Реферати українською » Промышленность, производство » Виготовлення деталей методами пластичної деформації


Реферат Виготовлення деталей методами пластичної деформації

Страница 1 из 3 | Следующая страница

року міністерство освіти Республіки Білорусь у

Заснування освітиГродненский державний університет імені Янкі Купали

Факультет економіки та управління

Кафедра економіка і управління для підприємства

Контрольна робота

на уроках

Виробничі технології

Виготовлення деталей методами пластичної деформації

Автор роботи

>Т.Ф.Пупчик

Гродно 2006 рік


>СОДЕРЖАНИЕ

ЗАПРОВАДЖЕННЯ

1.ПРОКАТКА ЯК ОДИН ІЗСПОСОБОВОБРАБОТКИМЕТАЛЛОВ ІМЕТАЛЛИЧЕСКИХСПЛАВОВ.ПРОКАТНОЕ ВИРОБНИЦТВО

2.ВОЛОЧЕНИЕ

3.ПРЕССОВАНИЕ

4.КОВКА

5.ШТАМПОВКА

>ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОКИСПОЛЬЗОВАННЫХИСТОЧНИКОВ


ЗАПРОВАДЖЕННЯ

Для отримання деталей використовують різноманітні заготівлі. Металеві заготівлі виготовляють литтям, прокаткою, куванням, штампуванням та інші способами.

Методами пластичної деформації отримують заготівлі зі сталі, кольорових металів та його сплавів, і навіть пластмас, гуми, багатьох керамічних матеріалів та інших. Широке поширення методів пластичної деформації обумовлюється їхньою високою продуктивністю і високим якістю виготовлених виробів. Важливе завдання на технології є отримання заготовок, максимальноприближавшихся за формою і розмірам до готовим деталей. Заготівлі, одержувані методами пластичної деформації, мають мінімальніприпуски на механічну обробку, котрий іноді не потребують її зовсім. Структура металевої заготівлі та її механічні властивості після пластичної деформації поліпшуються.

Обробка металів тиском полягає в пластичної деформації. Цим методом виготовляють заготівлі та вироби масою від кількох основних грамів до сотень тонн з металів і сплавів. Обробка металів тиском включає:прокатку, кування, штампування, пресування і волочіння. Це з прогресивних і поширених методів отримання заготовок деталей машин.

Обробка металів тиском полягає в властивості пластичності оброблюваного матеріалу. «>Пластичность — це здатність матеріалу, змінювати свою форму необоротно і руйнуючи, під впливом зовнішніх сил». Через війну обробки тиском змінюється форма заготівлі без зміни її маси. Обробці тиском можна піддавати лише матеріали, які мають пластичністю в холодному чи нагрітому стані. Пластична деформація твердих тіл відбувається внаслідок усунення атомів покристаллографическим площинам, у яких розміщено найбільше атомів. Через війну спотворення кристалічною грати —наклепа при деформації в холодному стані — властивості кристала змінюються: збільшується твердість, міцність, крихкість; зменшується пластичність, в'язкість, корозійна стійкість, електропровідність. Для відновлення пластичних властивостей, усуненнянаклепа виробляютьраскристаллизационний відпал, після якого матеріал набуває колишні властивості. У цьому матеріал з нестійкого станунаклепа поступово перетворюється на стійке, рівноважний стан.

У результаті контрольної роботи спробуємо дати коротку характеристику основних способів формоутворення:прокатка, волочіння, пресування, кування, штамповка. Проаналізувати успішність застосування кожного з цих способів практично, використовуючи різні джерела інформації з матеріалознавства і технології металів.


1.ПРОКАТКА ЯК ОДИН ІЗСПОСОБОВОБРАБОТКИМЕТАЛЛОВ ІМЕТАЛЛИЧЕСКИХСПЛАВОВ.ПРОКАТНОЕ ВИРОБНИЦТВО

>Прокатка металів - спосіб обробки металів і металевих сплавів тиском, котра перебувалаобжатии їх між обертовими валками прокатних станів. Валки мають здебільшого форму циліндрів, гладких чи з нарізаними ними поглибленнями (струмками), які за поєднанні двох валків утворюють звані калібри. Завдяки властивої прокатці безперервності робочого процесу, вона є найбільш продуктивною методом надання виробам необхідної форми. При прокатці метал, зазвичай, піддається значної пластичної деформації стискування, у зв'язку з, із чим руйнують його первинна лита структура і тоді замість неї утворюється структура, щільніша імелкозернистая, що зумовлює підвищення якості металу. Отже,прокатка служить як зміни форми оброблюваного металу, але й поліпшення її структури та властивостей.

Як і інші способи обробки металів тиском,прокатка полягає в використанні пластичності металів. Розрізняють гарячу, холодну йтеплуюпрокатку. Більшість прокату (заготівля, сортовий і листовий метал, труби, кулі тощо.) виробляється гарячої прокаткою при початкових температурах: стали 1000—1300 °З, міді 750—850 °З, латуні 600—800 °З, алюмінію та її сплавів 350—400 °З, титану, а його сплавів950—1100°С, цинку близько 150 °З. Холоднапрокатка застосовується головним чином заради виробництва листів, і стрічки завтовшки менш 1,5—6 мм, прецизійних сортових профілів і труб; ще, холодної прокатці піддають гарячекатаний метал щоб одержати більш гладкою поверхні, і кращих механічних властивостей, соціальній та зв'язки й з труднощами нагріву і швидкимостиванием виробів малої товщини. Теплапрокатка, на відміну холодної, відбувається за кілька підвищеної температурі із метою зниження зміцнення (>наклепа) металу за його деформації.

 У окремих випадках для запобігання поверхніпрокативаемого вироби від окислення застосовуютьпрокатку в вакуумі чи нейтральній атмосфері.

Відомі три основних способи прокатки: поздовжня, поперечна і гвинтова (чи навкісна). При подовжньої прокатці деформація оброблюваного вироби відбувається між валками, обертовими в протилежних напрямах, і розташованими здебільшого паралельно одне одному. Силами тертя, виникаючими між поверхнею валків іпрокативаемим металом, він втягується вмежвалковое простір, наражаючись у своїй пластичної деформації.Продольнаяпрокатка має значно популярнішими, як два наступних інших способу (див. мал.1, а).

>Рис. 1 Схема подовжньої (а), поперечної (б) і гвинтовій (в) прокатки: 1 —прокативаемий метал; 2 і трьох — валки

>Поперечнаяпрокатка (див. рис. 1, б) і гвинтова (навкісна)прокатка (див. рис. 1, в) слугують лише в обробці тіл обертання. При поперечної прокатці металу надається обертальне рух щодо його осі і, отже, він обробляється в поперечному напрямі. При гвинтовій прокатці внаслідок вуханя розташування валків металу, крім обертального, надається ще поступальний спрямування напрямі його осі. Якщо поступальна швидкістьпрокативаемого металу менше окружної швидкості внаслідок його обертання,прокатка називається такожпоперечно-винтовой, і якщо більше —продольно-винтовой.Поперечнаяпрокатка застосовується в обробці зубівшестерен та інших деталей,поперечно-винтовая — у виробництвіцельнокатаних труб, куль, осей та інших тіл обертання (див. мал.2).

>Рис. 2 Схема гвинтовій прокатки круглих періодичних профілів

>Продольно-винтоваяпрокатка застосовується під час виробництвасверл. При подовжньої прокатці, коли метал проходить між валками, висота його перерізу зменшується, а довжина і ширина збільшуються (див. рис. 3).

>Рис. 3 Схема деформації металу при подовжньої прокатці

Різниця висот перерізу металу доі після проходу між валками називається лінійним (абсолютним)обжатием: h = h0 — h1.

 Ставлення цієї величини до першої висоті h0, виражене у відсотках , називається відноснимобжатием; за прохід звичайно становить 10—60%, котрий іноді більше (до 90%). Збільшення довжинипрокативаемого металу характеризується коефіцієнтом витяжки (ставлення довжини металу після виходу з валків до першої довжині). Деформаціяпрокативаемого металу у напрямі ширини його перерізу називаєтьсяуширением (різницю між шириною перерізу доі після прокатки).Уширение зростає підвищеннямобжатия, діаметра валків і коефіцієнта тертя між металом і поверхнею валків.

Область (обсяг) між валками, у якійпрокативаемий метал безпосередньо із нею зтикається, називається осередком деформації; тут відбуваються обтиснення металу. Невеликі ділянки, що примикають по обидва боки до осередку деформації, називаютьсявнеконтактними зонами деформації; у яких метал деформується лише незначній мірі. Осередок деформації і двох основних ділянок: зони відставання, у якій середня швидкість металу менше горизонтальній складової окружної швидкості валків, і зони випередження, у якій швидкість металу щодо вище. Тому швидкість виходупрокативаемого металу з валків трохи більше (на 2—6%) їх окружної швидкості. Кордон між тими зонами називається нейтральним перерізом. Сили тертя, які діютьпрокативаемий матеріал від валків, у зоні відставання спрямовані з його руху, у зоні випередження — проти. Захоплення металу валками і стабільність перебігу процесу зумовлюються силами тертя, виникаючими на контактної поверхні металу з валками. Для захоплення необхідно, щоб тангенс кута захоплення , т. е. кута між радіусами,проведенними від осі валків до точкам Проте й У (див. рис.3), не перевищив коефіцієнта тертя:tg . Там, коли до чистоти поверхні виробів не пред'являють високі вимоги, збільшення кута захоплення (отже, іобжатия) поверхні валків надається шорсткість шляхом насічки.

Практично кути захоплення перебувають у наступних межах: при гарячої прокатці в гладких валках20—26°С, внасеченних —27—34°С; при холодної прокатці зі змазкою —3—6°С.

Зусилля на валки при прокатці окреслюється твір контактної поверхні на середнє удільне зусилля Р = Fp>cp (удільне зусилля розподілено по контактним поверхням нерівномірно: його максимум розташовано неподалік нейтрального перерізу, а, по до входу і металу з валків удільне зусилля зменшується). При прокатці смуг прямокутного перерізу контактна поверхню вираховується за формулою , деr — радіус валка. При холодної прокатці смуг справжня контактна поверхню більше через пружного стискування валків у місцях зустрічі зпрокативаемим металом. Середнє удільне зусилля, називається також нормальним контактним напругою, залежить від значної частини факторів, і може бути висловлене формулоюp>cp = n1n2n3, де n1 — коефіцієнт напруженого стану металу, залежить головним чином відносини довжини дуги захоплення, тобто дуги між точками Проте й У на окружності перерізу валка (див. рис.3), до середньої товщиніпрокативаемой смуги і цілком її ширині, від коефіцієнта тертя і південь від натягупрокативаемого металу (натяг широко застосовується при холодної прокатці); n2 — коефіцієнт, враховує вплив швидкості прокатки: n3 — коефіцієнт, враховує вплив величининаклепа металу; — межа плинності (опір деформації) оброблюваного металу за нормальної температури прокатки. Найбільше значення має тут коефіцієнт n1, змінюється залежно від зазначених вище чинників в межах (0,8—8); що більше сили тертя на контактних поверхнях і від товщинапрокативаемого металу, тим більша цей коефіцієнт. У практичнихрасчетах приймається при гарячої прокатці n3 = 1, а при холодної n2 = 1. Для вуглецевих сталей при гарячої прокатці середнє удільне зусилля у межах 100—300н/м2 (10—30кгс/мм2), при холодної прокатці 800—1500н/м2 (80—150кгс/мм2).Равнодействующие зусилля на валки при найбільш поширених умовах прокатки спрямовані паралельно лінії, що з'єднує осі валків, тобто вертикально (див. рис.4).

>Рис. 4 Напрямравнодействующих сил зусилля на валки при простому процесі прокатки з урахуванням впливу тертя в підшипниках

 Зв'язок між зусиллям Р і моментом М, необхідним обертання кожного валка, визначається за формулою

М = Р (а + ),

де а — плече сили Р, що у межах (0,35—0,5), а — радіус кола тертя підшипників валків, рівний твору коефіцієнта тертя підшипника на радіус йогоцапфи. Зусилля на валок при прокатці сталевого дроту, вузьких сталевих смуг становить близько 200—1000 кн (20—100тс), а при прокатці аркушів шириною 2—2,5 м сягає 30— 60Мн (3000—6000тс). Момент, необхідний обертання обох валків при прокатці сталевого дроту і трохи дрібних сортових профілів, становить 40—80 кн м (4—8тс м), а при прокатці слябів і широких аркушів сягає 6000—9000 кн м (600—900тс м).

>Прокатное виробництво - отримання шляхом прокатки із сталі й інших металів різних виробів і напівфабрикатів, і навіть додаткова обробка його з з підвищення якості (термічна обробка, травлення, нанесення покриттів).Прокатное виробництво зазвичай організується на металургійних заводах (рідше на машинобудівних), зазвичай, особливо у чорної металургії, є завершальним ланкою циклу виробництва.Прокатанний метал використовують у конструкціях машин, механізмів устаткування, потім із нього виготовляють металеві конструкції мостів, ферм, станини,клепание і зварні вироби, залізобетонні конструкції та інших; він також служить заготівлею для механічних цехів, і навіть для наступної кування і штампування.

До основним видам прокату ставляться: напівпродукт, чи заготівля, листовий і сортовий прокат, катані труби, заготівлі деталей машин (особливі види прокату) — колеса, кільця, осі,сверла, кулі, профілі змінного перерізу й інше.Геометрическая форма поперечного перерізу прокатного вироби називається його профілем, сукупність профілів різних розмірів —сортаментом. Основне кількість прокату виготовляється з низьковуглецевої сталі, певна частина — з легованої сталі та почав із підвищеним (більше 0,4%) змістом вуглецю. Прокат кольорових металів виробляється головним чином вигляді аркушів, стрічки і дроту; труби і сортові профілі з кольорових металів виготовляються переважно пресуванням.

 Виробництво сталевого прокату на сучасному металургійному заводі відбувається двома шляхами. За першого вихідним матеріалом служать зливки (відлиті визложници), які переробляються в готовий прокат зазвичай, у стадії. Спочатку зливки нагрівають і прокочують наобжимних станах в заготівлю. Оглянувши заготівлі та видалення поверхневих дефектів (заходів, тріщин тощо.) виробляють повторний нагрівання іпрокатку готової своєї продукції спеціалізованих станах. Розміри і форма перерізу заготівлі залежить від її призначення: для прокатки листового іполосового металу застосовують заготівлі прямокутного перерізу шириною 400—2500 мм завтовшки 75—600 мм, званіслябами; для сортового металу — заготівлі квадратного перерізу розміром приблизно від 60 60 див до 400 400 мм, ацельнокатаних труб — круглого перерізу діаметром 80—350 мм. При другому способі, що застосовується з середини 20 в.,прокатка вихідної заготівлі замінюється безперервнимлитьем (розливанням) на спеціальних машинах. Оглянувши і видалення дефектів заготівля, як і за першої способі, надходить на стани для прокатки готової продукції. Завдяки застосуваннюнепреривно-литой заготівлі скасовуютьсяслябинги іблюминги, підвищується якість прокату, усуваються втрати на обрізку головної частини зливка, котрі доходять у зливків спокійній стали до 15—20%. Переваги застосуваннянепреривно-литой заготівлі у виробництві прокату стають ще більше значними при поєднанні процесів безперервного лиття і прокатки щодо одного нерозривній потоці. З цією метою створенолитейно-прокатние агрегати, у яких зливок виході зкристаллизатора не піддаєтьсяразрезке, проходить піч, де вирівнюється температура в перетині, і далі вступає у валки прокатного стану. Отже, здійснюється процес кристалізації і прокатки нескінченного зливка, тобто, безупинне виробництво прокату з рідкого металу. Процес набув широкого поширення при прокатці кольорових металів; його також і виробництва сталевої заготівлі невеликих перетинів підвищеного якості. Основна труднощі у розвитку цього процесу полягає у щодо низькою швидкості виходу зливка зкристаллизатора (1—6м/мин), яка дозволяє повною мірою використовувати виробничі можливості безперервного прокатного стану.

>Прокатка листового металу робиться з катаних чинепреривно-литих слябів і лише аркушів завтовшки понад 50—100 мм — безпосередньо з зливків чи кованих слябів. У технологічний процес входять такі основні операції:

· подача слябів зі складу донагревательним печам;

· нагрівання;

· подача порольгангу до робочоїклети стану іпрокатка на кілька проходів (перепусток між валками), причому у перші проходи щоб одержати аркушів необхідної ширини сляб іноді подається в валки впоперек або під кутом;

· правка на роликових правильних машинах;

· охолодження на холодильниках;

· контроль і розмітка;

· обрізка поздовжніх крайок;

· обрізка

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація