1) Определения
Пластическое деформирование – способ изготовления металлических заготовок путём приложения извне усилия к металлу, находящемуся в состоянии высокой пластичности.
ОМД – аббревиатураобщего обозначения многообразия способов пластического деформирования металлов (обработка металлов давлением).
2) Виды способов ОМД
Прокатка – процесс обжатия слитка металла, нагретого до 800...1000 °С, вращающимися валками прокатного стана.
Прокатный стан – механический пресс, который деформирует заготовку между вращающимися валками, перемещая её возвратно-поступательно и периодически переворачивая на 90 градусов вокруг оси движения.
Исходная заготовка – стальнойслиток из сталелитейного цеха.
Продукция прокатки – листовые или профильные (сортамент) длинномерные стальные заготовки, предназначенные для дальнейшей обработки резанием: листы, пластины, круг, рельс,квадрат (называемые так по своему поперечному сечению) и тому подобное.
Технология прокатки: слиток многократно пропускают между верхним и нижним валками, и с каждым пропусканием расстояние между валками уменьшается: металл слитка вытягивается в длину и ширину.
Свободная ковка – при ручной ковке ударный инструмент – молот оказывает многократное прерывистое воздействие на нагретую до 800...1000 °С стальную заготовку, лежащую на наковальне, и она, деформируясь под ударами, приобретает заданную форму и размеры.
Ковочный молот (пневматический или механический) – осуществляет машинную ковку деталей средних размеров.
Ковочный пресс (гидравлический) – осуществляет машинную ковку деталей крупных размеров.
Операции свободной ковки: осадка, высадка, вытяжка, прошивка, гибка, рубка, кузнечная сварка, кручение.
Технология ковки: кузнец клещами поворачивает лежащую на столе пресса заготовку, а боёк, закреплённый на движущемся вниз пуансоне, ударяет по нужному месту заготовки.
Штамповка – формообразование стальной заготовки происходит в штампе при силовом смыкании нижней и верхней его разъёмных частей, в которых выполнены рабочие полости (углубления) по форме заготовки. Форма и размеры поковки (штампованной заготовки) гораздо ближе к детали, чем при ковке. Верхняя часть штампа закреплена на пуансоне, двигающемся вверх и вниз, а нижняя часть – на столе пресса.
Штамповочные прессы гораздо мощнее ковочных, так как они должны сформировать заготовку за один удар пуансона.
Штамповка бывает: горячей и холодной, листовой и объёмной.
Штампы бывают одно- и многоручьевые (предусматривающие несколько переходов формообразования заготовки), открытыми и закрытыми (безоблойными).
Сортамент штампованных изделий: от деталей часов до днищ паровых котлов.
Волочение – процесс ОМД, при котором заготовку в виде проволоки или прутка протягивают через отверстие инструмента – волоку (фильеру), площадь сечения которого меньше площади сечения заготовки. В результате сечение проволоки уменьшается в размере, а длина увеличивается.
Коэффициент вытяжки за один проход – 1,2...1,6. а за несколько – достигает 6,5, то есть длина проволоки увеличивается в 6,5 раза. Профиль продукции обеспечивается формой отверстия в волоке, изготовляемой из инструментальных углеродистых сталей от У8А до У12А., а для проволоки диаметром менее 0,3 мм – из алмаза.
Прессование – процесс ОМД, заключающийся в выдавливании металла пуансоном из закрытого контейнера через отверстие в матрице, профиль заготовки определяется профилем отверстия.
Сортамент прессованных изделий: прутки, трубы, детали в виде стержня, имеющего сложное поперечное сечение (уголок, квадрат. звёздочка и тому подобное).
Порошковая металлургия
1) Определения
Металлургия – производство металлов и сплавов и их термическая и химическая обработка.
Порошковая металлургия – технология изготовления заготовок и деталей из металлических порошков.
Брикет – плитка из спрессованного материала.
2) Технология порошковой металлургии:
производство порошков из металла;
прессование порошка в брикеты по форме детали;
спекание брикетов при температуре 0,4...0,9 температуры плавления основного металла, содержащегося в брикете;
в результате получают пористую металлическую деталь.
3) Материал порошков: стальные, кобальтовые, медные, никелевые, карбидовольфрамовые, карбидотитановые, оксидоалюминиевые и другие.
4) Достоинства технологии:
невысокая трудоёмкость изготовления деталей сложных форм, которые невозможно изготовить другими способами;
высокая точность исполнения размеров: максимально близко к размерам детали: коэффициент использования материала 0,95...1, и в большинстве случаев не требуется дальнейшая механическая обработка;
невысокая себестоимость изготовления детали;
возможность получения псевдосплавов металлов с неметаллами (например, медь и графит);
возможность пропитки пористых изделий порошковой металлургии веществами. снижающими коэффициент трения.
5) Недостатки материала из спечённого порошка:
высокая пористость снижает механические свойства материала детали по сравнению с другими способами изготовления металлических заготовок;
возможность изготовления деталей только небольших размеров.
6) Применение: изготовление деталей небольших размеров и сложной формы, имеющих низкий коэффициент трения и не подвергающихся высоким нагрузкам, корпусные и навесные детали огнестрельного оружия и других аппаратов и приборов.