стенок, ребер и других конструктивных элементов отливок в зависимости от литейных свойств сплавов, средней массы отливки и характера производства.
8. Разовые песчано-глинистые формы выполняются объёмными, их получают путём уплотнения специальных материалов, называемых формовочными смесями. Для приготовления этих смесей используют сухой кварцевый песок, особые формовочные глины и вспомогательные материалы- мазут, угольную пыль, опилки, графит, тальк и др. Формовочные смеси должны обладать комплексом определённых свойств: пластичностью, прочностью, газопроницаемостью и противопригарностью. Выгорающие добавки (мазут, угольная пыль и др.) обеспечивают газопроницаемость формовочной смеси, а графит и тальк придают ей свойства противопригарности.
Отдозированные исходные материалы тщательно перемешиваются в специальных машинах, называемых бегунами (рис.38). Бегуны могут быть с вертикальными и горизонтальными катками. Наиболее распространены бегуны с вертикальными катками (рис.38,а).
Отверстия и различные полости в отливках получают с помощью специальных фасонных вставок, называемых стержнями. Стержни во время заливки формы металлом находятся в более тяжёлых условиях, чем стенки формы, так как они со всех сторон окружены расплавленным металлом. Во время кристаллизации металла они испытывают сжимающие воздействия усадки. Стержневая смесь должна обладать кроме того хорошей газопроницаемостью, выбиваемостью и непригораемостью.
Технологический процесс литья в земляные формы складывается из следующих основных стадий: изготовления модельных комплектов, приготовления формовочных и стержневых смесей, изготовления форм и стержней, сборки форм, получения литейного сплава, заливки форм, выбивки отливок из форм, их очистки и обрубки.
Модельным комплектом называют технологическую оснастку, включающую литейную модель, стержневой ящик, модельные плиты и модели литниковой системы.
Модель служит для образования отпечатка, соответствующего наружной конфигурации отливки. Модель представляет собой несколько видоизменённую копию отливки. Размеры модели выполняются с учётом усадки и припусков на последующую механическую обработку. В зависимости от конфигурации детали модели выполняются цельными или разъёмными. При этом конфигурация модели должна обеспечивать извлечение её из формы без нарушения полученного отпечатка. В большинстве случаев модели выполняются из двух половинок – верхней и нижней, соединяемых по плоскостям разъёма.
9. Литье в оболочковые формы - это способ получения отливок свободной заливкой расплава в формы из термореактивных смесей.
Оболочковые формы отличаются высоким комплексом технологических свойств: достаточной прочностью, газопроницаемостью, податливостью, негигроскопичностью. Технология литья в оболочковые формы особенно хорошо подходит для крупных отливок - например скульптур. Детали, отлитые в оболочковые формы, имеют в 1,5 раза меньший припуск на механическую обработку.
Оболочковые формы изготавливают из формовочных песчано-смоляных смесей с термопластичными или термореактивными связующими смолами. Если смола в смеси находится в порошкообразном состоянии, то такую формовочную смесь называют неплакированной, а если зерна песка покрыты сплошной тонкой пленкой смолы, то смесь будет плакированной. Формовочная смесь содержит наполнитель - мелкозернистый кварцевый песок - 100%: связующее - пульвербакелит (фенолформальдегидная смола с добавками уротропина) - 6 - 7%; увлажнитель (керосин, глицерин) - 0,2 - 0,5%; растворитель (ацетон, этиловый спирт) - до 1,5%.
Размягчение введенной в смесь смолы происходит при 70 - 80 °С, а при 100 - 120 °С она уже плавится, покрывая поверхность зерен песка тонкой клейкой пленкой. Последующий нагрев смолы до 200 - 250 °С вызывает ее необратимое затвердевание и, как следствие, существенное повышение прочности и жесткости оболочковой формы. Оболочковые формы получают с помощью нагретых металлических моделей, изготавливаемых из серого чугуна, стали и алюминиевых сплавов. Каждая форма состоит из двух соединенных (путем склеивания пульвербакелитом и жидким клеем или с помощью скоб, струбцин) оболочковых полуформ. Толщины оболочек для мелких и среднего размера отливок колеблются соответственно в пределах 8 - 10 и 12 - 15 мм.
10. ехнология изготовления оболочек включает в себя следующие операции:
1. Нагрев модельной оснастки до 200 - 250 °С.
2. Нанесение на рабочую поверхность модельной оснастки (пульверизатором) разделительного состава - быстро затвердевающей силиконовой жидкости, образующей при этом разделительную пленку, которая предотвращает прилипание к оснастке формовочной смеси и тем самым упрощает последующее отделение оболочки от модели.
3. Нанесение песчано-смоляной смеси на модельную оснастку одним из следующих способов; путем свободной засыпки поворотного или стационарного бункера, пескодувным методом, путем свободной засыпки с допрессовкой. Указанные способы изготовления оболочковых форм различаются, по существу, лишь приемами нанесения песчано-смоляной смеси на модельную оснастку.
4. Формирование и отверждение оболочки необходимой толщины. Широко применяется насыпной (бункерный) способ формообразования оболочки, основанный на использовании поворотного бункера, для свободной засыпки формовочной смесью модели вместе с модельной плитой (рис. 1.1). Бункер наполняют песчано-смоляной смесью. Нагретая и обработанная разделительным составом модельная плита с моделью закрепляется на приемной рамке поворотного бункера (рис. 1.1, а). Засыпка модели и модельной плиты смесью осуществляется поворотом бункера на 180° (рис. 1.1, б). Для формирования оболочки толщиной 5 - 15 мм плиту выдерживают под смесью в течение 15 - 20 с. При этом смола быстро плавится и затвердевает, образуя полутвердую оболочку. Затем бункер возвращают в исходное положение (рис. 1.1, в). С него снимают модельную плиту с налипшей оболочкой и помещают в печь для доотверждения оболочки (режим окончательного отверждения смолы - 300 - 350 °С, 1 - 3 мин).
11. Литье по выплавляемым моделям – это процесс, в котором для получения отливки применяются разовые точные неразъемные керамические оболочковые формы, полученные по разовым моделям с использованием жидких формовочных смесей. Перед заливкой расплава модель удаляется из формы выплавлением, выжиганием, растворением или испарением. Для удаления остатков модели и упрочнения формы ее нагревают до высоких температур. Прокалкой формы перед заливкой достигается практически полное исключение ее газотворности, улучшается заполняемость формы расплавом. Основные операции технологического процесса показаны на рисунке 2.1.
Модель или звено моделей 2 изготовляют в разъемной пресс-форме 1, рабочая полость которой имеет конфигурацию и размеры отливки с припусками на усадку модельного состава и материала отливки, а также обработку резанием (рисунок 2.1, а). Модель изготовляют из материалов, либо имеющих невысокую температуру плавления (воск, стеарин, парафин), либо способных растворяться (карбамид) или сгорать без образования твердых остатков (полистирол).
12. Кокильным литьем называют процесс получения отливок посредством свободной заливки расплавленного металла в многократно используемые металлические формы – кокили.
Формирование отливки происходит при интенсивном отводе теплоты от расплавленного металла, от затвердевающей и охлаждающейся отливки к массивному металлическому кокилю, что обеспечивает более высокие плотность металла и механические свойства, чем у отливок, полученных в песчаных формах.
Особенность литья в кокиль состоит в многократном использовании металлической формы (кокиля). Высокая прочность материала металлической формы позволяет более точно выполнять рабочие поверхности формы, что обеспечивает высокое качество литой поверхности. Благодаря высокой теплопроводности формы отливка быстро затвердевает.
К числу преимуществ литья в кокиль относится резкое (по сравнению с литьем в песчаные формы) сокращение механической обработки отливок, сокращение расхода формовочных материалов.
К недостаткам технологии относятся: высокая стоимость металличекой формы, плохая заполняемость формы при получении тонкостенных отливок с поднутреями, опасность возникновения трещин на отливках.
Металлическая форма (рис. 7.1) обычно состоит из двух полуформ, которые фиксируются штырями (фиксаторами) 3 и перед заливкой металла закрепляются замками 4. Питание отливки осуществляется прибылями 1, вентиляция формы происходит через выпоры 2 и специальные вентиляционные пробки.
13. Литьё металлов под давлением — способ изготовления отливок, при котором сплав приобретает форму отливки, быстро заполняя пресс-форму, сплав под высоким давлением от 7 до 700 МПа формируется в нужную форму. Этот способ применяется для сплавов цветных металлов (на основе цинка, алюминия, меди, магния, сплав олово-свинец) из-за их низкой температуры плавления, а также для некоторых сталей. Изделия могут быть массой от десятков граммов до десятков килограммов. Литьём под давлением изготавливают:
· детали автомобильных двигателей (в том числе алюминиевые блоки, детали карбюраторов);
· детали сантехнического оборудования;
· детали бытовых приборов (пылесосы, стиральные машины, телефоны);
· ранее — детали печатных машинок.
Также литьё под давлением используется при производстве компьютеров.
Технический процесс[править | править вики-текст]
Пресс-формы [править | править вики-текст]
Литейные формы (пресс-формы) обычно изготавливаются из стали. Оформляющая полость формы выбирается подобной наружной поверхности отливки, однако учитываются искажения размеров. Пресс-форма содержит также выталкиватели и подвижные металлические стержни, образующие внутренние полости изделий.
Литейные машины разделяют на два вида — с горячей и холодной камерой прессования.
Литейные машины с горячей камерой прессования [править | править вики-текст]
Сплавы на основе цинка, как правило, льются в машинах с горячей камерой прессования. Камера погружена в расплав. Под относительно слабым давлением сжатого воздуха или поршня расплав из камеры вытесняется в пресс-форму.
Литейные машины с холодной камерой прессования [править | править вики-текст]
Такие машины используются для литья под давлением алюминиевых, магниевых, медных сплавов. Литьё в пресс-формы происходит под давлением от 35 до 700 МПа.
Преимущества и недостатки метода[править | править вики-текст]
Преимущества:
· высокая производительность;
· высокое качество поверхности (5—8 классы чистоты для алюминиевых сплавов);
· точные размеры литого изделия (3—7 классы точности);
· минимальная потребность в механической обработке изделия.
Недостатки:
· ограниченная сложность конфигурации отливки (связанная с тем, что при отделении отливки от литейной формы могут происходить повреждения);
· ограниченная толщина отливки (расплав равномернее затвердевает, если изделие тонкое).
14. Поиски путей регулирования теплового режима взаимодействия отливки и кокиля, защиты кокиля от воздействия высоких температур при заливке чугуном и сталью привели к созданию нового способа получения отливок литьем в облицованные кокили.
Способ литья в облицованный кокиль предполагает нанесение на рабочую поверхность кокиля достаточно толстого слоя облицовки из дисперсных материалов, соизмеримого с толщиной стенки отливки (4 – 6 мм). Благодаря этому слою резко повышается сопротивление переносу теплоты от отливки к стенке кокиля, снижаются скорость охлаждения отливки и температура рабочей поверхности кокиля. Использование литья в облицованные кокили позволило гарантированно устранить отбел в чугунных отливках и решить проблему стойкости кокиля при изготовлении отливок из черных металлов.
В качестве материала для облицовочного слоя используют формовочные смеси повышенной текучести: сыпучие на термотвердеющем или холоднотвердеющем связующем, а также жидкоподвижные на самотвердеющем или термотвердеющем связующем.
По существу этот способ можно отнести к способам литья в разовую разъемную форму, так как облицовочный слой смеси, контактирующий с отливкой, удаляется из кокиля после извлечения отливки и наносится вновь перед следующей заливкой. Последовательность технологических операций для наиболее распространенной разновидности процесса – литья в кокиль, облицованный сыпучей термотвердеющей смесью, – приведена на рисунке 3.5. Для нанесения облицовки на рабочую поверхность кокиля 1 используют модельную плиту 2 с металлической моделью отливки; кокиль устанавливают на модельную плиту по центрирующим штырям так, чтобы между поверхностями кокиля и модели образовался зазор 3, равный толщине облицовки (рисунок 3.5, а). Кокиль и модельную плиту предварительно нагревают до 200 – 220оС. Для лучшего сцепления облицовки с поверхностью кокиля его рабочую полость не обрабатывают, чтобы она осталась шероховатой. Для лучшего отделения модели отливки от облицовки поверхность модели покрывают разделительной смазкой марок СКТ или СКТР. После нагрева кокиль подают на позицию задува оболочковой смеси (рисунок 3.5, б). Эта операция осуществляется на пескодувных машинах. Для оболочки чаще всего используют сыпучую термотвердеющую пасчано-смоляную смесь, содержащую 2,0 – 2,5 % фенолформальдегидного связующего. Для вывода воздуха из пространства между моделью и кокилем служат вентиляционные каналы, выполненные в кокиле. После задува смеси в пространство между кокилем и моделью смесь нагревается за счет теплоты оснастки и твердеет. После этого кокиль с облицовкой снимают с модельной плиты (рисунок 3.5, в).
15. Центробежное литье – это способ формирования отливок под действием центробежных сил при свободной заливке металла во вращающиеся формы. Центробежным способом получают отливки из чугуна, стали, сплавов на основе меди, алюминия, цинка, магния, титана и др.
Формирование отливки осуществляется под действием центробежных сил, что обеспечивает высокую плотность и механические свойства отливок.
Центробежное литье осуществляют на центробежных машинах с горизонтальной и вертикальной осями вращения в металлических, песчаных, оболочковых формах и формах для литья по выплавляемым моделям.
Центробежным литьем изготавливают отливки из чугуна, стали, сплавов титана, алюминия, магния и цинка (трубы, втулки, кольца, подшипники качения, бандажи железнодорожных и трамвайных вагонов).
Масса отливок – от нескольких килограммов до 45 тонн. Толщина стенок от нескольких миллиметров до 350 мм. Центробежным литьем можно получить тонкостенные отливки из сплавов с низкой текучестью, что невозможно сделать при других способах литья.
Металлические формы изложницы изготовляют из чугуна и стали. Толщина изложницы в 1,5…2 раза больше толщины отливки. В процессе литья изложницы снаружи охлаждают водой или воздухом.
На рабочую поверхность изложницы наносят теплозащитные покрытия для увеличения срока их службы. Перед работой изложницы нагревают до 200 ºC.
16. В обычном представлении штамповка и прокатка — это процессы, относящиеся к области обработки металла давлением, которые состоят в том, что твердый холодный или нагретый металл подвергается давлению и в результате пластической деформации изменяет свою форму, приобретая необходимую, заданную. Для осуществления этого процесса требуется мощное оборудование (для создания достаточного давления). Кроме того, заготовку таким способом можно получить только из сплава, который имеет достаточно высокую пластичность в твердом состоянии. Такой, например, сплав, как серый чугун, штамповать или прокатывать затруднительно.
Среди технологических процессов литейного производства имеются способы, которые позволяют произвести штамповку или прокатку, но уже жидкого металла. А поскольку в жидкое состояние при нагреве до более или менее высокой температуры переходят практически все сплавы, то такой процесс можно широко использовать. Можно получить изделия из любых материалов, в частности из серого чугуна.
Штамповка жидкого металла состоит в том, что расплав заливается в специальную полость (рис. 19), выполненную в матрице 1. Затем пуансон 2 опускается, и под его давлением жидкий металл 3 поднимается и заполняет полость, образующуюся между матрицей и пуансоном.
Эта полость имеет конфигурацию будущей отливки; матрица выполняет наружную ее поверхность, пуансон — внутреннюю. Когда металл затвердевает, форму раскрывают и отливку 4 удаляют из матрицы.
Такой способ отличается большой производительностью, дает возможность получать плотные, довольно тонкостенные отливки. Для его осуществления не требуется столь мощного оборудования, как при штамповке твердого металла. Правда, этот способ ограничивается определенной конфигурацией изделий — они не могут быть сложными.
17. На КГШП штампуются поковки сложной конфигурации массой до 100 кг. Условие деформирования отличается от условия деформирования на молотах. Это объясняется различной скоростью деформирования, которая на молотах составляет 5-8 м/с, а на прессах 0.5 — 0.6 м/с, поэтому и процесс заполнения полости штампа металлом на прессах происходит менее интенсивно, чем на молотах. На молотах полость ручья заполняется металлом за несколько ударов, а на прессе — за один ход ползуна. Это требует более тщательного фасонирования заготовки при штамповке сложных поковок.
Точность штамповки на КГШП выше, чем на молоте, что объясняется отсутствием ударной нагрузки, точным направление половин штампа за счет наличия направляющих элементов, а также фиксированным положением верхней части штампа в нижней мертвой точке и жесткой конструкцией станины. Наличие у прессов выталкивателей позволяет:
· уменьшить штамповочные уклоны;
· применять закрытую штамповку;
· применять штамповку выдавливанием.
При штамповке на КГШП в открытых штампах в нижней мертвой точке они не соприкасаются между собой и между ними существует зазор. В связи с этим нет зеркала штампа, а зазор выполняют за счет толщины облойной канавки.
Так как величина хода пресса постоянна, а его нижнее положение фиксировано, то за один ход можно достичь лишь определенной степени деформации. Это условие затруняет выполнение процесса подкатки и протяжки, так как для их осуществления необходимо соответствующее количество ручьев: если на молоте в подкатном ручье заготовка обрабатывается за 6-8 ударов с кантовкой заготовки, то на КГШП необходимо соответствующее количество ручьев (6-8). Поэтому подкатные и протяжные ручьи на прессах не применяются, а при штамповке сложных поковок применяют фасонированные заготовки, перераспределение металла в которых выполнено на другом оборудовании — ковочных вальцах, ГКМ (горизонтально-ковочных машинах), молотах.
19На горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) получаются поковки типа стержня с одним или несколькими утолщениями, расположенными вдоль исходного прутка, поковки типа колец и втулок со сквозными отверстиями, с глухими отверстиями, полые, штампуемые из труб.
Штамповка производится из прутка или из штучных заготовок. В отличие от молотовых и прессовых штампы ГКМ имеют не одну, а две плоскости разъема, расположенные под углом 90°. Одна из них проходит между пуансонами и матрицами, другая — между половинками матриц.
Штамп состоит из двух полуматриц — подвижной и неподвижной и блока (набора) пуансонов. Подвижная полуматрица крепится к поперечному зажимному ползуну, неподвижная — к станине машины. Блок пуансонов вместе с пуансонодержателем закрепляется на главном ползуне. Положение полуматриц и пуансонов устанавливается при наладке штампа с помощью клина и прокладок.
Для увеличения долговечности и снижения стоимости штампов применяются ручьевые вставки из штамповой стали, закрепляемые в блоках матриц.
Набор металла при высадке производится в матрицах (рис. 80, а) и в пуансонах (рис. 80, б). Поковки, получаемые в пуансонах, отличаются большей точностью. В них отсутствуют такие дефекты, как эллиптичность наружного диаметра, смещение и др., свойственные поковкам, изготовленным в матрицах.
20. Открытая штамповка – процесс, при котором избыток металла заготовки вытесняется в специальную полость в штампе, называемую облойной (заусничной) канавкой. Металл в канавке называется облоем (заусенцем). Облой выполняет некоторые технологические функции. Типичными машинами-орудиями для этого способаштамповки являются молоты и прессы.
В простейшем случае цилиндрическая полость штампа выполнена в одной части штампа, вторая представляет собой плоский боек. Вследствие появления контактных сил трения Т на боковой стенке полости P = R + T и R<p, удельная нормальная сила в нижней части будет меньше, чем в верхней. Это приводит к вытеканию металла в заусенец толщиной h’з. По мере сближения штампов в конце процесса заусенец уменьшится до величины hз и создаст достаточное противодавление. Металл прекратит дальнейшее вытекание за пределы полости и затекает в углы.
Для облегчения удаления поковки из штампа боковые стенки полости выполняются с уклоном. Назначение уклонов приводит к искажению формы поковки и к увеличению ее объема.
После извлечения поковки из полости основного штампа заусенец обрезают в специальном обрезном штампе, обычно на вспомогательном обрезном прессе.
Штампы необходимо тщательно смазывать, так как это дает возможность уменьшить их уклоны и соответственно напуски на поковках.
21. Отделочная обработка - группа заключительных финишных операций обработки металлов, в результате которых достигается высокая точность размеров и формы деталей и улучшается качество поверхности. При отделочной обработке применяют различные виды воздействия на обрабатываемую поверхность: механическое (обработка резанием и давлением), электрохимическое и электрофизическое. Наиболее распространённые методы отделочной обработки валов резанием со снятием мелкой стружки: тонкое точение, растачивание, шлифование, притирка и доводка, полирование, суперфиниш. К отделочной обработке относятся методы обработки поверхностей без снятия стружки: волочение, чеканка и др., осуществляемые в холодном состоянии воздействием давления без нарушения сплошности материала. Также находят применение такие методы, как вальцевание, калибровка, обкатка и раскатка роликами и шариками, дробеструйная обработка, в результате которых уменьшается шероховатость поверхности и происходит её упрочнение (из-за поверхностной пластической деформации). Электрофизическую и электрохимическую обработку, часто называют размерной, применяют чаще всего для отделочной обработки материалов, не поддающихся обработке резанием, а также для образования сложных контуров. Основные процессы, относящиеся к этому виду обработки: анодно-механическая обработка, электроискровая обработка, электроимпульсная обработка. Суперфиниширование – доводка поверхностей абразивными мелкозернистыми колеблющимися брусками с малыми удельными давлениями - производится при обработке наружных поверхностей для достижения высокой точности и очень малой шероховатости. При суперфинишировании деталь вращается со скоростью v, а суперфинишная головка совершает колебательное движение со скоростью v1 и получает продольную подачу S вдоль детали или относительно головки. Абразивные бруски пружинами прижимаются к поверхности детали с определенным удельным давлением Р. Короткие поверхности (ступени, буртики) обрабатываются методом врезания. При обработке плоских торцевых и сферических поверхностей прим еняются вместо абразивных брусков шлифовальные мелкозернистые круги чашечной формы, которые вращаются со скоростью v2 и получают колебательное или планетарное движение.
22. Ко́вка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры. Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств. Для железа температурный интервал 1250—800 °С, для меди 1000—650 °С, для титана 1600—900 °С, для алюминиевых сплавов 480—400 °С. Особым видом ковки является холодная ковка, осуществляемая без нагрева деформируемого металла.
Различают:
· ковка на молотах (пневматических, паровых и гидравлических)
· ручная ковка
· штамповка
Изделия и полуфабрикаты, получаемые ковкой, называют «поковка ».
При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа. При деформации он приобретает форму этой полости (см. Штампование, Ротационная ковка).
При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны. При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.
Свободную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла. При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.
Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах с массой падающих частей от 40 до 5000 кг или гидравлических прессах, развивающих усилия 2-200 МН (200-20000 тс), а также на ковочных машинах. Изготовляют поковки массой 100 т и более. Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 т, кантователи и специальные манипуляторы.
Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей. В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.
При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры.
23. орячая объёмная штамповка — способ обработки металла при помощи давления. В чем заключается данная технология? В общих чертах процесс горячей объемной штамповки можно описать следующим образом: нагретая заготовка подвергается деформации, происходит изменение ее размеров, формообразование, для чего используется специальный инструмент — штамп. Полости и выступы, расположенные в тех или иных частях штампа, ограничивают течение металла своей поверхностью, конечным результатом штамповки таким образом становится единая замкнутая полость, имеющая форму рабочей поверхности штампа.
Стандартной заготовкой для горячей объемной штамповки служить прокат (квадратный, круглый и прямоугольный профили). Обычно прутки разрезаются на отдельные мерные заготовки, другой вариант, менее распространенный вариант - штамповка из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине.
24. Прокатка — процесс пластического деформирования тел на прокатном стане между вращающимися приводными валками (часть валков может быть неприводными). Слова "приводными валками" означают, что энергия, необходимая для осуществления деформации, передается через валки, соединённые с двигателем прокатного стана. Деформируемое тело можно протягивать и через неприводные (холостые) валки, но это будет не процесс прокатки, а процесс волочения.
Прокатка относится к числу основных способов обработки металлов давлением. Прокаткой получают изделия (прокат) разнообразной формы и размеров. Как и любой другой способ обработки металлов давлением прокатка служит не только для получения нужной формы изделия, но и для формирования у него определенной структуры и свойств.
Процессы прокатки классифицируют по следующим признакам:
· по температуре проведения процесса прокатку делят на горячую (температура металла при реализации процесса выше температуры рекристаллизации) и холодную (температура металла ниже температуры рекристаллизации). Также имеет место так называемая теплая прокатка - обработка в области промежуточных температур;
· по взаимному расположению осей валков и полосы различают продольную (ось прокатываемой полосы перпендикулярная осям валков), поперечную (ось прокатываемой полосы параллельна осям валков) и поперечно-винтовую или "косую" прокатку (оси валков находятся под некоторым углом друг к другу и к оси прокатываемой полосы;
· по характеру воздействия валков на полосу и условиям деформации прокатка бывает симметричной и несимметричной. Симметричной прокаткой называют процесс при котором воздействие каждого из валков на прокатываемую полосу является идентичным. Если это условие нарушается процесс следует отнести к несимметричному;
· по наличию или отсутствию внешних сил, приложенных к концам полосы, выделяют свободную и несвободную прокатку. Прокатка называется свободной если на полосу действуют только силы, приложенные со стороны валков. Несвободная прокатка осуществляется с натяжением или подпором концов полосы.
25. Из рассмотренного следует, что во всех случаях сварки стыковых соединений наблюдаются поперечные и продольные пластические деформации и напряжения. Суммирование деформаций от отдельных швов часто приводит к уменьшению размеров сварных конструкций, поэтому при разработке технологического процесса заготовки деталей с этим положением необходимо считаться. [c.212]
Разработать технологический процесс заготовки деталей на картах. [c.6]
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ЗАГОТОВКИ ДЕТАЛЕЙ [c.19]
Технологический процесс заготовки деталей включает в себя следующие основные операции правку, разметку, наметку, механическую и газовую резку, гибну, штамповку. [c.19]
Применительно к разрабатываемому нами проекту технологический процесс заготовки деталей корпуса подогревателя слагается из следующего правки, разметки, наметки, резки, подготовки кромок под сварку, вальцовки и, если требуется, подгибки кромок, штамповки, ковки, сверления и расточки. [c.21]
Технологический процесс заготовки деталей корпуса подогревателя оформлен в картах. [c.25]
Используя в определенной последовательности отдельные операции листовой штамповки, можно изготовлять разнообразные плоские и пространственные детали. При разработке технологического процесса изготовления деталей следует стремиться к уменьшению потерь металла в процессе листовой штамповки. Основной отход при листовой штамповке составляет так называемая высечка, т. е. часть листовой заготовки после ее вырубки. Формы и размеры вырубаемой заготовки определяются формой и размерами детали, а также применяемыми в процессе штамповкиформоизменяющими операциями. [c.110]
В зависимости от типа производства выбирают исходную заготовку. Для массового и крупносерийного производства предпочтительно использовать ленту. Из ленты штампуют мелкие и средние детали при тол