Тема 14. Прессование и волочение.

Вопросы:

1. Прессование, применяемый инструмент и оборудование. Виды прессования.

2.Волочение, применяемый инструмент и оборудование. Волочение проволоки и труб

1. Ковка, применяемый инструмент и оборудование, виды операций.

2. Штамповка, применяемый инструмент, оборудование, виды операций.

1. Прессование – способ получения изде­лий путем выдавливания нагретого до температуры го­рячей обработки давлением металла, находящегося в специальном штампе. Этим способом изготовляют прут­ки и трубы из цветных металлов и реже из стали. Прес­сование проводят на горизонтальных и вертикальных гидравлических прессах специальной конструкции.

Применяют два метода прессования: прямой и обрат­ный. При прямом методе направления течения прессуе­мого металла и плунжера пресса совпадают (рис. 41, а). Этот метод применяют для получения изделий с высокой чистотой обработанной поверхности. При обратном ме­тоде течение прессуемого металла направлено навстречу движению плунжера (рис. 41,б). Обратный метод тре­бует меньшего усилия для прессования и остаток металла в контейнере меньше, чем при прямом прессовании, однако в силу меньшей деформации пруток сохраняет следы структуры литого металла.

Прессуют медь, свинец, алюминий, цинк, магний и их сплавы и сталь из мер­ных заготовок. Все металлы и сплавы, кроме свинцовых, прессуют горячими.

Рис.42 Рис.41

Прессованием получают изделия различного профиля с размером сечения до 400 мм.

2. Волочение – способ холодной обработки металлов давлением, при котором обрабатываемый ме­талл протягивается через калиброванное отверстие в волоке с целью уменьшения сечения исходной заготовки (рис. 42). Обычно за один проход сечение уменьшается не более чем на 30%. Волочением изготовляют проволо­ку, трубки, фасонные профили из стали, меди, латуни и других сплавов. Волоки (фильеры) – инструменты для волочения – изготовляют из легированных инструмен­тальных сталей, твердых сплавов, алмазов.

Волочильные станы в зависимости от характера ра­боты тянущего устройства делят на барабанные и с пря­молинейным движением. Барабанные волочильные ста­ны применяют для волочения проволоки, которая нама­тывается на вращающийся тянущий барабан. Волочиль­ные станы с прямолинейным движением (цепные, рееч­ные и винтовые) применяют для волочения прутков и труб. Для уменьшения трения между заготовкой и во-локой заготовку смазывают минеральным маслом. Волочение применяют преимущественно для изготов­ления проволоки диаметром от 0,002 до 4 мм, а также для калибро­ванных прутков и труб из прессованной за­готовки.

3. Ковка – это обработка давлением с помощью уни­версального подкладочного инструмента или бойков. Ковка бывает ручной и машинной.

При ручной ковке применяют следующие приспособ­ления: наковальни, шпераки, гвоздильни, различные оп­равки, стуловые тиски и др. Шперак – маленькая нако­вальня с хвостовиком, который вставляется в отверстие большой наковальни. Гвоздильни применяют для высад­ки головок заклепок, болтов и т. д. Оправки служат для изготовления втулок.

Инструмент, используемый при ручной ковке: кувалды, ручники (кузнечный молоток), зубила с подсечкой, радиусные и плоские подбойки, гладилки, бородки, прошивни (рис. 44). Их изготовляют из углеродистых инструменталь­ных сталей качественных и высококачественных марок – У7, У7А и др. Для удерживания поковок служат клещи. Для измерения поковок применяются линейки, кронциркули, нутромеры, уголь­ники, шаблоны и др.

Для машинной ковки применяются плоские и радиусные сменные бойки для молотов, об­жимки, кузнечные топоры, раскатки, прошивни и др.

Операции ручной и машинной ковки делят на разделительные и формоизменяющие. Схемы основных опера­ций ковки приведены на рис. 45.

Разделительная операция – операция, в результате которой происходит отделение одной части заготовки от другой (отрубка, надрубка, про­бивка, ломка). Отрубка выполняется зу­билом, кузнечным топором. При надрубке инструмент внедряется в заготовку не на всю толщину. Пробивка – образование в заготовке сквозных отверстий бородками

Рис. 43. Кузнечный инструмент для ручной ковки

Рис. 44. Схема основных операций ковки:

1 – осадка; 2 – высадка; 3 – протяжка; 4 – раскатка; 5 и 6 – под­шивка; 7 и 8 – отрубка; 9 и 10 – гибка; 11 – сварка; 12 – кручение

или прошивнями. Ломка – разделение заготовки на части путем разру­шения изгибом.

Формоизменяющая операция – обработка давлением, в результате которой заготовке путем пластической де­формации материала придается заданная форма. К фор­моизменяющим операциям относятся:

Осадка – уменьшение высоты заготов­ки при увеличении площади ее поперечного сечения. Вы­садка – осадка части заготовки, например высадка го­ловки болта с применением гвоздильни. Протяжка – удлинение заготовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения подбойками, раскатками. Разгонка – увеличение ширины части заготовки за счет уменьшения ее толщины подбойками, раскатками. Прошивка – получение полостей в заготовке за счет вытеснения материала прошивнями. Раскатка – увеличение диаметра кольцевой заготовки при вращении за счет уменьшения ее толщины с помощью бойка, оправки. Гибка – образование или изменение углов меж­ду частями заготовки или придание ей криволинейной формы. Проглаживание – устранение неровностей по­верхности гладилками. Правка – устранение искаженной формы ручником.

4. Штамповка – способ обработки давлением с помощью штампа. Штамповка бывает горячей и холодной. Горячей штамповкой изготовляют заготовки стальных коленчатых валов, распределительных валов, шатунов и другие детали тракторов, автомобилей и с/х машин. Оборудованием для горячей штамповки служат механические молоты, прессы, горизонтальные ковочные машины, а инструментами являются штампы, которые состоят из двух частей, представляющих собой стальные бойки с углублениями (ручьями), очертания которых соответствуют конфигу­рации изготовляемой детали, даже со сложны­ми контурами. Горячую штамповку используют в серий­ном и массовом производстве.

Холодная штамповка выполняется без нагрева ме­талла. Холод­ной штамповкой изготовляют детали с высокой точно­стью размеров и высокой чистотой поверхностей. Этим методом делают кузова, крылья, капоты, обшивку и другие детали автомобилей, тракторов и с/х машин. Выполняют холодную штамповку на прессах и горизонтальных ги­бочных машинах с использованием штампов. Операции холодной штамповки бывают разделительные и формо­изменяющие. К разделительным относятся: отрезка, обрезка, надрезка, вырубка, пробивка и др. К формоиз­меняющим операциям относятся: вытяжка, отбортовка, раздача, обжим, рельефная формовка, рельефная чекан­ка, выдавливание, накатывание (резьба на стержнях).