Порядок выполнения работы

1. Изучить и зарисовать схемы прессования.

2. Собрать заготовку для прессования в виде столбика из 6–7 разноцветных слоев пластилина. Предварительно необходимо замерить толщину каждого слоя. Поместить заготовку в контейнер и с помощью механического пресса, подвергнуть материал прессованию.

3. Полученный пруток лезвием отделить от пресс-остатка и разрезать по продольной оси на две части, зарисовать поверхность среза и измерить толщину деформируемых слоев (S) по продольной оси.

Результаты занести в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Результаты расчетов

Номер слоя	k	1	2	3	4	5	6
Толщина	S
	S0
Вытяжка	λ

4. Коэффициент вытяжки λ каждого слоя заготовки определяют по формуле

λ = , (3.1)

где S– толщина слоя после деформации, мм;S₀– толщина того же слоя до деформации, мм.

По полученным данным строят график λ = f(k), гдеk– номер слоя пластилиновой заготовки.

После этого собирают схему прессования для получения прутков через многоканальную матрицу и схему прессования трубы с помощью иглы.

Содержание отчета

1. Зарисовать схемы прямого прессования прутка, трубы и обратного прессования прутка.

2. Составить таблицу экспериментальных данных по деформированию различных слоев прутка. Построить график зависимости коэффициента вытяжки от номера слоя, пластилиновой заготовки. Зарисовать срез многослойного прутка.

3. Сделать выводы, объясняющие неравномерность деформации при прессовании.

Контрольные вопросы

1. Сущность прессования. Что такое прямое и обратное прессование?

2. Назовите достоинства и недостатки прямого прессования.

3. Перечислите недостатки и преимущества обратного прессования.

4. Объясните, почему при прямом прессовании необходимо большее усилие для деформации, чем при обратном?

5. Что позволяет обрабатывать прессованием малопластичные материалы?

6. Чем объясняется расхождение механических свойств и макроструктуры прессованных изделий в поперечном и продольном направлениях?

7. Что служит заготовкой для прессования?

Лабораторная работа № 4

Ковка металлов

Цели работы: изучить основные технологические операции процесса ковки; исследовать влияние условий трения на процесс пластической деформации при осадке на прессе; освоить методику выбора оборудования для операции осадки.

Оборудование и материалы

Гидравлический ковочный пресс. Заготовки из прессованного круглого прутка алюминиевого сплава. Смазка – машинное масло или графит. Измерительный инструмент – штангенциркуль.

Краткие теоретические сведения

Ковка относится к виду горячей обработки металлов давлением, при котором с помощью действия универсального инструмента – бойков – заготовка, нагретая до температуры, составляющей 70–80 % температуры плавления, пластически деформируется, постепенно приобретая заданные формы, размеры и свойства.

Ковку делят на ручную и машинную. При ручной ковке нагретую заготовку помещают на наковальню и ударами молотка-ручника и кувалды ей придают нужную форму, используя, как правило, при этом подкладной инструмент (обжимки, подбойники и т. д.). Этот вид ковки применяют на предприятиях только при изготовлении мелких поковок массой не более 8 кг при ремонтных работах. Выполнение ручной ковки требует высокой квалификации кузнеца, и этот процесс малопроизводителен.

При машинной ковке для создания энергии, необходимой для деформации заготовки, применяют ковочные молоты и ковочные гидравлические прессы. При ковке на молоте деформация заготовки происходит за счет кинетической энергии падающих частей молота, а при ковке на прессе – под действием жидкости высокого давления.

Изделие, полученное ковкой, называется поковкой. Поковка отличается от готовой детали размерами и часто формой (рис. 4.1). Чертеж поковки составляют на основании разработанного конструктором чертежа готовой детали с учетом припусков, допусков и напусков.Припуск2 – поверхностный слой металла поковки, подлежащий удалению обработкой резанием для получения требуемых размеров и качества поверхностного слоя готовой детали 1. Размеры детали увеличивают на величинуприпусковв местах, которые подлежат обработке резанием.Допуск4 – допустимое отклонение от номинального размера поковки, т. е. разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами поковки. Допуск назначают на все размеры поковки. Конфигурацию поковки иногда упрощают за счетнапусков3 – объема металла, добавляемого к поковке сверх припуска для упрощения ее формы. Напуски 3 удаляют последующей обработкой резанием.

Ковка является экономически выгодной в условиях единичного и мелкосерийного производства, а также единственно возможным способом изготовления поковок массой до сотен тонн. Заготовками для поковок служат слитки, блюмы и катаный пруток.

Чтобы получить качественную поковку, необходимо соблюдать технологический процесс ее изготовления.

Технологическим процессомковки называют совокупность действий, непосредственно связанных с изменением формы исходной заготовки, ее состояния и свойств, а также транспортированием от момента поступления заготовки в обработку до получения готовой поковки. Технологический процесс ковки состоит из операций и переходов, выполняемых в определенной последовательности.

Рис. 4.1. Схема размеров поковки

Последовательность операций ковки устанавливают в зависимости от конфигурации поковки и технологических требований на нее, вида заготовки (слиток или прокат). В качестве примера на рис. 4.2 приведена последовательность ковки полого массивного цилиндра из слитка на гидравлическом прессе. Цилиндр куют из стального слитка (сталь 40) массой 18 т с пяти нагревов (рис. 4.2,а). После первого нагрева протягивают прибыльную часть под патрон и сам слиток на диаметр 1000 мм, отрубают донную и прибыльную части слитка (рис. 4.2,б). После второго нагрева выполняют осадку (рис. 4.2,в), прошивку отверстия и раскатку на оправке (рис. 4.2,г), после третьего нагрева – посадку на оправку и протяжку на длину 1100 мм (рис. 4.2,д), после четвертого – посадку на оправку и протяжку средней части на диаметр 900 мм (рис. 4.2,е). После пятого нагрева (нагревают только конец А) заковывают конец А (рис. 4.2,ж).

Рис. 4.2. Последовательность операций ковки полого цилиндра из слитка

К технологическим инструментам относят основной деформирующий, поддерживающий и контрольно-измерительный.