3. Методы обработки давлением. Оборудование и инструмент для деформации, материал заготовок, температура нагрева металла и нагревательные устройства.

Обработка металлов давлением основана на способности металлов пластически деформироваться, то есть изменять свои формы и размеры под действием внешней силы. Сила, действующая на тела, вызывает появление внешних напряжений. Возникшие напряжения вызывают появления упругой и пластической деформаций, упругая исчезает после снятия нагрузки, а пластическая остается. Для появления пластической деформации необходимы определенные значения действующих напряжений, которые зависят от:

• Сил в межатомного взаимодействия

• Типа кристаллической решетки

• Наличие и распределение примесей

• Формы и размеры зерен после кристаллов

Для осуществления пластической деформации необходимо смещение одной части кристалла или зерна относительно другой.

Процессы обработки металлов давлением по назначению подразделяет на два вида:

1) Для получения заготовок постоянного поперечного сечения по длине (прутков, проволоки, лент, листов), основными разновидностями таких процессов являются прокатка, прессование и волочение;

2) Для получения деталей или заготовок, имеющих приближенные формы и размеры готовых деталей; основными разновидностями таких процессов являются ковка и штамповка.

Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращающимися валками. Силами трения заготовка втягивается между валками, тем самым, уменьшая поперечное сечение заготовки.

При продольной прокатке заготовка под действием сил трения втягивается в зазор между валками, вращающихся в различных направлениях. Почти 90% всего проката производится продольной прокаткой, в том числе весь листовой и профильный прокат. При поперечной и винтовой прокатке заготовка деформируется валками, вращающимися в одну сторону. При винтовой прокатке вследствие расположения валков под углом друг к другу прокатываемый металл, кроме вращательного получает еще и поступательное движение. В результате сложения этих каждая точка заготовки движется по винтовой линии.

Инструментом является валок, они бывают гладкие, ступенчатые и ручьевые.

Ручьем называется вырез на боковой поверхности волка. Два ручья парных валков образуют калибр. Рабочая клеть с механизмами привода называется линией прокатного стана. Рабочая клеть по конструкции бывает двухволклвыми (ДУО), трехволковыми (ТРИО), четырехволковыми (КВАРТЬ) и многовалковыми.

Ковка - это процесс горячей обработки металла давлением, при которой

выполняется деформирование отдельных участков заготовки последовательными ударами универсального инструмента – бойка. Металл нагревается в печи с вытяжкой, в качестве топлива используется уголь. Нагрев осуществляется до температуры 700-800 С.

Ковка.

В качестве оборудования для ковки на предприятии используют ковочный пневматический падающий молот. Данный пневматический молот работает за счет разряжения и сжатия воздуха находящегося между рабочим и компрессорным поршнями Вес падающих частей (бабы) у данного пневматического молота составляет 100кг

Основными операциями, производимыми с помощью ковки, являются: осадка, прошивка, отрубка, протяжка, гибка. В качестве инструмента используются прошивни, топоры. С помощью ковки на предприятии получают необходимый профиль проката из имеющегося на складе.

Штамповка – способ ОМД при котором нагретая заготовка деформируется с помощью

специального инструмента штампа. На предприятии используется горячая объемная штамповка. Оборудованием для штамповки является описанный выше пневматический молот. При штамповке течение металла ограниченно внутренними поверхностями полостей, изготовленных в различных частях штампа, которые в конечный момент образуют единую замкнутую полость -ручей. Заготовкой для штамповки является прокат.

Штамповка имеет большую производительность и точность чем ковка, но штамп является дорогостоящим инструментом. С помощью штамповки на предприятии из проката получают поковки необходимой формы.

Прессование заключается в продавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме, через отверстие матрицы, причем форма и размеры поперечного сечения выдавленной части заготовки отличаются от исходных.