доклад. ответы на вопросы. 4. Волочение. Технологические операции при волочении
 Скачать 20.95 Kb.
|
|
4. Волочение. Технологические операции при волочении. Волочение — обработка металлов давлением, при которой изделия (заготовки) круглого или фасонного профиля (поперечного сечения) протягиваются через круглое или фасонное отверстие, сечение которого меньше сечения заготовки, в результате чего, площадь поперечного сечения заготовки уменьшается, а длина увеличивается. Волочение относится к технологическим операциям, лежащих в основе многих производственных процессов в цехах по обработке металлов давлением. Номенклатура изделий, полученных волочением, непрерывно возрастает. Волочение чаще всего используется как отделочная операция, обеспечивающая высокую чистоту и качество поверхности, жесткие допуски по размерам и высокие механические свойства изделия. Технологический процесс волочения включает операции: - предварительный отжиг заготовок для получения мелкозернистой структуры металла и повышения его пластичности; - травление заготовок в подогретом растворе серной кислоты для удаления окалины с последующей промывкой, после удаления окалины на поверхность наносят подсмазочный слой путем омеднения, фосфотирования, известкования, к слою хорошо прилипает смазка и коэффициент трения значительно снижается; волочение, заготовку последовательно протягивают через ряд постепенно уменьшающихся отверстий; - отжиг для устранения наклепа: после 70…85 % обжатия для стали и 99 % обжатия для цветных металлов ; отделка готовой продукции (обрезка концов, правка, резка на мерные длины и др.). Технологический процесс волочения осуществляется на специальных волочильных станах. В зависимости от типа тянущего устройства различают станы: с прямолинейным движением протягиваемого металла (цепной, реечный); с наматыванием обрабатываемого металла на барабан (барабанный). Станы барабанного типа обычно применяются для получения проволоки. Число барабанов может доходить до двадцати. Скорость волочения достигает 50 м/с. Волочение широко применяется в производстве металлических прутков (арматуры), проволоки, труб и других изделий. Производится на волочильных станках, основными частями которых являются волоки и устройства для протяжки заготовки. 15. Штампы. Классификация. Штамп — инструмент для получения идентичных изделий (деталей, заготовок, поковок) методом пластической деформации. Штампы должны удовлетворять следующим требованиям: точность и качество штампуемых деталей должны соответствовать чертежу и техническим условиям; рабочие части штампа должны обладать достаточной прочностью, эксплуатационной стойкостью и возможностью легкой и быстрой замены изношенных деталей; штамп должен обеспечивать требуемую производительность, удобство обслуживания, безопасность работы и надежность закрепления его на прессе; в конструкции штампа в основном должны быть использованы стандартные и нормализованные детали; количество специальных деталей должно быть минимальным; отходы при штамповке должны быть минимальными. Штампы различаются по технологическому признаку, конструктивному оформлению, по способу подачи заготовок и удалению отходов. По технологическому признаку штампы разделяются на две группы: штампы для разделительных операций и штампы для формоизменяющих операций. К первой группе относятся штампы для отрезки, вырубки, пробивки, надрезки, обрезки, зачистки, ко второй—штампы для гибки, формовки, вытяжки, объемной штамповки и некоторых других операций. Кроме того, к технологическому признаку классификации штампов относится степень совмещенности операций: штампы однооперационные и многооперационные (комбинированные). Комбинированные штампы могут быть подразделены на штампы совмещенного действия и на штампы последовательного действия. По конструктивному оформлению различают штампы без направляющих устройств, с направляющей плитой (пакетные штампы), с направляющими колонками (блочные штампы). По способу подачи заготовок штампы могут быть разделены на штампы с ручной подачей и с автоматической, а по способу удаления отштампованных деталей — на штампы с провалом через окно в матрице, обратной запрессовкой детали в полосу, с выталкиванием детали в верхнюю часть штампа и удалением ее жестким выталкивателем, сдуванием сжатым воздухом или удалением вручную. Конструкцию штампа выбирают соответственно типу производства, в котором он будет использоваться — мелкосерийном, крупносерийном или массовом. 4. Механизм деформации поликристаллов; образование текстуры. В поликристалле отдельные кристаллиты или зерна произвольно ориентированы в пространстве. При нагружении поликристаллического тела пластическая деформация начинается прежде всего в зернах с благоприятной ориентировкой плоскостей скольжения. Остальные зерна при этих напряжениях деформируются лишь упруго. Но в процессе деформации они поворачиваются и также вовлекаются в процесс пластического деформирования. Зерна при этом вытягиваются в направлении действия нагрузки. Направленная ориентация зерен создает соответствующую ориентацию кристаллографических плоскостей. В поликристалле после значительной деформации появляется анизотропия свойств. Направленная ориентация кристаллографических плоскостей в поликристалле создает текстуру металла. Листовые изделия с определенной текстурой, т. е. с большой долей зерен, имеющих одинаковое и определенное направление кристаллографических плоскостей, широко используются в производстве. Текстура деформации − наличие преимущественной ориентации кристаллографических направлений и (или) плоскостей относительно направления деформации, приводящей к анизотропии свойств. Характер текстуры зависит от кристаллического строения материала и вида деформации. При волочении, экструзии, вытяжке возникают так называемые аксиальные текстуры — у каждого кристалла определенное кристаллографическое направление оказывается параллельным направлению деформации. При прокатке получается более сложная текстура (текстура прокатки) − параллельно плоскости прокатки лежит определенная кристаллографическая плоскость, в которой вдоль направления прокатки ориентировано также определенное кристаллографическое направление. Возникновение анизотропии физических свойств при образовании текстур деформации в поликристаллическом материале имеет большое практическое значение. Объемное пластическое деформирование, при котором создается магнитная текстура, используется, например, при производстве текстурованной электротехнической (трансформаторной) стали, сплавов для постоянных магнитов и др. Текстурованность металла может быть использовала также для улучшения геометрических и технологических свойств готовых, например штампованных, деталей. 15. Понятие о внешнем и контактном трении. Виды трения. Роль трения при обработке металлов давлением. Внешним или контактным трением называют такое явление, когда при перемещении одного тела по поверхности другого возникает сопротивление. Процесс трения заключается во взаимном зацеплении микровыступов контатирующих поверхностей деформируемого металла и обрабатывающего инструмента. При наличии смещающего воздействия от внешних сил или благодаря деформации появляется сила трения, препятствующая смещению Различные условия трения определяются природой трущихся тел, а также твердостью и шероховатостью их поверхности, наличием промежуточного слоя, скоростью движения одного тела относительно другого, и многими другими факторами Обычно разделительной средой служит смазка, специально вводимая в область контактных поверхностей трущихся тел для уменьшения трения и износа поверхности инструмента. Различают следующие виды трения: - чистое — на поверхности трения нет ни окислов, ни смазки; механизм чистого трения может наблюдаться только в условиях физического опыта; - сухое — на поверхности трения имеются пленки окислов и загрязнения, но нет искусственной смазки; - граничное — пленка жидкой смазки, разделяющая поверхности трущихся тел, мономолекулярна и настолько тонка, что в ней не проявляются объемные свойства смазки; - жидкостное — поверхности трущихся тел полностью изолированы друг от друга смазкой; - полусухое — между трущимися телами имеются лишь отдельные участки, заполненные какой-либо вязкой средой; - полужидкостное — при наличии смазки имеются непосредственные контакты поверхностей трущихся тел; При обработке давлением наблюдается трение полусухое или полужидкостное. При обработке металлов давлением происходит значительное обновление и увеличение поверхности контакта инструмента с деформируемым металлом в связи с общим увеличением поверхности последнего. В результате пластической деформации происходит смещение (скольжение) частиц деформируемого металла по контактной поверхности; величина и скорость смещения различны для разных точек контакта. В некоторых случаях скольжение отсутствует по всей поверхности контакта, т.е. происходит «прилипание» и пластическая деформация в этом случае осуществляется смещением частиц внутри объема тела. При горячей обработке металлов давлением на контактной поверхности имеется окалина, свойства которой зависят от химического состава деформируемого металла и температуры. Для осуществления деформации металла при наличии трения необходимо приложить усилие больше требуемого естественной прочностью металла в данных условиях, т. е. сопротивлением деформации. Чем больше трение, тем большее усилие нужно для деформации и тем больше расход энергии на деформацию. Трение является одной из причин неравномерности деформации. В частях деформируемого тела, расположенных вблизи поверхности трения, действие сил трения, затрудняющих деформацию, больше, чем в частях тела, удаленных от контакта с инструментом. Неравномерность деформации ухудшает свойства металла. При обработке давлением происходит значительное изменение свойств во всем объеме деформируемого тела и особенно в тонких слоях вблизи поверхности контакта с инструментом. Изменение свойств деформируемого тела зависит от скорости и степени деформации при горячей пластической деформации и от степени деформации при холодной обработке давлением Трение приводит к износу и неравномерной выработке поверхности рабочего инструмента, что отрицательно сказывается на качестве готового изделия. Внешнее трение при обработке металлов давлением представляет собой сложный физико-химический процесс и является нежелательным, поэтому применяют различные способы для снижения трения. |