Лекции ТКМ (1) (ЛЕКЦИЯ Семенов К.Г), страница 8
Описание файла
Документ из архива "ЛЕКЦИЯ Семенов К.Г", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология конструкционных материалов (ткм)" из , которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. .
Онлайн просмотр документа "Лекции ТКМ (1)"
Текст 8 страницы из документа "Лекции ТКМ (1)"
На рис. 13Д показан процесс получения швеллера в результате последовательного приближения профиля исходной заготовки к форме прокатанного изделия. Прокатка ведется в горячем состоянии.
|
Рис. 13Д. Последовательность получения швеллера 1, 2, 3, 4, 5 – переходы |
2.3. Получение труб
2.3.1. Получение бесшовных труб поперечно-винтовой прокаткой (рис. 2Д, в)
Бесшовные трубы прокатывают из отливок круглого сечения поперечно- винтовой прокаткой в горячем состоянии
2.3.2. Получение сварных труб (рис. 14Д).
|
Рис. 14Д Процесс получения прямошовной сварной трубы. 1,2,3,4,5,6 - переходы Сварные трубы изготовляют из листа или полосы (ленты), называемой штрипсом. Процесс изготовления сварной трубы включает свёртывание полосы в трубу, называемое формовкой трубы, и сварку её кромок (на переходе 6 после выхода из клети). Сварные трубы получают на трубопрокатных станках как в горячем, так и в холодном состояниях. |
2,4. Получение специального проката (периодические профили) (рис. 15Д).
|
Рис. 15Д Получение периодического профиля поперечной прокаткой Периодические профили производят как в горячем, так и в холодном состояниях. |
2,5. Получение специального проката (гнутые профили) (рис. 16Д).
|
Рис. 16Д. Получение гнутых профилей 1,2,3,4,5,6 - переходы | Гнутые профили можно получать профилированием листового материала на профилегибочных станах. Процесс профилирования заключается в постепенном изменении формы сечения листовой заготовки до требуемого профиля путём последовательной гибки при прохождении полосы или ленты через несколько пар (до 20 и более) вращающихся фигурных роликов. Необходимое число пар роликов зависит от сложности конфигурации получаемого профиля. В процессе профилирования площадь поперечного сечения и толщина исходной заготовки практически не изменяются. Процесс получения гнутых профилей выполняется, как правило, в холодном состоянии |
2.6. Получение специального проката (детали машин) (рис. 17Д, 18Д, 19Д).
|
Рис. 17Д. Поперечная прокатка винтов | 1 – прокатываемый винт; 2 – валки. Выполняется в горячем состоянии. | ||
| Рис. 18Д Поперечная прокатка зубчатых колёс | Исходная заготовка помещается между профилирующими зубчатыми валками, которые в процессе работы постепенно сближаются друг с другом, производя накатку зубьев на исходной заготовке. Выполняется в горячем состоянии. | ||
| 3 
1                             2 2     Рис. 19Д Поперечно-винтовая прокатка шаров 1 – верхний валок; 2 – нижний валок; 3 – заготовка; 4 – центрирующий упор | При поперечно-винтовой прокатке валки 1 и 2 вращаются в одну сторону и повёрнуты относительно друг друга на небольшой угол. Это придаёт винтовое движение заготовке 3 и обеспечивает её продольную подачу. Вылет заготовки из валков предотвращается центрирующими упорами 4. Ручьи валков сделаны по винтовой линии. Сначала происходит захват заготовки, приводящий к её продольному продвижению с постепенно увеличивающимся обжатием и приданием формы шара. Если по ходу прокатки выступы ручьёв сужаются до полного разделения заготовки на части, то в результате прокатки получаются шары. Для изготовления шаров диаметром меньше 4 мм применяют холодную прокатку, а для более крупных шаров (от 4 до 40мм) – горячую. | ||
II. Прессование – технологический процесс получения заготовок или деталей в результате выдавливания металла исходной заготовки через отверстие матрицы, конфигурация которого соответствует профилю получаемого изделия.
Исходная заготовка – слиток или прокат
Инструмент прессования – пуансон, оправка, матрица.
Оборудование – гидравлические прессы.
Технология прессования
Различают прямое и обратное прессование (рис. 20Д, а и б соответственно).
Прессованием можно получать профили сплошного сечения (рис. 20Д) и полые профили (рис. 21Д)
| а
| При прямом прессовании направление выдавливания металла S совпадает с направлением движения пуансона 4 под действием силы Р. При этом пуансону приходится преодолевать не только сопротивление обрабатываемого материала пластическому формоизменению, но и силу контактного трения Т1, противодействующую проталкиванию исходной заготовки 1 относительно стенок контейнера 2. Недостатки: большие силы трения. Для снижения сил трения применяется смазка стенок контейнера и поверхности исходной заготовки (графит, жидкое стекло) | |
|
б | При обратном прессовании направление выдавливания металла S противоположно направлению движения пуансона 4. При обратном прессовании уже не нужно проталкивать заготовку 1 относительно стенок контейнера и, соответственно, преодолевать дополнительную силу трения. Таким образом, по сравнению с прямым обратное прессование при производстве того же профиля позволяет использовать пресс меньшей силы и экономить энергию. Преимущества: меньшие, по сравнению с прямым прессованием, силы трения и, как следствие, экономия энергии . Недостатки: а – длина получаемого профиля ограничена допустимой длиной трубчатого пуансона; б – прочность трубчатого пуансона существенно меньше прочности сплошного пуансона, применяемого при прямом прессовании, что обуславливает снижение допустимых сил Р обратного прессования. Из-за этих недостатков обратное прессование применяют значительно реже прямого. | |
| Рис. 20Д Прессование (схема получение профиля сплошного сечения) а – прямое; б – обратное: 1 – заготовка; 2 – контейнер; 3 – матрица; 4 – пуансон (обеспечивает выдавливание исходной заготовки в процессе прессования); 5 – выталкиватель – служит для выталкивания заготовки из контейнера после окончания процесса прессования (в процессе прессования неподвижен); 6 – продукция прессования; Р – усилие прессования; Рв – усилие на выталкивателе (в процессе прессования Рв ≥ Р); S - направление выдавливания; Т1 – контактная сила трения. Прямое и обратное прессование выполняется как в холодном, так и в горячем состояниях. | ||
|
5 в) 7 а) 6 б) 4 1 2 4
3
1 2
4
б              
а    6 Рис. 21Д. Прессование (схема получения полого профиля) а – заготовка в контейнере перед началом обработки; б – прошивка заготовки; в – завершение прессования: 1 – контейнер; 2 – матрица; 3 –оправка – служит для предварительной пробивки отверстия (прошивка) и формирования внутренней полости получаемого изделия в процессе прессования; 4 – пуансон; 5 – исходная заготовка; 6 – выдра (отход при операции прошивка. | При получении полого профиля перед началом прессования в исходной заготовке 5 нужно получить сквозное отверстие. Чаще всего это отверстие получают на том же самом прессе, совмещая операции прошивки (операция получения отверстия на прессе) и прессования. Реже отверстие получают прошивкой на другом прессе или сверлением. | |
вПродукция прессования.
Комбинируя формы оправки и выходного отверстия матрицы, в результате прессования можно получить большое многообразие изготавливаемых профилей (рис. 22Д). Профиль сплошного сечения получают как прямым, так и обратным прессованием. Полые профили получают, как правило, прямым прессованием.
| Рис. 22Д. Примеры профилей, получаемых прессованием |
Основные преимущества и недостатки прессования
| Преимущества | Недостатки |
| 1. Высокая размерная точность получаемых профилей (отсутствие или минимальный объем последующей механической обработки). 2. Возможность получать сложные профили 3. Высокая производительность 4. Быстрота перехода с одного типоразмера изделия на другой (достаточно заменить матрицу или оправку: например, вместо матрицы с круглым отверстием диаметром 20 мм, поставить матрицу с треугольным отверстием с длиной стороны треугольника 15 мм или оправку круглого поперечного сечения заменить на квадратную). | 1. Большие силы деформации, приводящие к интенсивному износу инструмента. 2. Ограниченная по сравнению с прокаткой длина заготовки. 3. Повышенный по сравнению с прокаткой отход металла (наличие пресс-остатка). Пресс остаток – часть исходной заготовки, остающаяся в контейнере после завершения процесса прессования. Образуется вследствие того, что весь металл не может быть полностью выдавлен из контейнера из-за резкого повышения силы сопротивления в конце прессования. Пресс – остаток отрезается от полученного профиля после окончания прессования. |
III. Волочение – технологический процесс получения заготовок или деталей в результате протягивания исходной заготовки через отверстие матрицы, конфигурация которого соответствует получаемому профилю.
Исходная заготовка – прокатанные или прессованные прутки и трубы.
