Міністерство аграрної політики
Уманський Національний Університет Садівництва
Реферат на тему: «Обробка металів тиском»
Розробив: Дубовий Н.О.
Перевірив: Руденко Л.Д.
Умань 2014
Зміст
Вступ 3
Термомеханічна обробка металу 7
Прокатка металів 9
Волочіння металу 13
Пресування металу 18
Кування й штампування металу 21
Література 23
Вступ
Розвиток народного господарства країни значною мірою визначається ростом обсягу виробництва металів, розширенням сортаменту виробів з металів і сплавів і підвищенням їхніх якісних показників, що значною мірою залежить від умов пластичної обробки. Знання закономірностей обробки металів тиском допомагає вибирати найбільш оптимальні режими технологічних процесів, необхідне основне й допоміжне устаткування й технічно грамотно його експлуатувати.
Метали поряд зі здатністю деформуватися мають також високу міцність і в'язкість, добру тепло- і електропровідність. При сплавці металів, залежно від властивостей складових компонентів, створюються матеріали з високою жаростійкістю й кислотостійкистю, магнітними й іншими корисними властивостями.
Використання металів людиною почалося в далекій давнині (більше п'яти тисячоліть до н.е.). Спочатку знаходили застосування кольорові метали (мідь, сплави міді, золото, срібло, олово, свинець й ін.), пізніше почали застосовувати чорні - залізо й сплави на його основі.
Тривалий час виробництво металів носило примітивний характер і по обсязі було досить незначним. Однак наприкінці XIX ст. світова виплавка сталі різко зросла з 0,5 млн. т. в 1870 р. до 28 млн. т. в 1900 р. Ще в більшому обсязі росте металургійна промисловість в XX столітті. Поряд зі збільшенням виплавки стали з'явилася необхідність організувати в більших масштабах одержання міді, цинку, вольфраму, молібдену, алюмінію, магнію, титану, бериллия, літію й інших металів.
Металургійне виробництво підрозділяється на дві основні стадії. У першій одержують метал заданого хімічного складу з вихідних матеріалів. У другій стадії металу в пластичному стані надають ту або іншу необхідну форму при практично незмінному хімічному складі оброблюваного матеріалу.
Здатність металів приймати значну пластичну деформацію в гарячому й холодному стані широко використається в техніці. При цьому зміна форми тіла здійснюється переважно за допомогою інструмента, що давить на метал. Тому отриманий виріб таким способом називають обробкою металів тиском або пластичною обробкою.
Обработка металів тиском являє собою важливий технологічний процес металургійного виробництва. При цьому забезпечується не тільки задання злитку або заготовці необхідної форми й розмірів, але разом з іншими видами обробки істотно поліпшуються механічні й інші властивості металів.
Прокатка, волочіння, пресування, кування, штампування являють собою різні види обробки металів тиском у пластичному стані.
Серед різних методів пластичної обробки прокатка займає особливе місце, оскільки даним способом роблять вироби, придатні для безпосереднього (у стані поставки) використання в будівництві й машинобудуванні (шпунт, рейки, профілі сільськогосподарського машинобудування й ін.). Прокаткою одержують також різноманітні види заготовок, які є вихідним матеріалом для інших способів обробки. Так, горячокатана й холоднокатана листова сталь, смуги й стрічки в більших кількостях ідуть для листового штампування. При куванні в штампах як вихідний продукт використають переважно катану заготовоку. Величезне значення прокатного виробництва в народному господарстві підтверджується щорічним збільшенням випуску прокату. Через валки прокатних станів проходить 75-80% усього виплавлюваного металу.
Розвиток прокатного виробництва ґрунтується на застосуванні принципу безперервності самого процесу й всіх технологічних операцій (прокатка, термічна обробка, обробка й ін.). У цьому випадку більшу роль грає впровадження досягнень обчислювальної техніки й автоматизації на цій основі технологічних процесів.
Поряд з безперервним зростанням прокатного виробництва розширюється сортамент, збільшується випуск ефективних металовиробів, таких, як холоднокатаний аркуш, гнуті профілі, прокат зі зміцнюючою термічною обробкою, високоміцні труби, у тому числі із захисними покриттями, розширюється випуск мідної катанки, алюмінієвої стрічки, фольги й ін. Широкий розвиток одержує комплекс заходів, щодо поліпшення споживчих властивостей прокату: міцності, пластичності, жаростійкості й холодостійкості, надійності й довговічності й інших шляхом легування, термічної обробки, лудіння, цинкування, нанесення неорганічних й органічних покриттів та ін.
Збільшення виробництва виробів, одержуваних волочінням, досягається вдосконаленням окремих операцій виготовлення й усього технологічного процесу, застосуванням швидкісного автоматизованого устаткування, вибором відповідного волочильного інструмента й методів підведення і якості змащення.
Величезний розвиток одержують процеси пресування, що дозволяють виготовляти профілі практично з необмеженими можливостями за формою їхнього перетину, особливо при обробці складнодеформованих металів і сплавів.
Область застосування кування й штампування в сучасному масовому й крупносерійному виробництві безупинно розширюється й має тенденцію до впровадження спеціальних інструментів і штампів, механізації ковальських і транспортних операцій, спеціалізації ковальських цехів на випуск однотипних виробів, що дає можливість здійснювати автоматизацію процесів, створювати потокові й автоматичні лінії виробництва кувань у сполученні з автоматизацією внутріцехового транспорту. У ковальському й штампувальному виробництві продовжують удосконалюватися способи нагрівання металу шляхом застосування електронагріву - індукційного й контактного.
Значно зростає виробництво виробів листовим штампуванням, особливо в сполученні зі зварюванням, клепкою, закачуванням, що при скороченні трудомісткості складальних робіт знижує масу машин без зменшення їхньої міцності. Одержують подальший розвиток холодне висадження, холодне об'ємне штампування, калібрування, видавлювання й ін.
Висока продуктивність процесів обробки металів тиском, порівняно низька їхня енергоємність, а також незначні втрати металу при виробництві виробів вигідно відрізняють їх у порівнянні, наприклад, з обробкою металу різанням, коли необхідну форму виробу одержують видаленням значної частини заготівлі в стружку. Істотним достоїнством пластичної обробки є значне поліпшення властивостей металу в процесі деформування.
Динамічний і пропорційний ріст чорної й кольорової металургії, виробництво виробів з металів і сплавів пластичною обробкою ґрунтуються на подальшому розвитку теорії обробки металів тиском, що є науковою базою розробки технологічних операцій одержання виробів з металів і сплавів. Теорія пластичної обробки металів дозволяє оцінити економічну доцільність прийнятого способу деформації, виявити вплив умов обробки на властивості одержуваних виробів, визначити силові й енергетичні параметри процесу й указати шляхи їхньої раціональної зміни, дає можливість управляти процесом обробки з погляду поліпшення здатності металів пластично деформуватися. Знання закономірностей обробки металів тиском допомагає вибирати найбільш оптимальні режими технологічних процесів, необхідне основне й допоміжне устаткування й технічно грамотно його експлуатувати.