Заготовки из проката - раздел Философия, Конспект лекций ОБРАБАТЫВАЕМЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
В Машиностроении Применяют Следующие Виды Проката:
1...
В машиностроении применяют следующие виды проката:
1. Товарные заготовки – болванки обжатые (ГОСТ 4692) (блюмсы) и квадратные (ГОСТ 4693-77) служат заготовками под ковку и штамповку крупных паковок.
2. Простые сортовые профили общего назначения – круглые (ГОСТ 2590-88), квадратные (ГОСТ 2591-88), шестигранные (ГОСТ 2879-88) и полосовые (ГОСТ 103-76) – служат заготовками для холодной механической обработки резанием.
3. Фасонные профили проката общего назначения – сталь угловая равнополочная (ГОСТ 8509-86) и неравнополочная (ГОСТ 8510-86),балки двутавровые (ГОСТ 8239-89) и швеллеры (ГОСТ 8240-72) – используют при изготовлении металлоконструкций.
4. Трубный прокат – стальной бесшовный горячекатаный и холоднокатаный (ГОСТ 8732-78) – служит заготовкой для холодной механической обработки резанием.
5. Профили периодического проката – служат заготовками для горячей объемной штамповки и холодной механической обработки резанием.
Точность горячекатаного сортового проката – IT12…IT14; калиброванного – холоднотянутого (прокат, дополнительно обработанный волочением) – IT7…IT12.
Помимо представленной классификации существуют и дополнительные характеристики проката:
1) назначение – деление на группы:
I – без применения обработки (уголок, тавр и т.д.);
II – для холодной механической обработки резанием;
III – для горячей обработки давлением.
2) вид механических испытаний – деление на категории 1-5 (1 – без испытаний на растяжение и ударный изгиб и т.п.);
3) точность –
А – высокая точность;
Б – повышенная точность;
В – обычная точность.
Точность уменьшается с увеличением размера.
4) кривизна на длине не менее 1 м на расстоянии не менее 150 мм от концов –
Класс I (при Ø 25 и более – 0,4% длины);
Класс II (при Ø 25 и более – 0,5% длины).
Каждая группа конструкционных деформированных сталей имеет общее и конкретные правила изготовления и поставок.
А.ГОСТ 535-88 «Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества» регламентирует поставку проката из сталей марок Ст0…Ст6сп (ГОСТ 380-94). По действующему стандарту в обозначениях сталей обязательно указываются все степени раскисления (кп, пс, сп). Напомним, содержание вредных примесей: S ≤ 0,050%, Р ≤ 0,040%.
При поставке изготовитель гарантирует уровни твердости и механических свойств. Одновременно необходимо учитывать влияние масштабного фактора на механические свойства.
Таблица 6
Влияние масштабного фактора на свойства и степени раскисления на свойства
| Марки сталей
| σв, МПа
| σ0,2 , для толщин (t), мм
| δ, % для t, мм
|
| < 10
| 10÷20
| 20÷40
| 40÷100
| >100
| < 20
| > 40
|
| Ст4кп
| 400÷510
|
|
|
|
|
|
|
|
| Ст4пс
| 400÷530
|
|
|
|
|
|
|
|
| Ст4сп
| 400÷530
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример условного обозначения:
– Сталь горячекатаная обычной точности прокатки В, диаметром 30 мм, марки Ст5сп обыкновенного качества, для холодной механической обработки резанием – группа II, 2-й категории, класс кривизны – II.
Б. Деформируемый материал из стали углеродистой качественной конструкционной (ГОСТ 1050-88).
S ≤ 0,04%, Р ≤ 0,035%. Стали 05…60 (от 65…70Г).
Продукция
1. Горячекатаный и сортовой прокат и кованные заготовки диаметром или толщиной до 250 мм.
2. Калиброванная сталь и серебрянка (серебрянка – круглый прокат + шлифование + полирование).
Классификация
1. по группе испытаний 1÷5;
2. по состоянию материала:
а) без ТО (горячекатаная);
б) термически обработанная – Т (отжиг, высокий отпуск, нормализация);
в) нагартованная – Н – с небольшой степенью пластической деформации (для калиброванной стали и серебрянки) – НВ 131…285;
3. назначение горячекатаной и кованной стали – подгруппы для :
а) – горячая обработка давлением;
б) – холодная механической обработка резанием (НВ 131…285);
в) – для холодного волочения (НВ 131…285).
4. по качеству поверхности (ГОСТ 1051 и ГОСТ 14955) – группы А,Б, В, Г, Д;
5. по классам точности – 3-5 – для калиброванной стали.
Пример условного обозначения:
– Сталь калиброванная Ø 10 мм, класс точности 4 по ГОСТ 7417-75, марки – Сталь 35, нагартованная – Н, 5-й категории, качества поверхности – группа Б.
В. Деформируемый материал из легированной конструкционной стали (ГОСТ 4543-71).
Продукция
1. Горячекатаный прокат и кованные заготовки до 250 мм.
2. Калиброванная сталь и серебрянка.
Классификация:
1) В зависимости от химического состава и свойств сталь делится на категории качества:
· качественная S ≤ 0,035% , Р ≤ 0,35% ;
· высококачественная S ≤ 0,025% , Р ≤ 0,025% (А);
· особовысококачественная S ≤ 0,025% , Р ≤ 0,015% (Ш, ВД и т.д.).
2) По назначению (А) горячекатаная и кованная сталь делится на подгруппы:
а) – для горячей обработки металла давлением и холодного волочения;
б) – для холодной обработки резанием.
3) Контроль механических свойств – М.
Продукция поставляется в ТО состоянии.
Твердость ≤ НВ 269;
Пример условного обозначения:
– Сталь горячекатаная обычной точности прокатки В, со стороной квадрата 46 мм, сталь 18ХГТ – Ш – особовысококачественная, для горячей обработки давлением (подгруппа а), термически обработанная Т.
Все темы данного раздела:
Базовая концепция для выбора материалов заготовок
Работоспособность материалов заготовок обусловливается внешними и внутренними факторами.
Внешние факторы (эксплуатационные факторы) – вид нагружения и время (ресурс работы
Свойства материалов как структурно-чувствительный фактор
Объясняются внутренними факторами (см. выше). Одновременно внешние факторы оказывают воздействия, способствуя движению дислокаций (влияние внешнего фактора) и диффузии атомов (влиян
Структура кодов МС
Структура классификации такова, что один код МС может отображать несколько свойств и характеристик материала посредством буквенно-цифровой комбинации.
Пр
Предварительная термическая обработка заготовок
Преимущественно заготовки на механическую обработку поступают после операций предварительной термической обработки. Они выполняются на деформированных и литых заготовках.
Ц
Особенности строения литого и деформированного материала
Литой материал является основой для получения деформированных заготовок (ковкой, прокаткой, штамповкой, прессованием), а также является рабочей структурой фасонных отливок.
Термическая обработка стальных отливок
Для получения механических и служебных свойств отливок важнейшим фактором является первичная структура металла, которая должна иметь минимальную химическую неоднородность, ос
Особенности термической обработки (ТО) стальных отливок
1. Температуры диффузионного отжига (гомогенизация) и время выдержки устанавливаются выше, чем у деформируемого материала (цель – максимальное достижения равновесного распределения
Термическая обработка серого чугуна
· Отжиг для снятия напряжений. Температура 520…560°С. Для мелких отливок с толщиной стенки менее 20 мм – 1,5 ч. Для других – из расчета 1ч. на 25 мм. Ограничить скорость охлаждения
Термическая обработка высокопрочного чугуна
Таблица 3
Виды ТО высокопрочных чугунов
Вид ТО
Назначение
Структура (*)
Пар
Термическая обработка алюминиевых сплавов
Классификация алюминиевых сплавов построена на системах легирования:
Аl – легирующий элемент и делит их на две группы:
· Сплавы, не упрочняемые ТО;
· спла
Определение технологической пластичности
Технологическая пластинчатость сплавов обусловлена химическим составом, структурой, температурой, скоростью деформацией и характером напряженного состояния.
По величине сте
Условие пластичности
Пластичность – это состояние металла при ОМД.
Согласно гипотезе Кулона – Треска (условие постоянства τmax) – материал переходит в состояние пластичности при
Прокатка. Разновидности прокатки
Это процесс деформации металлов вращающимся инструментом – валками.
Известны 36 разновидностей прокатки. Наиболее часто встречаемые
(рис. 17.):
· Про
Прокатные станы и валки
Прокатным станом называется технологический комплекс последовательно расположенных машинных агрегатов.
Предназначены для пластической деформации металла в валках, дальнейше
Производство бесшовных труб
Существует два варианта технологических установок:
1) Установка с пилигримовым станом, в состав которого входят:
а) Прошивной стан;
б) Пилигримовый стан;
Производство периодического проката
Профили периодического проката применяют:
а) в строительстве (арматура);
б) как заготовки для горячей объемной штамповки;
в) как заготовки для механическо
Приемо-сдаточные испытания деформируемого металла
1. Регламентируют нормы твердости. Твердость стали диаметром или толщиной менее 5 мм не определяется. Определяют σв.
2. На поверхности металла НЕ должно быт
Принцип выбора заготовки из проката для холодной механической обработки резанием
Он базируется на расчетно-аналитическом методе. Не обходимо рассчитать:
1) Zi min – односторонний минимальный припуск на механическую обработку.
Технологичность поковок
Для любых заготовок (деформированных или литых) показателями технологичности являются:
Ки.м. = Gд / Gсл (коэффициент использования металла)
Оборудование для ковки. Принцип выбора
· Пневматические молоты и паровоздушные выбираются по массе падающих частей.
Масса падающих частей обеспечивает необходимую энергию удара для деформирования. Энергия удара
Термический режим
Цель нагрева:
1. Уменьшить сопротивление металла деформированию (предел текучести);
2. Повысить технологическую пластичность;
3. В крупных слитках устрани
Нагрев заготовок (прокат, поковки) под ОМД
Нагрев ведут с максимальным допустимым температурным напором, при этом уменьшается процент угара и допускается большая неравномерность температуры по сечению ввиду малых габаритов з
Виды нагревательных устройств в кузнечно-штамповочном производстве
Подвод тепла к металлу делится на:
1. Подвод из вне. Нагрев обеспечивается лучеиспусканием кладки, конвекцией печных газов и теплопроводностью самого металла. Это пр
Окалинообразование при нагреве слитков и заготовок
При нагреве сталей происходит окисление с образованием окалины. Образуются в начале плотные оксиды Fe2O3, Fe2O4. С повышением температуры
Проектирование заготовок, изготовляемых ковкой на молотах (ковка, ГОСТ 7829-70)
Стандарт предусматривает классификацию 17 типов поковок, общего наименования и назначения(круглого сечения: с уступами, с фланцами, бруски, валы полые и т.д.).
Величину при
Горячая объемная штамповка (ГОШ)
Вид обработки металла давлением, заключающейся в принудительном формоизменение заготовки в рабочей полости штампа. Она называется ручей или гравюра.
Цель ГОШ – повышение то
Исходные данные
Помимо основных припусков и допусков на размеры детали при проектировании чертежа поковки учитываются дополнительные отклонения (или допуски формы):
1. Смещение поверхности
Структура определения припусков и допусков на механическую обработку
Припуск включает в себя основной и дополнительный учитывающий отклонения формы поковки. Они назначаются на одну сторону.
Зависят от:
1. Исходного инд
Литейные свойства сплавов
Производство отливок обусловлена технологическими литейными свойствами сплавов. К литейным свойствам относятся:
· Жидкотекучесть;
· Усадка;
· Ликвация (не
Точность отливок
Зависит от:
· Размеров и точности деталей;
· Геометрии и способа литья;
· Массы детали и применяемого сплава.
Точность отливки обусл
Технологичность конструкции литых заготовок
I Общие требования.
Технологичность конструкции – это совокупность свойств, которые проявляются в возможности достижения оптимальных: затрат труда, средств, материалов и вр
База измерения
База измерения – это поверхность детали, которая устанавливается на контрольном приспособлении относительно измерителя.
Различают базы:
1. Технологические;
Этапы проектирования и освоения литейной технологии
I. Анализ чертежа литой детали.
Назначение отливки, технические требования, учитываемые при изготовлении и эксплуатации детали. Обеспечение технологичности конструкции отли
Комплект технологических документов по ГОСТ 3.140-85
· Титульный лист ГОСТ 3.1105-84;
· Маршрутная карта ГОСТ 3.1118-82;
· Карта эскизов (рис. 44);
· Карта технологической информации (для каждого способа лит
Особенности производства отливок с учетом фактора технологичности применяемого сплава
· Отливки из серого чугуна.
Наиболее технологичны по литейным свойствам сплава (низкая усадка, высокая жидкотекучесть), дешевый. Механические свойства достигаются комбинаци
Дефекты отливок
Ø Причины возникновения.
Нетехнологичность конструкции детали и не овершенство технологического процесса.
· Дефекты I группы:
Возникают вследствие
Контроль качества отливок
Цель – выявление дефектов и определения размеров и шероховатости поверхности, механических свойств, структуры.
Контролю подлежат:
а) Готовая продукция;
Исправление дефектов отливок
Количественно дефекты регламентируются техническими условиями. Для снижения процента брака допускается исправление дефектов с последующим повторным контролем дефектного участка.
Заварка чугунных отливок
Варианты:
· Газовая заварка с чугунной присадкой;
· Ручная дуговая сварка со стальным электродом, без подогрева;
· Ручная дуговая сварка с медно-никелевым
Формовочные и стержневые смеси
Формовочные материалы делятся на:
· основные (песок, глина и связующие);
· вспомогательные (мазут, уголь).
По способу применения формовочные смеси делятся
Литье в оболочковые формы
Состав смеси: мелкокристаллический кварцевый песок + связующее – фенолформальдегидная смола (5÷8%), т.е. сыпучая песчано-смоляная смесь.
Оборудование – машины бункер
Литье по выплавляемым моделям
Это способ литья в разовые формы. По чертежу отливки изготавливают металлические, графитовые или гипсовые пресс-формы. Материал модели: парафин + стеарин + канифоль.
Заливк
Литье в кокиль
Кокиль – металлическая постоянная форма. Литье в кокиль (ЛК) используют при изготовлении фасонных отливок со сложным внутренним контуром преимущественно из алюминиевых, магниевых и
Непрерывное литье
Непрерывное литье – это способ получения протяженных отливок путем непрерывной подачи расплава в форму и вытягивания из нее затвердевшей части отливки. В зависи
Сравнительный анализ способов литья
Сравнительные показатели различных способов литья показаны в табл. 24.
Таблица 24
Технические возможности и сравнительные по
Новости и инфо для студентов