Обработка металлов давлением

Сущность и значение процессов обработки металлов давлением

Способность металлов принимать пластическую дефор­мацию в горячем и холодном состоянии широко использу­ется в технике. При этом изменение формы осуществляет­ся преимущественно с помощью давящего на металл инст­румента, поэтому получение изделий таким способом называется обработкой металла давлением, или пластичес­кой обработкой.

Обработка металла давлением представляет собой важ­ный технологический процесс. При этом обеспечивается не только придание слитку или заготовке необходимой фор­мы и размеров, но совместно с другими видами обработки существенно улучшаются механические и другие свойства металлов.

Обработка металлов давлением основана на использо­вании пластичности металлов, способности твердого тела под действием внешних сил необратимо изменять форму без разрушения.

Процессы обработки давлением отличаются высокой производительностью. Так, при прокатке скорость выпус­ка готовой продукции составляет до 20-30 м/с, при горя­чей объемной штамповке за одну минуту на штамповоч­ном молоте или прессе изготавливают 2—3 поковки, при холодной листовой штамповке на одном прессе-автомате в одну минуту изготовляют до 1500 мелких деталей.

Основные виды обработки металлов давлением

Процессы обработки металлов давлением включают прокатку, волочение, прессование, объемную ковку и лис­товую штамповку.

Прокатка — процесс, при котором заготовка под дей­ствием сил трения втягивается в зазор между вращающи­мися валками и пластически деформируется ими (рис. 14).

Волочение — процесс протягивания катанного или прессованного прутка (или трубы) через постепенно сужа­ющееся отверстие в инструменте, называемом волочильной матрицей.

Прессование — процесс выдавливания металла из замк­нутой полости контейнера через матрицу, площадь отвер­стия которой меньше площади поперечного сечения исход­ной заготовки.

Ковка — процесс горячей обработки металлов давле­нием при помощи бойков или универсального подкладного инструмента. При ковке металл заготовки пластически де­формируется, постепенно приобретая заданную форму, раз­меры и свойства.

Объемная штамповка — придание заготовке заданной формы и размеров путем принудительного заполнения ма­териалом рабочей полости штампа. В отличие от ковки пластическое течение при штамповке ограничивается стен­ками матрицы.

Различают горячую и холодную объемную листовую штамповку.

Вовлечение

Обработка металла волочением, т. е. протягивание прутка через отверстие, выходные размеры которого мень­ше, чем исходное сечение прутка, находит широкое при­менение в металлургической, кабельной и машинострои­тельной промышленности. Волочением получают проволо­ку с минимальным диаметром 0,002 мм, прутки диаметром до 100 мм, причем не только круглого сечения, трубы, главным образом небольшого диаметра с тонкой стенкой.

В результате волочения поперечное сечение заготовки уменьшается, а длина увеличивается.

Волочением обрабатывают стали разнообразного хими­ческого состава, а также практически все цветные метал­лы и их сплавы.

Волочение выгодно отличается от механической обра­ботки металла резанием, так как при этом отсутствуют отходы металла в виде стружки, а сам процесс производи­тельнее и менее трудоемок.

Технологический процесс волочения состоит из трех ос­новных стадий: подготовка металла (очистка от окалины, нанесение смазки, заделка концов), волочение по опреде­ленному режиму и отделка (удаление дефектов, правка, резка на мерные длины, маркировка, консервационная смазка и пр.).

Ковка и штамповка металла

Ковкой и штамповкой изготовляют металлические из­делия — поковки, из которых затем получают детали, иду­щие на сборку машин, приборов, агрегатов и т. д. В ряде случаев штамповкой получают непосредственно готовые детали.

Поковки отличаются от детали припуском — опреде­ленным слоем металла поковки, снимаемом при последую­щей механической обработке,

Ковку и штамповку применяют почти во всех отрас­лях промышленности и особенно в машиностроении. Про­цессы штамповки имеют также важное значение при про­изводстве неметаллических изделий.