Для того, чтобы надежно осуществить сварку титана, надо защитить как зону сварки, так и обратную сторону шва от воздействия атмосферного воздуха. Для этого делаются удлиненные насадки с отверстиями и козырьки, защищающие зону сварки. Обратную сторону шва защитит медная или стальная подкладка, которая плотно прижимается к шву. Для получения качественных сварных соединений при сварке активных металлов необходима надежная защита места сварки от воздействия ыоздуха.
Качество сварных соединений напрямую зависит от проведенной подготовки кромок деталей и самой титановой проволоки. Оксидная пленка, образующаяся после горячей обработки, удаляется механическим путем. Сварка осуществляется вольфрамовым электродом при постоянном источнике тока, без колебательных движений горелки, на короткой дуге углом вперед. Титан и его сплавы сваривают на автоматах под спец флюсом.
Процесс сварки пластмасс состоит в образовании соединения за счет контакта, нагретых, соединяемых поверхностей. Он может происходить при определенных условиях:1)повышенная температура 2)плотный контакт свариваемых поверхностей 3)оптимальное время сварки – время выдержки
На прочность сварных соединений пластмасс большое влияние оказывают химический состав, ориентация макромолекул, температура окружающей среды и другие факторы.
При сварке нагретым газом в качестве теплоносителя используют воздух, азот, угл газ. Сущность состоит в том, что материал изделия 4 и присадочный пруток 2 нагревают горелкой до вязкотекучего состояния.
При сварке трением тел вращения трубы и прутки зажимают в патронах станка и в прижатом друг к другу состоянии вращают в противопол стороны.
Сварка нагретым инструментом осущ без присадочного материала. Свариваемые детали в месте соединения нагреваются при контакте со спец горячим инструментом.
Сварка токами высокой частоты основана на способности некоторых пластмасс нагреваться в высококач эл поле, возникающем между электродами.
Сварка нейтронным облучением состоит в использовании энергии распада ядра бора.
Контактная сварка относится к видам сварки давлением с кратковременным нагревом места соединения без оплавления или с оплавлением и осадкой заготовок. Характерная особенность этих процессов – пластическая деформация, в ходе которой формируется сварное соединение.
Место соединения разогревается проходящим по металлу электрическим током, причем максимальное количество теплоты выделяется в месте сварочного контакта.
На поверхности свариваемого металла имеются пленки оксидов и загрязнения с малой электропроводимостью, которые также увеличивают электросопротивление контакта. В результате в точках контакта металл нагревается до термопластического состояния или до оплавления. При непрерывном сдавливании нагретых заготовок образуются новые точки соприкосновения, пока не произойдет полное сближение до межатомных расстояний, т. е. сварка поверхностей.
Контактную сварку классифицируют по типу сварного соединения, определяющего вид сварочной машины, и по роду тока, питающего сварочный трансформатор. По типу сварного соединения различают сварку стыковую, точечную, шовную., рельефную.
22. Стыковая сварка – разновидность контактной сварки, при которой заготовки свариваются по всей поверхности соприкосновения. Свариваемые заготовки закрепляют в зажимах стыковой машины. Зажим 3 установлен на подвижной плите 4, перемещающейся в направляющих, зажим 2 укреплен на неподвижной плите 1. Сварочный трансформатор соединен с плитами гибкими шинами и питается от сети через включающее устройство. Плиты перемещаются, и заготовки сжимаются под действием усилия, развиваемого механизмом осадки.
Стыковую сварку с разогревом стыка до пластического состояния и последующей осадкой называют сваркой сопротивлением, а при разогреве торцов заготовок до оплавления- сваркой оплавлением.
Перед сваркой заготовки должны быть очищены от оксидных пленок и торцы их плотно пригнаны друг к другу.
Сварка оплавлением имеет преимущества перед сваркой сопротивлением. В процессе оплавления выравниваются все неровности стыка, а оксиды и загрязнения удаляются, поэтому не требуются особой подготовки места соединения.
Наиболее распространенными изделиями, изготовляемые стыковой сваркой, служат элементы трубчатых конструкций, колеса и кольца.
23. Точечная сварка – вид контактной сварки, при которой заготовки соединяются в отдельных точках. При точечной сварке заготовки собирают внахлестку и зажимают между электродами, подводящими ток к месту сварки.
Соприкасающиеся с медным электродами поверхности свариваемых заготовок нагреваются медленнее их внутренних слоев. Нагрев продолжается до пластического состояния внешних слоев и до расплавления внутренних слоев. Затем выключают ток и снимают давление. В результате образуется литая сварная точка.
Точечная сварка в зависимости от расположения электродов по отношению к свариваемым заготовкам может быть двусторонней и односторонней.
Точечную сварку выполняют на мягких и жестких режимах.
Многоточечная контактная сварка –вид контактной сварки, когда за один цикл свариваются несколько точек. Многоточечную сварку выполняют по принципу односторонней точечной сварки. Многоточечную сварку применяют в основном в массовом производстве, где требуется большое число сварных точек на заготовке.
24. Рельефная сварка – способ точечной контактной сварки, при котором расположение точек определяется заранее подготовленными выступами в заготовке 2. При рельефной сварке заготовки 2 и 4 зажимают между плоскими электродами 5 и 1. Соединение происходит в точках 3, которые получают штамповкой в одной из заготовок. Разновидностью рельефной сварки является Т-образная сварка, когда стержни торцами приваривают к листам. Концу стержня придают сферическую форму.
Сущность процесса
На поверхности одной или обеих свариваемых заготовок заранее выштамповываются выступы (рельефы) круглой, кольцевой, продолговатой или другой формы. Затем детали зажимаются между электродами, обычно имеющими форму плиты, с приложением к ним усилия Fсв, и включается сварочный ток.
При включении тока верхний электрод сжимают заготовки и спрессовывают их до полного уничтожения выступов. Таким образом, за один ход машины выполняют столько сварных точек, сколько было отштамповано выступов. Этот способ высокопроизводителен. Электроды изнашиваются мало. Недостатком его явл значит. потребляемая мощность.
29 Термокопрессионная сварка является разновидностью холодной сварки, причем место соединения подогревают до темп ниже темп образования эвтетики соединяемых мат-ов и затем сжимают.
Принцип образования соединения близок к принципу холодной сварки. Детали прижимают друг к другу специальным инструментом, обеспечивающим необходимую пластическую деформацию в зоне соединения. Благодаря постоянному подводу теплоты детали находятся в нагретом состоянии. В качестве свариваемых материалов могут быть использованы золото, серебро, алюминий.
На качество соединения влияет окисление пов-тей, поэтому нужно сваривать в защитной атмосфере. Основными параметрами являются усилие сжатия, температура нагрева и продолжительность выдержки. Оборудование состоит из рабочего столика и инструмента.
Рис. Принцип термокомпрессионной сварки: 1 – клин, 2 – электродная проволока, 3 – капилляр, 4 – контактная площадка на кристалле
25. Шовная или роликовая сварка- вид контактной сварки, при которой между свариваемыми заготовками образуется прочное и плотное соединение. В процессе шовной сварки листовые заготовки 1 соединяют внахлестку и зажимают между электродами 2.
Сварку с непрерывным включением тока применяют для сварки коротких швов и металлов.
Сварка с прерывистым включением тока обеспечивает стабильность процесса и высокое качество сварного соединения при малой зоне термического влияния и применяется при сварке длинных швов на заготовках из коррозионно-стойких сталей и алюмин сплавов.
При пропускании тока образуются сварные точки в форме отпечатка ролика. Свариваемые заготовки проходят между вращающимися роликами, поэтому указанные точки перекрываются друг с другом, в рез-те чего получается сплошной герметичный шов.
Этим способом сваривают низкоуглеродистые, легированные, конструкционные стали, легкие сплавы, некоторые медные и титановые сплавы.
28. Холодную сварку выполняют без нагрева при нормальных и отриц температурах. Физ сущность процесса заключается в сближении свариваемых поверхностей до образования металлических связей между ними и в получении прочных соединений. Сближение достигается приложением больших удельных давлений в месте соединения. При хол сварке свар пов-ти очищают от абсорбированных жировых пленок.
Хол сваркой выполняют точечные, шовные и стыковые соединения.
Качество сварного соединения определяется исходным физико-химическим состоянием контактных поверхностей, давлением (усилием сжатия) и степенью деформации при сварке. Оно также зависит от схемы деформации и способа приложения давления. В зависимости от схемы пластической деформации заготовок сварка может быть точечной, шовной и стыковой.
Точечная сварка - наиболее простой и распространенный способ холодной сварки. Свариваемые заготовки 1 с защищенной пов-тью 2 в месте соединения помещают между пуансонами 2, имеющими выступы 5. При сжатии пуансонов усилием Р выступы вдавливаются в металл пока пов-ти пуансонов 3 не упрутся в пов-ть заготовок.
Сущ способы сварки аккумулированной энергией, когда она накапливается в каком-либо приемнике, а затем непосредственно расходуется на сварочные операции.
В настоящее время сущ след виды сварки аккумулированной энергией: 1) электростатическая или конденсаторная сварка; 2) электромагнитная; 3) аккумуляторная сварка; 4) инерционная.
Наибольшее применение получила конденсаторная сварка. Энергия в конденсаторах накапливается при их разряде от источника постоянного напряжения, а затем в процессе разрядки преобразуется в теплоту, используемую для сварки.
Существуют два вида конденсаторной сварки: бестрансформаторная, когда конденсаторы разряжаются на первичную обмотку сварочного трансформатора. При бестранс сварке можно сваривать встык проволоки и тонкие стержни разной толщины из разнородных металлов. Одним из примеров этого способа служит ударная конд сварка, когда концы обкладок конденсатора подключаются непосредственно к свариваемым заготовкам 2 и 3.
Трансформаторная конд сварка предназначена в основном для точечной и шовной сварки, но может быть использована и для стыковой.
27. Радиочастотная сварка относится к способам сварки давлением с оплавлением свариваемых кромок при кратковременном их нагреве на воздухе. Особенность этого процесса заключается в прохождении сварочным током свариваемых кромок и через точку схождения этих кромок до токопроводящих контактов. Р.с. происходит в рез-те местного нагрева заготовок т.в.ч. до температуры оплавления тонкого слоя металла на поверхности сжатия или близкой к этой температуре и последовательного сжатия кромок вращающимися роликами. Для концентрации нагрева используют эффект близости. Сущность его заключается в неравномерном распределении плотности прямого и обратного токов, протекающих по двум близко расположенным проводникам. Чем меньше расстояние между осями проводников и чем больше радиус сечения проводника, тем сильнее проявляется эффект близости.
30. Сварка трением относится к процессам, в которых используются давление, кратковременный нагрев и взаимное перемещение свариваемых пов-тей.
Сварка трением происходит в твердом состоянии при взаимном скольжении двух твердых тел, сжатых силой Р. Трение пов-тей осуществляется вращением заготовок. Сварное соединение образуется в рез-те возникновения металтч связей между пов-тями заготовок.
Основными параметрами сварки трением явл-ся скорость перемещения свариваемых пов-тей, продолжительность нагрева, удельное давление, пласт деформация.
Сваркой трением соединяют однородные и разнородные металлы и сплавы. Сварку применяют для изготовления режущего инструмента.
При сварке трением тел вращения трубы и прутки зажимают в патронах станка и в прижатом друг к другу состоянии вращают в противопол стороны. Торцы деталей при этом нагреваются и свариваются.
31. Ультразвуковая сварка - сварка, источником энергии при которой являются ультразвуковые колебания.
Ультразвуковая сварка относится к процессам, в кот используют давление, нагрев и взаимное трение свариваемых пов-тей. Схема. Свариваемые заготовки 5 размещают на опоре 6. Наконечник 4 раб инструмента 3 соединен с двигателем с двигателем магнитострикционного преобразования 1 через трансформатор 2 колебаний. Тонкие пов-ные слои металла нагреваются, металл в этих слоях размягчается и затем пластически деформируется.
Ультр. сваркой можно получать точечные и шовные соединения внахлестку и по контуру. Этим методом можно сваривать однородные и разнородные металлы. Прочность соединения, выполненного ультр сваркой, высока.
Преимущества: сварка может производиться на загрязненных пов-тях, сварка возможно в труднодоступных местах, отсутствие вредных выделений, сварка очень тонких листов. Недостатки: дорогие генераторы ультразвука, необх доп сжатие деталей.
32. Сварку взрывом можно отнести к способам сварки с оплавлением при кратковременном нагреве на воздухе, т к на отдельных участках наблюдаются зоны металла, нагретые до оплавления. Соединяемые пов-ти двух заготовок 4 и 3, одна из которых явл основанием и неподвижна, располагают под углом друг к другу на расстоянии h0. На заготовку 3 кладут взрывчатое вещество 2 толщиной Н, а со стороны, находящейся над вершиной угла , устанавливают детонатор 1. Детонация- процесс, при котором разложение взрывчатого вещества с выделением газов и теплоты происходит с большой скоростью. Прочность соединений, выполняемых сваркой взрывом, выше прочности соединяемых материалов. Параметрами сварки являются скорость детонации, нормальная скорость пластины. Скорость детонации должна обеспечивать образование опасных для металла ударных волн.
33. Диффузионную сварку в вакууме можно отнести к процессам сварки давлением с длительным нагревом в вакууме. При диф сварке соединение образуется в рез-те взаимной диффузии атомов в пов-ных слоях контактирующих мтериалов, кот нах-ся в тв состоянии.
Сварку выполняют в вакууме, но она возможна и в инертных газах. Свариваемые заготовки(рис) устанавливают внутри охлаждаемой камеры 2, в которой создается вакуум и нагревают с помощью нагревателя 4, по которому течет ток выс частоты(5-к вакуумному насосу, 6-к высокочастотному генератору). Затем с помощью мех устройства 1 прикладывают небольшое усилие. Для получения соединения хорошего качества нагрев заготовок должен быть равномерным.
Преимуществом явл отсутствие припоев, электродов и флюсов.
Диффузионным способом можно сваривать однородные и разнородные сплавы, не учитывая их твердость. После сварки не требуется мех обработка.
34. Газопрессовая сварка относится к способам сварки давлением с продолжительным нагревом в газовой среде. Сущ 2 способа: в пластическом состоянии и с оплавлением свариваемых пов-тей заготовок. В пласт сост выполняют 2 способами: при постоянном давлении и при заданной температуре. В 1 случае свариваемые части сдавливаются постоянным осевым усилием в течении всего процесса сварки. Во 2 случае заготовки вначале сжимают небольшими усилиями, затем нагревают до темп сварки, после чего увеличивают давление. Основными параметрами режима сварки явл температура нагрева, мощность пламени горелки и давление. При сварке пламя направляют в зазор между торцами свариваемых заготовок. После оплавления торцов заготовки, их сжимают и сваривают. К преимуществам относятся высокое качество сварных соединений, отсутствие источников электроэнергии. Недостатки: узкая производительность, неравномерность нагрева изделия.
35. Термитная сварка металлов осуществляется за счет тепла, получаемого от сгорания термитных смесей, составленных из порошков металлов и окислов металлов. Термитная сварка— способ сварки, при котором для нагрева металла используется термит, состоящий из порошкообразной смеси металлического алюминия или магния и железной окалины. При использовании термита на основе алюминия соединяемые детали заформовывают огнеупорным материалом, подогревают, место сварки заливают расплавленным термитом, который предварительно зажигают (электродугой или запалом). Жидкое железо, сплавляясь с основным металлом, даёт прочное соединение. Сварка термитом на основе алюминия применяется для соединения стальных и чугунных деталей — стыковки рельсов, труб, заварки трещин, наплавки поверхностей при ремонте.
1.Обработка металлов давлением основана на способности в определенных условиях пластически деформироваться в рез-те воздействия на деформируемое тело внешних сил. Пластическая деформация при обработке металлов давлением способствует образованию формы изделия, а упругая деформация затрудняет ее образование. На величину пластической деформации, которую можно достичь без разрушения, оказывают влияние такие факторы, как механические свойства деформируемого сплава, температурно-скоростные условия деформирования, схема напряженного состояния др. Преимущества обр мет давлением – возможность значительного уменьшения отхода металла, а также повышенная производительность труда. В основе обработки металлов давлением лежит процесс пласт деформации, при котором изменяется форма без изменения массы. Существует горячая и холодная обработка металлов давлением. Горячей называется обработка при температуре заготовки выше температуры рекристаллизации; Холодная обработка материалов давлением происходит при температуре заготовки ниже температуры рекристаллизации. Прокаткой называется вид пластической обработки, в процессе которого исходная заготовка обжимается вращающимися валками стана прокатного. Целью операции является уменьшение поперечного сечения заготовки и придания ей заданного профиля. Ковка относится к высокотемпературным операциям. Заготовка предварительно нагревается до ковочной температуры, зависящей от конкретной марки металла. Прессование - это способ обработки металла, в процессе которого он выдавливается прессом из полости матрицы через ее отверстие. Применяется для обработки хрупких металлов. Волочением называется метод обработки металлов, в процессе которого заготовка круглого (или фасонного) профиля принудительно протягивается через фильеру (волоку). Примером может служить изготовление проволоки. Объемная штамповка- метод обработки металла, при котором придание заготовке заданной формы осуществляется с помощью штампа. Листовая штамповка заключается в изготовлении детали из листа, полосы или ленты, полученных прокаткой.
3. Прокатка – процесс деформирования металла путем его обжатия между вращающимися вилками прокатного стана, в рез-те чего уменьшается поперечное сечение заготовки и увеличивается ее длина. Процесс прокатки осуществляется с нагревом заготовки. Инструмент прокатки – гладкие и калиброванные валки. Оборудование – прокатные станы. По температуре проведения процесса прокатку делят на горячую (температура металла при реализации процесса выше температуры рекристаллизации) и холодную (температура металла ниже температуры рекристаллизации). По взаимному расположению осей валков и полосы различают продольную (ось прокатываемой полосы перпендикулярная осям валков), поперечную (ось прокатываемой полосы параллельна осям валков) и поперечно-винтовую или "косую" прокатку (оси валков находятся под некоторым углом друг к другу и к оси прокатываемой полосы). При продольной прокатке (а) валки имеют цилиндрическую форму. Валки вращаются в разные стороны. В рез-те продольной прокатки заготовка получает обжатие по высоте, увеличение длины. Продольной прокаткой обрабатываются слитки и заготовки разных поперечных сечений. При поперечной прокатке (б) валки имеют тоже цилиндрическую форму. Валки вращ в одну сторону. Заготовка только вращается и усилием вталкивается в зазор межу валками. Этим способом можно обрабатывать заготовки только круглого поперечного сечения. При винтовой прокатке (в) валки имеют бочкообразную форму и вращ в одну сторону, заготовка вращ в противоположную сторону. Заготовка получает также поступательное движение. |
|
4. Прессование – процесс горячего деформирования металла в замкнутом объеме контейнера путем выдавливания металла через отверстие в матрице, имеющее значительно меньшее поперечное сечение, чем заготовка. Изделие, полученное прессованием, имеет поперечное сечение отверстия матрицы и длину, во много раз превышающую длину заготовки(рис). В процессе прессования применяется сложный инструмент(рис а). Основной частью инструмента является цилиндр 1, называемый контейнером, из которого выдавливается заготовка 5. С одной стороны контейнер закрывается крышкой 2, в которой закрепляется матрица 3, через которую выдавливается заготовка и получается изделие 4. С другой стороны в контейнер входит пресс-шайба 6, перемещаемая пуансоном 7. При прямом методе прессования течение металла совпадает с направлением движения пуансона; при обратном методе прессования металл течет навстречу направлению движения пуансона. При прессовании по прямому методу затрачивается большее усилие, чем при прессовании по обратному методу. Наиболее прогрессивным оборудованием для прессования являются специализированные горизонтальные гидравлические прессы. Технологический процесс прессования состоит из след операций: 1) подготовка заготовки к прессованию, 2) нагрев заготовки, 3) смазка, 4)прессование , 5) отделка изделия. Прессование может быть горячим и холодным.
5. Волочением называется процесс деформирования металла путем его протягивания через отверстие в волоке, имеющее меньшее поперечное сечение. В результате волочения поперечные размеры изделия уменьшаются, а длина увеличивается. Волочение широко применяется в производстве пруткового металла, проволоки, труб и другого. Производится на волочильных станах, основными частями которых являются волоки и устройство, тянущее через них металл. Волочением обрабатывают различные марки стали, цветные металлы и их сплавы. Волочение осуществляется в холодном и горячем состоянии с обильным применением смазки. Инструментом для волочения служит волока. Технологический процесс при волочении складывается из след операций: 1) очистка пов-ти заготовок от загрязнений, 2) заострение концов труб, прутков и проволоки, 3) заправка заостренного конца в матрицу, 4) процесс волочения, 5) отделка готовой продукции. Оборудование, на котором осуществляют волочение, называют волочильными станами. Путем волочения получают изделия высокой чистоты пов-ти.
6. Способы получения поковок. Поковкой называют заготовку детали или деталь, полученную обработкой металлов давлением. 1. Штампованная поковка – получается при деформации металла в ограничивающих их стенках штампа. Причем, штамповка может быть, как горячей – с предварительным нагревом металла, так и холодной, без такой подготовки. Штамповкой можно изготавливать поковки из металлопроката совершенно любого сечения. Горячая объемная штамповка по сравнению с ковкой позволяет изготовить поковку, по конфигурации очень близкую к готовой детали, с большой точностью и высокой производительностью. Однако необходимость использования специального дорогостоящего инструмента-штампа для каждой поковки делает штамповку рентабельной лишь при достаточно больших партиях однотипных поковок. Штамповкой получают поковки массой до нескольких сотен килограммов и в редких случаях до нескольких тонн. 2. Кованная поковка – отличается свободным положением металла во время ковки, прочностью и пластичностью полученного материала. Ковка- процесс горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента. Ковка. При ковке горячее деформирование металла производят последовательно на разных участках заготовки с помощью универсального подкладного инструмента или бойков. В качестве исходной заготовки при ковке используют для мелких и средних по массе поковок сортовой прокат, для крупных поковок - слитки.
7. Ковка- процесс горячей обработки металлов давлением, при котором металл деформируется с помощью универсального инструмента. Нагретую заготовку укладывают на нижний боек и верхним бойком последовательно деформируют отдельные её участки. Металл свободно течет в стороны, не ограниченные свободными поверхностями инструмента, в качестве которого применяют плоские или фигурные (вырезные) бойки, а также различный подкладной инструмент. Изделия и полуфабрикаты, получаемые ковкой, называют «поковка». Различают ковку в штампах(штамповка) и без применения штампов(свободная ковка). Ковка подразделяется на ручную и машинную. Ручную осущ молотом. Мех производят на ковочных молотах и прессах. Молоты используют для изготовления изделий средних размеров, прессы- для крупных. Основным универсальным инструментом при ковке являются бойки(рис). К основным операциям ковки относятся осадка, протяжка, прошивка, отрубка, гибка. Осадка - операция уменьшения высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения. Заготовка 2 устанавливается на нижний боек 1, по торцу наносятся удары верхним бойком 3(рис). Протяжка - операция удлинения заготовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения. Прошивка - операция получения полостей в заготовке за счет вытеснения металла. Рубка - операция отделения части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента- топора. Гибка - операция придания заготовке изогнутой формы по заданному контуру
8. Горячая объемная штамповка. При горячей объемной штамповке формообразование поковок осуществляется в спец инструментах- штампах. Горячей объемной штамповкой получают заготовки для ответственных деталей автомобилей, тракторов. Этим способом можно изготавливать детали массой от нескольких граммов до нескольких тонн. Горячая объемная штамповка это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки осуществляется пластическим деформированием нагретой заготовки в специальном инструменте – штампе. Поковка-это изделие, получаемое объемной штамповкой. Общий технологический процесс состоит из горячей штамповки, отрезки излишек материала и зачистки заусенцев термической обработки, правки и калибровки и отделки пов-ти. Штамповка может быть осуществлена в открытых и закрытых штампах. При штамповке в открытых штампах поковка получается с избытком металла, штамповка в закрытых штампах является безоблойной.
10. Листовая штамповка- метод изготовления плоских и объемных тонкостенных изделий из листового материала с помощью штампов на прессах или без прессов. Сущность способа заключается в процессе, где в качестве заготовки используют полученные прокаткой лист, полосу или ленту, свернутую в рулон. Листовой штамповкой изготовляют самые разнообразные плоские и пространственные детали массой от долей грамма и размерами, исчисляемыми долями миллиметра (например, секундная стрелка ручных часов), и детали массой в десятки килограммов и размерами, составляющими несколько метров (облицовка автомобиля, самолёта). Для деталей, получаемых листовой штамповкой, характерно то, что толщина их стенок незначительно отличается от толщины исходной заготовки. При изготовлении листовой штамповкой пространственных деталей заготовка обычно испытывает значительные пластические деформации. Листовую штамповку подразделяют на холодную и горячую. Горячей листовой штамповкой в основном производят крупногабаритные изделия из заготовок толщиной более 10 мм (котлы, цистерны, корпуса судов). Основное оборудование листовой штамповки-механические и гидравлические прессы, а инструмент – штампы различных конструкций. К основным операциям относятся: резка- отделение части металла по прямой или кривой линии, вырубка- единовременное отделение материала от заготовки по замкнутому контуру, пробивка- получение отверстий материала внутри детали. Рис. а) вырубка; б) гибка; в) вытяжка; г) формовка. 1 – пуансон; 2 – заготовка (изделие); 3 – штамп (матрица).
9. Холодная объемная штамповка- процесс штамповки в открытых и закрытых штампах без нагрева металла. Отличие её от обработки горячей штамповкой в том, что её выполняют при температуре сплава ниже точки рекристаллизации. Основными операциями холодной штамповки являются объемная формовка, выдавливание, калибровка, высадка и чеканка. Объемная формовка-операция, при которой деталь получают обжатием заготовки в открытом или закрытом штампе. Холодное выдавливание- изготовление сплошных и полых тонкостенных изделий из толстой заготовки выдавливанием металла в зазор между пуансоном и матрицей. Эта операция выполняется прямым, обратным и комбинированным способами(рис б-г). Холодная калибровка применяется для получения точных размеров и гладкой пов-ти деталей, изготовленных горячей объемной штамповкой. Холодная высадка применяется для образования местных утолщений заготовки требуемой формы. Чеканка- операция, посредством которой образуется выпукло-вогнутый рельеф на пов-ти детали за счет малого перемещения металла под штампом.
2. Получение машиностроительных профилей. Прокатка. При прокатке металл деформируется вращающимися валками, конфигурация и взаимное расположение которых различны. Различают три схемы прокатки: продольную, поперечную и поперечно-винтовую. Наибольшее распространение находит схема продольной прокатки, когда металл перемешается перпендикулярно плоскости, проходящей через оси валков. Трение между валками и заготовкой обуславливает ее захват и деформирование: обжатие по высоте, уширение и вытяжку. Инструмент прокатки – гладкие и калиброванные валки. Оборудование – прокатные станы. Исходной заготовкой при прокатке являются слитки. Прессование. Процесс прессования, при котором металл выдавливают сквозь отверстие произвольной формы, позволяет получать профили более сложной формы, чем при прокатке, и с более высокой точностью. Заготовками служат слитки или прокат. Волочение. Процесс волочения, осуществляемый в условиях холодной деформации, позволяет получать проволоку, тонкостенные трубы и другие профили небольших размеров с высокой точностью к низкой шероховатостью поверхности. Волочением называется процесс деформирования металла путем его протягивания через отверстие в волоке, имеющее меньшее поперечное сечение. 1.Точение Токарная обработка — это обработка резанием наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей, отрезание, снятие фасок, нарезание внутренних и наружных резьб на токарных станках. Точение является одним из основных видов обработки металла резанием. Точение применяют, чтобы получить детали, представляющие собою тела вращения. Точение производят на токарных станках - простых и винторезных. Инструментом для работы на токарных станках являются резцы. Главным движением при точении является вращательное движение детали. Движение подачи придается режущему инструменту. Прямолинейное движение подачи может быть направлено вдоль или поперек оси вращения изделия, соответственно и подача называется продольной или поперечной. Вращательное движение заготовки называют главным движением резания, а поступательное движение режущего инструмента — движением подачи. Разновидности точения Обтачивание — обработка наружных поверхностей. Растачивание — обработка внутренних поверхностей. Подрезание — обработка плоских торцевых пов-тей. Резка — разделение заготовки на части или отделение готовой детали от заготовки. Токарная обработка металлов, основана на удалении припуска и превращении его в стружку, определяются понятием резание металла. Токарно-винторезный станок Рис. 6.4 состоит из станины 2, закреплённой на двух тумбах 1 и 8. На станине смонтирована передняя бабка 6 с коробкой подач 3, панелью управления 5 и шпинделем 4. Продольный суппорт 7 установлен на направляющих станины и обеспечивает продольную подачу резца. Поперечная каретка с верхним суппортом 9 и резцедержателем 8 перемещается по направляющим продольного суппорта. Задняя бабка 10 перемещается по направляющим станины
3. Фрезерование- технологический метод обработки плоских и фасонных поверхностей, который по объему выполняемых работ составляет около 30% от всех методов обработки резанием и уступает только точению. Фрезерование является производительным и универсальным методом механической обработки и осуществляется многолезвийными режущими инструментами - фрезами. При фрезеровании главным движением является вращение фрезы, а движе-нием подачи - поступательное или круговое перемещение заготовки или фрезы. Чтобы получить фрезерованием требуемую пов-ть, необходимо сообщить фрезе и заготовке движения, согласованные друг с другом. Эти движения подр на основные и вспомогательные. Основные-для фрезерования детали- главное движение и движение подачи. Вспом- настройка станка. Виды станков: консольно-фрезерные, бесконсольные, продольно-фрезерные, непрерывного действия, универсально-фрез, копировально-фрез. В машиностроении фрезерованием обрабатываются: - горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости; - уступы и канавки прямоугольного и плоского сечения, плоские и пространственные; - различные пазы, узкие и глубокие прорези; - фасонные поверхности различных профилей и тд. Основные виды фрез: 1) по способу крепления фрезы- насадные и основные. 2) по способу крепления зубьев фрезы- цельные и со вставными зубьями. 3)по форме зубьев фрезы- с обыкновенным и затылованным зубом. 4)по расположению зубьев на исходном цилиндре- цилиндрические фрезы, торцевые, угловые, фасонные,концевые,дисковые.
2. Металлоре́жущий стано́к — машина, предназначенная для размерной обработки металлических заготовок в соответствии с чертежом (эскизом) путем снятия материала механическим способом с помощью режущего инструмента. Токарные станки в эту группу входят станки, которые предназначены для обработки поверхностей вращения. При обработке на станках данной группы движение резания идет за счет вращения обрабатываемой детали. Сверлильные и расточные станки Основное назначение станков данной группы - обработка круглых отверстий детали. Движение резания идет от вращения инструмента станка. Шлифовальные станки В этой группе станков обработка выполняется при помощи абразивных шлифовальных кругов. Фрезерные станки. В этой группе станков обработка (резание) выполняется при помощи фрез. Строгальные станки. В данную группу станков входят станки, у которых общим признаком является использование в качестве движения резания прямолинейного возвратно-поступательного движения резца или обрабатываемой детали. Протяжные станки. В данную группу входят станки, использующие в качестве режущего инструмента протяжки. Полировальные и доводочные станки. Объединяющей фактор данной группы - абразивный режущий инструмент. Зубообрабатывающие станки. Данная группа станков предназначена для обработки зубьев колес, сюда так же включаются зубошлифовальные станки. Резьбообрабатывающие станки. Данная группа станков предназначена для изготовления резьб (кроме токарных станков). По степени универсальности и специализации различают станки универсальные, или общего назначения, на которых выполняются различные операции по обработке деталей разнообразной номенклатуры; специализированные — для обработки деталей одного или немногих наименований, сходных по конфигурации, но имеющих различные размеры; специальные — для обработки одной детали или деталей одного типоразмера. В зависимости от массы металлорежущие станки общего машиностроения делят на категории легкие — до 1 т ,средние — до 10 т ,тяжелые — свыше 10 т А последние в свою очередь — на крупные — 10—30 т, тяжелые — 30—100 т и особо тяжелые (уникальные) — более 100 т. По степени точности различают классы станков нормальной точности — Н; повышенной точности — П; высокой точности — В ); особо высокой точности — А особо точные — С
6. Методы отделочной обработки пов-тей. Отделка поверхностей чистовыми резцами и шлифовальными кругами К этой группе методов относятся: 1) тонкое обтачивание; 2) тонкое растачивание; 3) тонкое шлифование. Тонкое обтачивание осуществляется при высоких скоростях резания, малых глубинах и подачах. Часто используются токарные резцы с широкими режущими лезвиями, которые располагают строго параллельно оси обрабатываемой заготовки. Тонкое обтачивание обеспечивает получение поверхностей правильной геометрической формы. Тонкое обтачивание требует применения быстроходных станков высокой жесткости и точности, а также качественной предварительной обработки. Тонкое растачивание используется в тех случаях, когда заготовки из вязких цветных сплавов либо стали, выполнены тонкостенными. Тонкое растачивание целесообразно при точной обработке глухих отверстий. Тонкое шлифование производят мягким мелкозернистым кругом при больших скоростях резания и малой глубине резания. Шлифование сопровождается обильной подачей охлаждающей жидкости.. Характерной чертой всех отделочных методов обработки резанием является весьма малый размер сечения срезаемой стружки и, следовательно, малое усилие резания. Для рационального применения отделочных методов необходима хорошая предварительная обработка поверхности и оставление очень небольшого припуска.
5. Строгание — разновидность обработки резанием металлов, либо неметаллов. Процесс строгания обычно осуществляется механическим или ручным способом. Механический способ строгания на строгальном станке осуществляется путём возвратно-поступательных движений режущего инструмента, закреплённого в резцедержателе, либо самого изделия, закреплённого на рабочем столе строгального станка. В последнем случае резец неподвижен. Строгальные станки предназначены для обработки резцами плоскостей и фасонных линейчатых пов-тей. Станки имеют рабочий ход, во время которого происходит резание, и обратный ход , когда инструмент или заготовка возвращается в исходное положение. Делятся на поперечно-строгальные, продольно-строгальные и долбежные. 1-для изготовления мелких и средних деталей. 2-для крупных. 3-шпоночных пазов, канавок. При строгании формообразование плоскости обеспечивается сообщением заготовке и инструменты двух движений- главного(движение резания) и движения подачи. Главным движением у поперечно-строгальных и долбежных станков является возвратно-поступательное движение инструмента, а продольно-строгальных – возвратно-поступательное движение рабочего стола с заготовкой. Движением подачи у поперечно-строг и долбежных явл перемещение стола с заготовкой, а у продольно-строг – перемещение режущего инструмента.
7. Физические основы формообразования поверхностей деталей машин Пространственную форму детали определяет сочетание различных поверхностей. Геометрическая поверхность представляет собой совокупность последовательных положений (следов) одной производящей линии, называемой образующей, движущейся по другой производящей линии, называемой направляющей. Например, для образования круговой цилиндрической поверхности прямую линию (образующую) перемещают по окружности (направляющей). При обработке поверхностей деталей на металлорежущих станках образующие и направляющие линии воспроизводятся комбинацией движений заготовки и инструмента, скорости которых согласованы между собой. Движения резания являются формообразующими. Обработка резанием деталей машин реализует четыре метода формообразования поверхностей: метод копирования, метод следов, метод касания, метод обкатки. Метод копирования – режущая кромка инструмента соответствует форме образующей линии обрабатываемой поверхности детали. Направляющая линия 2 воспроизводится вращением заготовки. Главное движение является формообразующим. Движение подачи необходимо для получения поверхности заданного размера. Метод применяется для обработки фасонных поверхностей. Метод следов – образующая линия 1 является траекторией движения точки (вершины) режущей кромки инструмента, а направляющая линия 2 – траекторией движения точки заготовки. Движения резания являются формообразующими. Метод наиболее широко распространен при обработке резанием. Метод касания – образующей линией 1 служит режущая кромка инструмента, а направляющая линия 2 поверхности является касательной к ряду геометрических вспомогательных линий – траекторий точек режущей кромки инструмента в направлении подачи. Движение подачи – формообразующее. Метод обкатки – направляющая линия 2 воспроизводится вращением заготовки. Образующая линия 1 получается как огибающая кривая к ряду последовательных положений режущей кромки инструмента относительно заготовки благодаря согласованию двух движений подачи.
4.Технологическая особенность метода обработки заготовок точением Точение - технологический процесс обработки резанием наружных, внутренних цилиндрических, конических, винтовых и фасонных а также плоских торцовых поверхностей тел вращения . Точение ведется токарными резцами на металлорежущих станках, как универсальных, так и специальных. Характерная особенность технологического процесса обработки заключается в том, что режущий инструмент имеет одно главное лезвие. При точении существует два вида движения: вращательное - вокруг оси заготовки и поступательное - вдоль ее оси. Вращательное движение заготовки количественно характеризуется окружной скоростью обрабатываемой поверхности, называемой скоростью резания. Поступательное движение вдоль оси заготовки, придаваемое инструменту, является движением продольной подачи. Оба движения осуществляются с постоянной скоростью. При этом за каждый оборот заготовки лезвие токарного резца перемещается из положения 1 в положение 2 вдоль ее оси на размер подачи So и удаляет с нее один виток слоя металла (рис 13.1). Ширина срезаемого слоя определяется глубиной резания t.
8. В основу электрохимических методов обработки заготовок положен принцип анодного растворения, имеющий место при электролизе. При подаче постоянного тока в место обработки на поверхности заготовки происходят хим реакции, превращая слой металла в химические соединения. Продукты электролиза переходят в раствор или удаляются механическим способом. Производительность процессов электрохимической обработки зависит в основном от электрохимических свойств электролита, обрабатываемого токопроводящего материала и плотности тока. Наиболее широко используются следующие виды обработки: – электрохимическое полирование; – электрохимическая размерная обработка; – электроалмазная обработка. Электрофизические методы обработки деталей, основанные на различных процессах энергетического воздействия на твердое тело, получают в настоящее время все большее распространение - Они позволяют обрабатывать заготовки из твердых сплавов, жаропрочных и других материалов, не поддающихся резанию. Характерными свойствами этих методов является возможность обработки, независимо от твердости, возможность копирования по всей поверхности заготовки, при простом поступательном перемещении. Обработка детали производится практически без силового воздействия. Электрофизическая обработка имеет 4 вида: электроискровая, электроимпульсная, электроконтактная и анодно-механическая.
9. Технологичность деталей при обработке резанием
|
|
|