Современные промышленные технологии

Сталь с низким  содержанием углерода считается  низкоуглеродной. Её тоже можно деформировать в холодном состоянии, но незначительно. В ином случае для повышения пластичности ее нагревают. Называется горячей пластической деформацией при ктр наклепа не может быть.

Виды ПФ:

- Прокатка (способ обработки металлов и металлических сплавов давлением, состоящий в обжатии их между вращающимися валками прокатных станов.)

- Ковка (деформация металла между плоскими шайками молота или пресса)

- Штамповка (ковка в штампах)

- Прессование (выдавливание металлов через отверстие матрицы) 

12)Ковка,  её сущность, операции, область применения. 

Ковка- это деформация металла между плоскими шайками молота или пресса. Ковка, один из способов обработки металлов давлением, при котором инструмент оказывает многократное прерывистое воздействие на заготовку, в результате чего она, деформируясь, постепенно приобретает заданную форму и размеры. Ковку, как правило, производят при нагреве металла до так называемой ковочной температуры с целью повышения его пластичности и снижения сопротивления деформированию. Различают Ковку в штампах и без применения штампов — так называемую свободную Ковку. При Ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками рабочей полости штампа и при деформации приобретает форму, соответствующую этой полости. При свободной Ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или ограничен с одной стороны. При ручной Ковке кувалдой или молотом воздействуют непосредственно на металл или на инструмент. Машинную Ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах с массой падающих частей от 1 до 5000 кг или гидравлических прессах, развивающих усилия 2—200 Мн (200—20000 тс), а также на ковочных машинах.

Операции над свободной  ковкой:

- Осадка (увеличение диаметра заготовки за счет уменьшения высоты)

- Протяжка (увеличение длины за счет уменьшения диаметра)

- Прошивка (пробивка отверстий)

- Раздача (увеличение диаметра пустотелой заготовки за счет уменьшения толщины стенки.)

- Разгонка (вытягивание пустотелой заготовки в длину)

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 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

13)Объемная  и листовая штамповка,  виды и технико-экономические  показатели

Штамповка, процесс  обработки металлов давлением, при  котором формообразование детали осуществляется в специализированном инструменте  – штампе.  По сравнению с ковкой Штамповка обеспечивает большую  производительность благодаря тому, что пластически деформируется  одновременно вся заготовка или  значительная её часть. Объёмная Штамповка  сопровождается потерями металла с  удаляемым заусенцем. Меньшие отходы даёт Штамповка в закрытых штампах, однако удельные нагрузки в них больше, чем в открытых, что приводит к уменьшению стойкости штампов. Снижение отходов при Штамповке в открытых штампах достигается предварительной обработкой заготовки в заготовит. ручьях, ковочных вальцах, использованием заготовок, приближающихся по форме к поковке, а также выбором рациональной формы канавки для заусенца. При горячей Штамповке поверхность заготовки окисляется, образуя слой окалины, что также ведёт к потерям металла; потери металла с окалиной сокращаются при безокислительном нагреве в пламенных печах или скоростном нагреве в индукционных нагревательных установках. Применение высокоскоростной Штамповки позволяет уменьшить охлаждение заготовки в процессе деформирования и получать детали с тонкими ребрами. Для уменьшения охлаждения заготовки применяют также изотермическую Штамповку, при которой штамп нагревают до температур, близких к ковочным. Начинает применяться совмещение литья с горячей Штамповка, при котором отливается заготовка, близкая по форме к поковке; после застывания металла и охлаждения до ковочных температур заготовку штампуют в открытых или закрытых штампах. Штамповка улучшает механические свойства литой заготовки; образующиеся отходы сразу поступают на переплавку. При открытой штамповке избыток металла вытекает по разъему штампа. При этой штамповке масса заготовки должна быть больше массы штамповки. При закрытой штамповке половины штампов плотно смыкаются,масса заготовки равна массе штамповки. Закрытая штамповка более экономична, выше КИМ.

 При листовой  Штамповке заготовкой служит  лист, полоса или лента. Применяется  листовая Штамповка для изготовления  плоских и пространственных деталей,  у которых толщина значительно  меньше др. размеров - обычно менее  10 мм. Заготовки большей толщины  обычно штампуют с нагревом  до ковочной температуры (горячая  листовая Штамповка). При листовой  Штамповке (особенно холодной) отделочная  обработка деталей резанием, как  правило, не требуется. Листовая  Штамповка рациональна в производствах  с различной серийностью. Операции  лист штамп подразделяются на:1)разделительные (отд от друго части): а)отрезка (отделение по незамкнутому контуру),б)отд по замкнутому контуру: вырубка,пробивка. 

14)Прессование и волочение.

Прессование - выдавливание металлов через отверстие матрицы. Прессование применяется на сплавах  цвет мет-а. прессование из стали  затруднено из-за низкой пластичности при комнатной температуре и  из-за высокой температуры нагревания стали которая перегревает и контейнер и матрицу. Этот метод обеспечивает многообразие профиля изделия, быструю сменность матрицы (переход на др. изделия) высокую точность и хороший состав поверхности. Исходный металл при прессовании упрочняется, становится более твердым и прочным.

Волочение – процесс  протягивания материала через отверстие  в волоке. Волочение осуществляется в холодном виде и поэтому металл получается наклепом. Если нужно получить тонкую проволоку- нужно раскристализовать наклеп. За 1 протяжку сечение уменьшается не более чем в 2 раза, а чаще в 1,5. Волочение можно получить так же калиброванным прокатом. Можно получить трубы причем тонкостенные. Их еще называют тонкостенными. 

15)Производство  отливок в песчано-глинистые  формы

Наиболее распространено в промышленности производство отливок  в разовых песчаных формах. Этот способ применяется для изготовления из различных сплавов заготовок  любых размеров и конфигурации. Технологический  процесс литья в песчаные формы (рис. 2) складывается из ряда последовательных операций: подготовка материалов, приготовление  формовочных и стержневых смесей, изготовление форм и стержней, простановка  стержней и сборка форм, плавка металла  и заливка его в формы, охлаждение металла и выбивка готовой  отливки, очистка отливки, термообработка и отделка. Материалы, применяемые  для изготовления разовых литейных форм и стержней, делятся на исходные формовочные материалы и формовочные  смеси. При изготовлении формовочной  смеси используют отработанную формовочную  смесь, выбитую из опок, свежие песчано-глинистые  или бентонитовые материалы, добавки, улучшающие свойства смеси, и воду. В стержневую смесь обычно входят кварцевый песок, связующие материалы (масло, смола и др.) и добавки.  
 
 
 
 
 
 
 

16)Общая  схема литейного  производства

Процесс Литейное производство многообразен и подразделяется:

по способу заполнения форм — на обычное литьё, литьё  центробежное, литьё под давлением;

по способу изготовления литейных форм — на литьё в разовые  формы (служащие лишь для получения  одной отливки), литьё в многократно  используемые керамические или глиняно-песчаные формы, называется полупостоянными (такие  формы с ремонтом выдерживают  до 150 заливок), и литьё в многократно  используемые, так называемые постоянные металлические формы.  При производстве заготовок литьём используют разовые  песчаные, оболочковые самотвердеющие формы. Разовые формы изготовляют  с помощью модельного комплекта  и опоки. 

17)Специальные  виды литья

Специальные виды литья:

1) Литье разовой формы

2) Литье постоянной формы 

ЛИТЬЕ РАЗОВОЙ ФОРМЫ.

А) Литье  корковое (оболочковое)

      Форма: корка

      Для получения: кварц.песок-94%

                    Пульвербакелит

Изготовление оболочки происходит по нагретой модели. В печи корка отвердевает окончательно. Снимается с модели. Таким же образом  делается 2 корка и если нужно  – стержни. Производится сборка формы, в нижнюю накрывают верхней коркой. Половинки скрепляют, форма устанавливается в контейнер и засыпается песком или мелкой дробью, затем залипка, выбивка, обрубка и очистка. Сущность: оболочка формы формируется на модели из легкоплавкого металла. Вначале материалом модели служил воск. Сейчас ПС50-50 (50 парафина,50 стеорин)

Б)  Литье по газифицируемым моделям (выжигание)

Модель делается из вспененных материалов (пенополистерол). Изготовленная из этого материала модель засыпается кварцевым песком. В эту модель льют расплавленный металл. Модель превращается в газ,выходит из формы, а металл заполняет форму.

      ЛИТЬЕ ПОСТОЯННОЙ ФОРМЫ.

А) Коркино литье (металлическая форма куда производится заливка расплавленного металла называется корки)

Б) центробежное литье 

Жидкий металл заливается во вращающуюся металлическую форму,которая так же внутри покрывается огнеупорным покрытием и краской. Под действием центробежной силы заливающийся металл отбрасывается,прижимается к стенкам формы и затвердевает.

В) Литье под давлением

Жидкий металл заливается в форму под давлением. Металл может проникать в тонкие щели. Этим методом можем получить тонкостенные, ажурные изделия, а точно изготовленная  пресс-форма куда заливается металл обеспечивает высокую точность отлива, точность которая выше чем при литье по выполненной модели. Отливка не требует обработки.

Г) литье с кристаллизацией  под давлением

Процесс осуществляется на гидравлическом прессе. Форма состоит  из 2х  половинок. Нижняя-неподвижная,куда заливается жидкий метали верхняя-подижная. 

18)Обработка  материала резанием

Резание – это  сдвиг части материала относительно заготовки. Под воздействием резца  в зоне резания происходит деформация и отрыв срезаемого слоя от заготовки,образуется стружка. В результате пластичн. деформации в зоне резания происходит выделение тепла,которое поступает в резец, заготовку и стружку. Это вызывает нагрев режущей кромки резца,снижению его твердости и затуплению. Поэтому в зону резания подается охлаждающая жидкость. Разный инструментный материал имеет свою температуру размягчения. Обеспечение высокой степени резания означает что при этом будет больше нагрев, для инструмента применяются теплостойкие материалы. Это:

- сталь Y7-Y13

- быстрорежущая сталь  R18

- твердая сталь 

- сверх твердый материал

- алмаз 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

19)Точение. Вывод формулы основного (машинного) времени.

Обработка металлов лезвием: точение.

Осуществляется на токарных станках. Режущим инструментом является резец, а чтобы происходило  резание необходимо 2 движения:

А) главное движение (вращение заготовки)

Б) вспомогательное (движение резца вдоль заготовки)

Этим методом обрабатывают цилиндрические и конические конечности.

Основным Тосн называется время, на протяжении которого происходит резание. Оно может быть машинным, если вращение заготовки и подача инструмента осуществляются станком, машинно ручным, если вращение осуществляется станком, а подача инструмента ручная, и ручным.

Норма штучного времени (мин)

Тот = tо + tв  + tобс  + tот.л.                                             (2)

     Здесь   tо — основное  (технологическое) время;  tв — вспомогательное непе-

рекрываемое время;  tобс — время обслуживания рабочего места;  tот.л — время

на отдых и личные надобности. 

20)Сверление.  Строгание. Фрезерование

Сверление- получение отверстий в заготовке; режущий инструмент-сверло; для получения более высокой точности после сверления производят зенкерование; осуществляется на сверлильных станках.

Фрезерование –  обработка плоских поверхностей, а так же для прорезания в них углублений;  осуществляется на фрезерных станках.

Строгание – осуществляется с помощью резца, который движется прямолинейно относительно заготовки. 

21)Шлифование. Виды шлифования, шлифовальные круги. 

Шлифование –  обработка детали шлифовальными  кругами. При шлифовании имеет место  более высокая скорость резания  и из-под шлифовального круга  вылетает сноп искр. Это летят разогретые кусочки металла. Известны различные  виды Шлифования: круглое наружное и внутреннее, планетарное, бесцентровое наружное и внутреннее, плоское, фасонное и др. Для обработки труднообрабатываемых металлов применяют также электрохимическое (электролитическое) Шлифование токопроводящими  шлифовальными кругами с подводом к зоне резания постоянного электрического тока и электролита. Шлифование может  производиться абразивным порошком, взвешенным в жидкости, с помощью  методов вибрационной обработки.