Волочение - раздел Образование, Методическое пособие КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ Дисциплина ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТЫ Металлов Производится Протягиванием Длинных Заготовок Через Отверстие В Инстр...
металлов производится протягиванием длинных заготовок через отверстие в инструменте, сечение которого меньше сечения исходной заготовки. Инструмент называется волокой. Волочение производят в холодном состоянии. Получаемые изделия (трубы, прутки, проволока) характеризуются высокой чистотой поверхности и точностью размеров. При этом повышается прочность и твёрдость металла.
7. Прессование–
процесс выдавливания металла заготовки из замкнутой полости инструмента-контейнера через отверстие матрицы с площадью меньшей площади поперечного сечения заготовки. При этом можно получать самые разнообразные профили выдавливаемых изделий. Прессуются как чёрные, так и цветные сплавы прямым и обратным методами в холодном и горячем состоянии на вертикальных и горизонтальных гидропрессах с усилием до 25 тыс. тонн.
8. Штамповка(рис.8)
8.1. Горячая объёмная штамповка
– метод формообразования поковок в специальных инструментах – штампах, имеющих рабочие полости называемые ручьями. Ручьи допускают течение деформируемого металла только в определённом направлении по ручью и до определённых пределов – до заполнения ручья. Так обеспечивается принудительное получение поковок заданной формы и размеров. Метод штамповки обеспечивает высокую точность и качество поковок, высокий КИМ (коэффициент использования металла), высокую производительность при сравнительно невысокой стоимости
8.2. Инструменты и оборудование при штамповке
Инструментами являются штампы: открытые и закрытые. Открытыми называются штампы, у которых вдоль всего внешнего контура окончательного ручья выполнена специальная облойная канавка. При штамповке в эту канавку (узкую щель) вытекает часть металла заготовки, образуя по контуру поковки облой, который затем обрезается.
Штампы, в которых металл деформируется в замкнутом пространстве, т.е. без облойных канавок называют закрытыми, а штамповку в них – безоблойной. Это более рациональный и экономичный метод. Нагрев при нём должен быть безокислительным для снижения угара.
Штампы различают одно- и многоручьевые, при этом различают ручьи предварительные и окончательные. Штамповку осуществляют на кривошипных прессах, горизонтально-ковочных машинах (ГКМ), гидравлических прессах, высокоскоростных молотах.
8.3. Методы горячей штамповки
а) Для горячей штамповки применяют кривошипные, гидравлические и другие прессы, на которых получают заготовки разнообразной формы и размеров: шатуны, шестерни, диски, фланцы и другие. Штамповка производится в основном осаживанием, расплющиванием, выдавливанием с образованием облоя и без него.
б) Штамповку на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) (рис.9) применяют для получения поковок в виде стержней с головками, сквозными и глухими отверстиями, боковыми выступами, фланцами и т.п. ГКМ представляет собой горизонтальный кривошипный пресс с вертикальным разъёмом штампов и горизонтально движущимся ползуном. Достоинствами процесса являются: а) высокое качество штамповки; б) отсутствие облоя и штамповочных уклонов;
в) высокий КИМ; г) автоматизация процесса.
в) Горячее гидродинамическое выдавливание (ГГДВ) – перспективный метод обработки давлением. Этим методом получают фасонные заготовки режущего инструмента из быстрорежущих сталей и заготовок из трудно деформируемых сплавов. Метод ГГДВ заключается в выдавливании металла через окно матрицы при ударе бойка (молота). При этом пространство между стенками матрицы-контейнера и заготовкой заполняется графитом, обеспечивающим при ударе бойка всестороннее сжатие (давление) на заготовку и пластическое течение металла. Качество штамповки высокое.
г) Высокоскоростная штамповка ответственных деталей: лопаток авиадвигателей, втулок гильз и др. из жаропрочных и титановых сплавов. Сущность метода заключается в высокой скорости деформации заготовки при падении бойка со скоростью 20-40 м/сек. Высокая скорость деформации обеспечивает хорошую прорабатывемость структуры, высокие свойства и точность штамповки
д) Горячая раскатка применяется для кольцевых заготовок, колец подшипников, бандажей двигателей на специальных машинах. Заготовка принудительно вращается и деформируется валками, увеличиваясь в диаметре и уменьшаясь по толщине. Метод обеспечивает получение заготовок высокого качества
При выборе наиболее рационального метода штамповки определяют КИМ и выбирают тот метод, при котором значение КИМ наибольшее, а отходы наименьшие
,
где
Р д – вес детали; Рз – вес заготовки;
Vд – объём детали; Vз – объём заготовки
γ- удельный вес материала детали
Все темы данного раздела:
Кроме того, в некоторых случаях находят применение физико-химические и другие методы формообразования,
В недавнем прошлом из-за появления жаропрочных сталей и сплавов титана и различных тугоплавких сплавов на основе вольфрама, молибдена, ниобия получение заготовки стало экономически невыгодно пол
Формовочные и стержневые смеси
Для изготовления форм используют формовочные смеси, которые должны обладать:
а) газопроницаемостью; б)прочностью; в)пластичностью;
г) непригораемостью; д) лёгкой выбиваемос
Изготовление отливок в разовых формах
4.1 Ручная и машинная формовка в опоках
Процесс изготовления литейных форм называется формовкой. Широко применяется формовка в опоках по разъёмным
Изготовление отливок в многократных формах
5.1. Литьё в металлические формы (рис. 2)
В авиационной технике широко применяют прогрессивные специальные способы литья. обеспечивающие получение отливок высокого качества, точност
Пластическая деформация металлов
Обработка давлением основана на пластичности металлов. Пластичность – это способность изменять форму без разрушения под действием приложенных сил. Давлением перерабатывается более 80% сталей и боль
Нагрев металла и нагревательные устройства
При обработке давлением заготовки нагревают в пламенных и электрических печах. Все печи разделяют на камерные и методические. Рабочее пространство камерной печи имеет прямоугольную форму с постоянн
Холодная штамповка
применяется для изготовления плоских и пространственных тонкостенных деталей из листового материала. При холодной штамповке различают:
а) разделительные операции - резка, вырубка, пробивка
Способы автоматической
электродуговой сварки(рис.12)
В производстве широко применяют следующие способы автоматической электродуговой сварки:
а) плавящимся металлическим электродом; б) н
Сварка легированных сталей, чугунов и цветных сплавов
6.1. Свариваемость легированных сталей и методы сварки Легированные стали обладают различной свариваемостью, на которую влияют: а) хим. состав сталей; б) структура; в) способы получения стал
Производство деталей из металлических порошков
8.1. Общие сведения о порошковой металлургии. Порошковая металлургия является одним из методов изготовления различных полуфабрикатов и готовых деталей из порошков металлов и их сплавов. Сущн
В машиностроении.
Для механической обработки поверхностей различной формы применяются разные методы обработка и, соответственно, разные металлорежущие инструменты
поверхность
Развитие науки о резании металлов.
Основоположниками науки о резании металлов являются русские учёные. В 1868 году проф. С-Петербургского горного института И.А. Тиме впервые дал описание внешней картины процесса резания, выдвинул ги
Режущего инструмента
4.1. Условия работы инструмента, требования, предъявляемые к инструментальным материалам, группы инструментальных материалов
В процессе резания инструмент, его режущая часть подверг
Части и элементы токарного резца
Токарные резцы используются на токарных станках для обработки цилиндрических, конических, фасонных поверхностей, а также торцовых поверхностей, образующихся в результате вращения заготовки и поступ
Токарными резцами
При точении на заготовке различают следующие поверхности (рис.17):
а) обрабатываемая поверхность(1), находящаяся перед резцом;
б) поверхность резания (2) – поверхнос
Углы резца в процессе резания
Передний угол γоказывает влияние на процесс образования стружки. С его увеличением облегчается врезание резца в металл, уменьшаются силы резания, и уменьшается расход м
Движения резания
В процессе обработки заготовка и режущий инструмент перемещаются относительно друг друга. Одно из этих движений, определяющее скорость отделения стружки, называется главным движением резания
Процесс стружкообразования
Процесс резания металлов есть процесс последовательного сдвига (скалывания) элементов срезаемого слоя (рис.24). По мере передвижения резец своей передней поверхностью сжимает частицы металла, вызыв
Упрочнение обработанной поверхности
В результате пластической деформации, возникающей при резании от значительного удельного давления режущей кромки обработанная поверхность получает структурные изменения – измельчение зерна, рекрист
Завивание и усадка стружки
Завивание стружки в спираль вызывается тем, что слои стружки, прилегающие к резцу, деформируются больше (рис.28). Со стороны действия силы Р элементы стружки утолщаются, приобретая клиновидную форм
При токарной обработке
1. Силы, действующие на резец(рис.29)
Для того, чтобы происходило резание к резцу должна быть приложена некоторая сила, которая должна преодолеть сопротивл
Мощность, затрачиваемая на резание
Определяется сложением мощности, затрачиваемых на преодоление каждой из составляющих сил резанияPx, Py и Pz.
Nрез = N Pz + N Py
Количество тепла, выделяющегося при резании
кал/мин,
где Pz V – работа, затрачива
Допускаемая режущими свойствами резца.
1. Скорость резания и стойкость инструментов Т(рис.38)
С увеличением скорости резания уменьшается время обработки. Однако увеличение скорости без учёта конкретных условий
Допускаемую режущими свойствами инструмента.
а) обрабатываемый материал.
Физико-механические свойства обрабатываемого металла
(σвр, HB, теплостойкость, теплопроводность) оказывают большое влияние на до
Режущего инструмента
Под конструированием режущего инструмента понимают определение всех размеров и форм режущего инструмента путём расчётов и графических построений, составление рабочего чертеж
Понятие о режимах резания
Под режимами резания понимают совокупность значений глубины резания t , подачи s и скорости резания V(n)при обработке. Оптимальным является режим, при котором на данном стан
Т. 3.9. Обработка строганием и долблением
1. Процесс резания при строгании и долблении (рис.43)
Строганием и долблением получают главным образом плоские поверхности и пазы. Обработка производится на
Назначение и основные движения
Сверление является одним из наиболее распространённых способов получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, когда требуемая точность не выходит за пределы 4-5 класса (11-12кв). П
Скорость резания, допускаемая режущими свойствами сверла
На скорость резания, допускаемую сверлом влияют:
а) стойкость Т – с увеличением стойкости скорость уменьшается
Тема 4.2. Обработка материалов
зенкерованием и развёртыванием
1. Назначение зенкерования и развёртывания
Свёрла из быстрорежущей стали обеспечивают обработку отверстий по 4-
Элементы резания
при зенкеровании и развёртывании
Как и сверло, зенкер и развёртка совершают 2 движения: вращательное и поступательное. Элементы резания (толщина и ширина среза) в соотв
Тема 4.4. Конструирование
свёрл, зенкеров, развёрток.
1. Свёрла
Свёрла по назначению и конструкции делятся на спиральные, центровочные, пушечные, ружейные для глубокого
Зенкеры
Зенкеры по назначению различаютцилиндрические для обработки гладких отверстий, зенкеры для обработки конических отверстий (зенковки) и торцовые зенкеры (цековки) – для обраб
Назначение и основные движения
процесса фрезерования
Фрезерование является наиболее распространённым методом обработки плоскостей, пазов, фасонных поверхностей, а также резьб. Метод обеспечивает
Встречное и попутное фрезерование
Цилиндрическое фрезерование может осуществляться двумя способами (рис.58):
а) встречное фрезерование (против подачи) - когда направление подачи противоположно вращению фр
Формы заточки зубьев фрез
В зависимости от формы обрабатываемой поверхности фрезы по форме зубьев различают на остроконечные (острозаточеные) и затылованные. В основном используются остроконечные зубья фрезы. Различают 3
Конструктивные элементы цилиндрических фрез
(рис.67)
Цилиндрические фрезы имеют обычно винтовые зубья с углом наклона ω = 30 -45°. Основными конструктивными элементами являются наружный диаметр фр
Методы образования резьб
Резьбой называется винтовая канавка определённого профиля, выполненная на наружной или внутренней цилиндрической или конической поверхности.
Образование резьбы производится тремя
Тема 6.2. Нарезание резьбы метчиками и плашками
1. Нарезание резьбы метчиками (рис.69)
Метчики предназначаются для нарезания резьбы в глухих и сквозных отверстиях при работе на станках, а также вручную с п
Сущность процесса накатывания
Накатывание резьбы заключается в пластическом деформировании материала заготовки под действием резьбонакатных инструментов – плашек и роликов. На поверхности заготовки образуется отпечаток резьб
Методом копирования
1. Способы нарезания зубьев зубчатых колёс.
Профиль зубьев зубчатых колёс получают путём удаления материал, образуя впадину между двумя соседними с помощь
Тема 7.2. Зубонарезание по методу обкатки
Нарезание по методу обкатки получило наибольшее распространение (высокая производительность, точность, универсальность инструмента) и обычно производится червячными модульными фрезами или долбяк
Машинное время
Так как обработка производится с радиальной и круговой
подачами машинное время при зубодолблении складывается из 2-х составляющих:
Червячной модульной фрезой
а) глубина резания t = 2,2m при обработке за 1 проход (m до 4 мм). При двухпроходном нарезании tпр = 1,4 m, tок = 0,8 m мм.
Тема 8.1.1. Процесс протягивания
Протягивание является высокопроизводительным видом обработки сквозных отверстий и наружных поверхностей, главным образом фасонных. Метод обеспечивает получение отверстий 3-2 класса точности (7-8
Т.8.1.2. Схемы резания при протягивании
Под схемой резания при протягивании понимается порядок в котором режущие зубья протяжек будут срезать припуск на обработку. различают 3 схемы протягивания: профильную, прогрессивную и генераторн
Активная длина протяжки
мм
; А – припуск под протягивание
sz
Шлифовальные круги и их характеристики
Основным абразивным инструментом для шлифовки, заточки, доводки является шлифовальный круг, характеристиками которого являются форма и геометрические размеры, абразивный материал и его зернистос
Маркировка шлифовальных инструментов
(шлифовальных кругов)
Для конкретных условий обработки требуется абразивный инструмент с определёнными физикомеханическими данными. В связи с этим его маркируют с указа
Суперфиниширование
Суперфиниширование - это процесс отделочной обработки мелкозернистыми колеблющимися брусками в сочетании с вращательными и возвратно-поступательными движениями. Суперфиниширование обеспечивает о
Хонингование
Хонингованием обрабатывают в основном цилиндрические отверстия как сквозные, так и глухие с чистотой Ra 0,63…0,08 мкм.
Процесс хонингования (рис. 91) осуществляют мелкозернистыми
Полирование
Полирование применяют для повышения качества обработанной поверхности при помощи эластичных кругов или абразивных лент. На поверхность эластичного круга из кожи, войлока, фетра, бязи с помощью к
Новости и инфо для студентов