Сущность и способы обработки металлов давлением | Технология судостроительных материалов

Сущность и способы обработки металлов давлением

Страницы: 1 2 3

Обработка металлов давлением благодаря пластичности металла позволяет под действием внешних сил изменять его первоначальную форму и сохранять вновь полученную после снятия нагрузки. При обработке давлением из заготовки получают изделия сложной формы, улучшают кристаллическую структуру металла и его механические свойства.

Получение изделий при обработке металлов давлением осуществляется без снятия стружки путем пластического деформирования исходной заготовки под давлением рабочего инструмента: валков, бойков, штампов и др. При этом объем металла и плотность его практически не изменяются. В качестве исходной заготовки при обработке давлением обычно используют слитки черных и цветных металлов.

Обработка давлением является малоотходным экономичным технологическим процессом. Отходы металла при этом процессе не превышают 25%, а при холодной штамповке составляют всего 5—10%. При получении изделий обработкой резанием отходы металла в виде стружки составляют свыше 50 % массы готовой детали, причем удаляется наиболее прочный внешний слой. Обработка металлов давлением обеспечивает очень высокую производительность труда по сравнению с другими методами обработки. Например, при прокатке скорость выхода изделий достигает 30 м/с, при холодной штамповке на одном агрегате производится до 1500 деталей в минуту. Обработкой давлением можно получать не только крупные заготовки, но и мелкие изделия с высокой точностью — фольгу и проволоку толщиной несколько микрон и с допусками, составляющими десятые доли микрона. Основными способами обработки металлов давлением являются прокатка, ковка, объемная и листовая штамповка, прессование и волочение.

Прокатка — процесс обжатия материала между вращающимися валками прокатного стана. Прокаткой получают листы, прутки, трубы и различные профили.

Свободной ковкой называется процесс последовательного деформирования металла молотом или прессом, когда течение его в стороны не ограничено. Свободной ковкой получают различные детали в мелкосерийном и единичном производстве.

Объемная штамповка — ковка в штампах, полости которых определяют конфигурацию изделия. Этим способом заменяют ковку при крупносерийном и массовом производстве.

Листовой штамповкой называют процесс деформации листовой заготовки для придания ей нужной формы и размеров. Способ применяется для изготовления тонкостенных деталей в массовом производстве.

Прессование — процесс выдавливания материала на гидравлическом прессе через отверстие в матрице. Прессованием в основном получают прутки, трубы и различные профили из цветных металлов.

Волочение — процесс протягивание прутка через отверстие в матрице, размер которого меньше размера поперечного сечения заготовки. Волочением получают тонкую проволоку, трубы и прутки.

В машиностроении и других отраслях промышленности давлением обрабатывают около 90 % выплавляемой стали и до 55 % цветных металлов и сплавов.

Деформация бывает упругой, когда тело после снятия прилагаемых к нему сил восстанавливает свои первоначальные форму и размеры, и пластической, когда после снятия нагрузки восстановления не происходит и тело сохраняет полученную форму. Упругая деформация предшествует пластической, так как она возникает при меньшей величине деформирующих сил и напряжений. Поэтому полная деформация тела в момент действия нагрузки равна сумме упругой и пластической (остаточной) деформаций.