Материаловедение. матвед. реф. Сущность метода горячей объемной штамповки
 Скачать 84.5 Kb.
|
ОглавлениеВведние 3 Сущность метода горячей объемной штамповки…………………………………………………………..4Отделочные операции после горячей объемной штамповки 6 Заключение…………………………………………..…………………………………………………………..8Список литературы 9 ВведениеГорячая объёмная штамповка (ГОШ) является одним из основных технологических процессов производства поковок с высокими эксплуатационными свойствами для последующей, как правило, механической обработки. Операции, которые производят с поковкой после ее штамповки, называют отделочными. Все поковки, штампуемые в открытых штампах, имеют заусенец в плоскости разъема, а в поковках с внутренними отверстиями остаются пленки между наметками (исключая поковки, штампуемые на горизонтально-ковочных машинах). Обрезку заусенца и пробивку пленок выполняют с помощью штампов, устанавливаемых на кривошипных прессах, по принципу действия аналогичных кривошипным штамповочным прессам. Правку штампованных поковок выполняют для устранения искривления осей и искажения поперечных сечений, возникающих при затрудненном извлечении поковок из штампа (вследствие застревания поковки в полости штампа), после обрезки заусенца, а также после термической обработки. Крупные поковки и поковки из высокоуглеродистых и высоколегированных сталей правят в горячем состоянии. Мелкие поковки можно править в холодном состоянии после термической обработки. Очистка поковок от окалины облегчает условия работы режущего инструмента при последующей обработке резанием, а также контроль поверхности поковок. Очистку осуществляют в барабанах, дробью, травлением. Калибровка поковок повышает точность размеров всей поковки или ее отдельных участков. Таким образом, последующая механическая обработка устраняется полностью или ограничивается только шлифованием. Сущность метода горячей объемной штамповкиГорячая объемная штамповка – это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки осуществляется с помощью специального инструмента. Обработка давлением – технологические процессы формоизменения без нарушения сплошности за счет пластической деформации в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил. Все расчеты размеров и формы тела при обработке давлением основаны на законе постоянства объема, суть которого заключается в том, что объем тела до и после пластической деформации принимается неизменным. Существенные преимущества обработки металлов давлением по сравнению с обработкой резанием – возможность значительного уменьшения отхода металла, а также повышения производительности труда, поскольку в результате однократного приложения деформирующей силы можно значительно изменить форму и размеры деформируемой заготовки. Кроме того, пластическая деформация сопровождается изменением физико-механических свойств металла заготовки, что можно использовать для получения деталей с наилучшими эксплуатационными свойствами (прочностью, жесткостью, высокой износостойкостью и т.д.) при наименьшей их массе. Эти и другие преимущества обработки металлов давлением способствуют неуклонному росту ее удельного веса в металлообработке. Совершенствование технологических процессов обработки металлов давлением, а также применяемого оборудования позволяет расширять номенклатуру деталей, изготовляемых обработкой давлением, увеличивать диапазон деталей по массе и размерам, а также повышать точность размеров полуфабрикатов, получаемых обработкой металлов давлением. По мере совершенствования процессов обработки металлов давлением смогли получать изделия, шероховатость и точность размеров которых соответствовали достигаемым при токарной обработке, затем при фрезеровании и, наконец, при шлифовании, а в отдельных случаях и при полировании. Горячая объемная штамповка отличается применением специализированного инструмента, называемого штампом. Штамп имеет две и большее число частей, при сопряжении которых образуется объемная полость по форме штампуемой поковки. Процесс объемной штамповки заключается в принудительном перераспределении металла заготовки, заполнении им полости штампа, называемой ручьем, приобретении его формы и размеров. Чем больше отношение глубины к ширине полости, тем большее давление должно быть приложено к металлу для ее заполнения. В зависимости от типа штампа выделяют штамповку в открытых и закрытых штампах. Можно сказать, что наиболее распространенным способом является горячая штамповка в открытых штампах с образованием у поковок облоя, который образуется за счет некоторого количества избыточного металла. Термин "облой" происходит от старинного русского слова "обло", которое вначале означало след на литых деталях по месту стыка частей форм, а позднее – заусенец при штамповке. Штамповку в закрытых штампах часто называют безоблойной штамповкой. Этот метод характеризуется тем, что полость штампа в процессе деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа при этом постоянный и небольшой, так что образование облоя в нем не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой штампуют. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя – выступ (на прессах), или наоборот (на молотах). Закрытый штамп может иметь не одну, а две взаимно перпендикулярные плоскости разъема, т.е. состоять из трех частей. Сущность процесса состоит в том, что заготовка деформируется, находясь в полости одной части штампа, в которую входит, как в направляющую, другая его часть. Штамповка открытых штампах характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор и вытекает облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл целиком заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высоких требований к точности заготовок по массе. Облой затем обрезается в специальных штампах. Штамповкой в открытых штампах можно получать поковки практически всех типов. Схема технологического процесса штамповки в основном определяется конфигурацией и размером детали, которую необходимо получить. Горячая объемная штамповка весьма широко применяется в автомобилестроении, вагоностроении и тепловозостроении, в производстве дорожных машин, сельскохозяйственных, швейных машин, станков, бурильного, слесарного, медицинского инструмента, летательных аппаратов и других отраслях. Например, такие детали автомобильного двигателя, как коленчатый вал, шатуны, рычаги рулевого управления и подвески, валы и зубчатые колеса коробки скоростей, получают с активным участием этого метода. [2, с. 405] Отделочные операции после горячей объемной штамповки При горячей штамповке в отработанных штампах образуется радиальный заусенец, который обрезают на специальных обрезных прессах. Обрезной штамп состоит из трех основных частей: обрезной матрицы, обрезного пуансона и нижней плиты. Кроме того, штамп может быть снабжен съемником, пуансонодержателем в матрицу и движением пуансона проталкивают через нее. При этом срезают заусенец, здесь режущим элементом является матрица, а падающим – пуансон. Заусенец обрезают в горячую и в холодную. Поковки большой и средней масс, штампуют на молотах с массой падающих частей больше одной тонны, имеют относительно толстый заусенец, который целесообразно обрезать в горячем состоянии, непосредственно после штамповки. Тонкие заусенцы мелких поковок легко обрезать в холодном состоянии. Если в поковках есть сквозные отверстия, то при штамповке выполняют наметки и оставляют пленку. Эту пленку прошивают после штамповки аналогично тому, как обрезают заусенец (на тех же обрезных прессах). Толщина пленки значительно больше толщены заусенца, поэтому прошивают обычно в горячем состоянии. [3] Для обрезания заусенец и прошивки отверстий в поковках, применяют кривошипные обрезные прессы для особо крупных поковок – гидравлические прессы усилием более 1600 тс. Они представляют представляют собой вертикальные однокривошипные двухстоечные прессы. Производительность на обрезном прессе должна соответствовать производительности штамповки на основной штамповочной машине. Калибровка поковок, есть разновидность обработки давлением, при которой за счет небольшого обжатия отдельных участков или всей поковки повышают точность ее размеров. При калибровке улучшаются качество поковки и точность поковок по массе. Калибровка в отдельных случаях может заменить обработку резаньем. Правкой поковок называют разновидность обработки металлов давлением, с помощью которой исправляют искривления поковок. Правят в горячем и холодном состояниях. Чаще используют холодную правку. Горячую правку сложных поковок или поковок, имеющих отверстие, выполняют на специальных правочных штампах. Правочный штамп одноручьевой. Крупногабаритные удлиненные поковки правят гибкой на подкладках обычно на гидравлических, одностоичных прессах. Конструкции правочных штампов различны. Фрикционные молоты с доской являются основным оборудованием для холодной правки. После штамповки на поверхностях стальных поковок остается окалина, которая затрудняет последующую обработку резанием и ухудшает их качество. Поковки очищают от окалины после обрезки заусенца, прошивки отверстий и термообработки. Существует несколько способов очистки: травлением, галтовка и дробометная очистка. Травление состоит в окунании поковок в раствор определенного состава на 15 минут. Таким способом очищают от окалины крупногабаритные поковки сложных форм. Галтовкой очищают от окалины поковки небольших и средних масс простых форм типа валиков или шестерен без отверстий. В барабан, вращающийся вокруг своей горизонтальной оси, загружают поковки одновременно с шарами и чугунными звездочками. При вращении поковки, шары и звездочки ударяются друг о друга и окалина отскакивает. Дробометной очисткой очищают окалины мелко- и среднегабаритные поковки сложных форм. Очистка состоит в нагнетании с большой скоростью из сопла чугунной дроби на очищаемые поверхности поковок. При ударе дроби о поверхность поковки окалина сбивается [1]. Заключение В данной работе рассмотрены отделочные операции после объемной горячей штамповки. Горячая штамповка осуществляется с нагревом до температуры 200—1300 °С в зависимости от состава сплава и условий обработки. Применение объёмной штамповки оправдано при серийном и массовом производстве. При использовании этого способа значительно повышается производительность труда, снижаются отходы металла, обеспечиваются высокие точность формы изделия и качество поверхности. Штамповкой можно получать очень сложные по форме изделия, которые невозможно получить приёмами свободной ковки. После формования и спекания изделия его иногда подвергают отделочной обработке: обрезка заусенцев и прошивка отверстий, очистка поковок от окалины, правка и калибровка, что позволяет повысить точность изготавливаемых изделий, выполненных методом объемной горячей штамповки. Список литературы Горячая объемная штамповка http://www.mami.ru/?id=937(19.11.21) Ковка и штамповка. Под ред. Е.И. Семенова,т. 2. – М.: Изд-во «Машиностроение»1985 – 193 с. Отделочные операции после объемной горячей штамповки. https://studbooks.net/1653824/tovarovedenie/otdelochnye_operatsii_obemnoy_goryachey_shtampovki (20.11.21) |