Лекция 4 (Лекции), страница 2

По заданному диаметру прутка dопределяют максимальную силуотрезки и выбирают по каталогуножницы.2. Высота ножей определяетсярасстоянием между опорнымиплитами Hmax и величинойперекрытия C=20…40 мм.Разделка на заготовки3. Вычерчивают положение ножей в раскрытом состоянии, помечаяположение ножей в крайнем нижнем положении.S – ход ножниц4. Определяют радиус выемки с учетомдопуска Д на размеры прутка.5. Расстояние между центрами выемок вкрайнем верхнем положении определяют поформуле:6.

Из геометрических построений,полезная величина хода ножа:7. Для гарантии резки и проталкиванияотрезанной заготовки величина полезногохода должна удовлетворять неравенству:dДR  1.0222m  2(0.05...0.2)Ry  (d  S )  2(m  R)y  (0.8...0.9)dЕсли это неравенство не выполняется, то корректируют величину 2m.8. Угол развалки b=8…12, радиус скругления r=0.05d.Разделка на заготовкиВлияние нагреваНагрев используется:1. При недостаточной величине номинальной силы пресса или ножниц.Температура подогрева – 450…600°С2. При больших остаточных напряжениях у низкопластичных сталей,приводящих к образованию торцевых трещин.Для сталей  В  600 МПа d>150 мм.

Температура подогрева – 450…550°СПодогрев до температуры 50…200°С – если прутки хранились на улице взимних условиях.3. Для малоуглеродистых сталей с повышенной пластичностью  В  450 МПапроводят нагрев до температур 250…300°С – зона синеломкости, в которой утаких металлов снижается ударная вязкость и они становятся болеехрупкими. Точность отрезки при этом повышается.Разделка на заготовкиВлияние охлаждения и повышенной скорости при резке заготовоксдвигом.Охлаждение до температур – 195…-75°С позволяет увеличитьточность отрезки за счет снижения пластических свойств материала.Максимальная сила отрезки повышается примерно в 1.5 раза.В производстве пока не применяется.При обычной резке на кривошипных машинах скоростьдеформирования не превышает 0.3 м/с.Увеличение скорости деформирования до величин свыше 2 м/ссущественно повышает геометрическую точность заготовок.Отрезку при повышенных скоростях можно производить без осевогозазора.Отрезка на повышенных скоростях производится на специальномоборудовании.Эти методы усложняют и удорожают процесс разделения заготовок, иих следует применять только тогда, когда требуемое качество неможет быть обеспечено более простыми методами резки.Разделка на заготовкиЛомка металла в штампах-хладноломах.Разрушение металла производится попредварительно нанесеннымконцентраторам напряжений – надрезампод действием динамических илистатических сил.Различают одноопорную, двухопорную иконсольную ломки (рис.

а, б, в).Наименьшую точность поверхностираздела имеют заготовки, полученныеконсольной ломкой, что объясняетсяасимметрией нагружения.Одноопорная ломка наименее безопасна,т.к. отрезаемые заготовки послеразделения перемещаются вниз.Разделка на заготовкиФизическая основа метода – в зоне, прилегающей к надрезу, возникаетконцентрация напряжений.В результате приложения сил, растягивающие напряженияпревосходят по величине B, что приводит к образованию трещины,распространяющейся со скоростью до 1000 м/с.Надрез наносят разными способами – газовой резкой, дисковой пилой,вдавливанием специального пуансона и др.Глубина и форма надреза должна обеспечивать условие max>B.Силу ломки определяют по формуле:Pk BWLW – сопротивление изгибу,k=0,8…1,1 – коэффициент, зависящий от формы поперечногосечения и схемы приложения сил.Разделка на заготовкиОбласть применения:при разделении проката из твердых металлов: Сталей 45, 40Х, ШХ15 и др.d=50…270 мм, l/d>0.8.Особенно эффективен при ломке проката больших поперечных сечений.Осуществляется на универсальных кривошипных и гидравлических прессах, атакже на специальных гидравлических пресса.Преимущества:- простота и долговечность инструмента;- использование универсальных прессов;- возможность безотходного разделения проката больших сечений.Недостатки:- неуниверсальность метода (нельзя ломать трубы, пластичные материалыпрофили);- необходимость предварительного нанесения надреза;- отклонение от плоскостности торцов (из-за надреза и непрямолинейноститрещины);- нестабильность размеров получаемых заготовок;- необходимость специальных мер по ТБ для защиты от быстролетящихкусочков металла и резкий звуковой эффект.Разделка на заготовкиОтрезка зубчатыми пилами1.

Дисковыми пилами.Область применения: разрезка проката диаметром до 600 мм в<1200МПа.Преимущества:- чистая поверхность;- возможность отрезки точных и очень коротких заготовок;- универсальность (возможность резки пластичных металлов, в т. ч. цветныхметаллов);- отсутствие упрочнения металла в приторцовых зонах.Недостатки:- наличие отхода металла на пропил (4…10 мм);- значительная стоимость инструмента;- невысокая производительность;- загрязнение пространства мелкой стружкой.Разделка на заготовки2. Ленточными пилами.Область применения – разрезкасложных фасонных профилей из сталейи цветных металлов.Преимущества:те же, что и у дисковых + ;меньшая ширина пропила (до 2.2 мм);большая производительность, чем у дисковых.132Недостатки:недостаточная стойкость ленточных пил (5…15 ч)3.

Ножовочными пиламиОбласть применения – единичное, мелкосерийное и серийноепроизводство, d<250мм.Преимущества:высокое качество торцов и возможность отрезки коротких заготовок;меньшие габариты, по сравнению с ленточными и дисковыми станками;сравнимая производительность по сравнению с ленточными.Недостатки:повышенная по сравнению с ленточными ширина пропила (2.5…4мм).Разделка на заготовкиРезка абразивными кругамиРежущий инструмент – диск из абразивных зерен (обычно электрокорунд иликарбид кремния) и связующего вещества.Круги бывают на бакелитовой и вулканитовой основе.Существуют станки с ручной подачей, а также полуавтоматы и автоматы, вкоторых автоматически происходит подача, зажим и снятие материала иавтоматическая подача круга.Область применения: резка проката и труб из труднообрабатываемых изакаленных металлов, алюминиевых сплавов и твердых бронз d<200мм.Преимущества:- высокая геометрическая точность и низкая шероховатость торцов;- повышенная производительность, по сравнению с зубчатыми.Недостатки:- шум при работе;- выделение пыли (необходима вентиляционная система);- быстрое изнашивание кругов;- относительно высокая ширина пропила (около 1% от диаметра круга).Разделка на заготовкиРезка фрикционными пилами.Контактное трение вращающегося с большой скоростью тонкого стальногодиска вызывает местный нагрев и размягчение или расплавлениеразрезаемого материала, частицы которого в виде искр выбрасываются изпрорези.Используются гладкие диски, с накаткой и насечкой по внешней кромке.Материал дисков – инструментальные стали (У7А, У8А) и вязкиенизкоуглеродистые стали с B=400…600 МПа.Область применения:резка фасонного проката и труб из высоколегированных сталей(хромоникелевые, хромокремнистые, содержащие вольфрам и молибден),когда необходимо избежать деформации сечения.Преимущества: Недостатки:-производительность выше, чем у зубчатых.низкая чистота поверхности реза;наплывы на торцах;высокий шум.Разделка на заготовкиРезка электромеханической пилойСпособ похож на резку пилами трения.Принципиальное отличие – кроме разогреваметалла трением создается электрическая дуга,которая способствует расплавлению металла.Рабочий ток от трансформатора 3 подается на режущий стальной диск1 через скользящий контакт.Другим концом трансформатор соединен с разрезаемой заготовкой.Между вращающимся диском и разрезаемым прутком возникаетэлектрическая дуга, которая складывается с теплотой, выделяющейсяпри трении диска о металл, что обеспечивает легкое внедрение дискав него.Область применения: резка сортового проката из легированныхсталей d<240 мм, а также труб и толстых алюминиевых листов.Разделка на заготовкиПреимущества:- производительность выше, чем у пилы трения;- относительно высокая стойкость, дешевизна (Ст3) и простотаинструмента;- шум меньше, чем у пилы трения.Недостатки:- низкая чистота поверхности реза;- изменение структуры металла в зоне теплового влияния;- необходимость защитных устройств от брызг металла и световогоизлучения.Разделка на заготовкиГазопламенная резка.Осуществляется сжиганием металла в струе кислорода, котораяодновременно служит для удаления продуктов сгорания.Металл подогревают до температуры воспламененияподогревающим газовым пламенем (ацетилен, пропан, метан, парыбензина, керосина и т.п.).Основным условием, обеспечивающим относительно хорошеекачество реза, является то, что температура воспламенения(сгорания) большинства металлов выше, чем температура ихплавления.

Иными словами металл сгорает, предварительно нерасплавившись.Сталь, содержащая более 0.7% углерода, одновременно горит ирасплавляется, поэтому поверхность реза некачественная.Применяют два способа – кислородная резка (рисунок) икислородно-флюсовая резка.Разделка на заготовки1 – канал для кислорода2 – канал для ацетилена3 – наружный мундштук4 – внутренний мундштук,5 – подогревающее газовое пламя,6 – струя режущего кислорода,7 – разрезаемый металл,8 – шлак.Разделка на заготовкиКислородная резка.Область применения: резка низко- и среднеуглеродистых сталей,низколегированных сталей, титановых сплавов, в основном вмелкосерийном производстве.

Зачистка металла от поверхностныхдефектов.Преимущества:- возможность резки по сложному контуру;- существование как ручных резаков, так и машин с программнымуправлением;- возможность резки материала значительной толщины.Недостатки:- низкая производительность;- значительные потери металла (ширина прорези до 10 мм, общая потеря до2% метала);- неравномерность ширины прорези по высоте (на выходе на 10-50% шире,чем на входе);- изменение структуры металла в значительной зоне термического влияния;большой расход кислорода;- загазованность помещения.Разделка на заготовкиКислородно-флюсовая резка.Отличается от кислородной тем, что в зону раздела вместе с кислородомподается флюс (железный порошок), который, сгорая, повышает температурув зоне разрезки.Область применения: разрезка заготовок из высоколегированных,хромистых, хромоникелевых сталей, сталей содержащих вольфрам имолибден, медных и алюминиевых сплавов при толщине до 500 мм.Разделка на заготовкиЭлектроискровая (электроэрозионная) резкаОсуществляется дисковым или ленточным инструментом в ванне сдиэлектриком (керосин, вода и др.).Источник постоянного тока 5 заряжает через сопротивление 4конденсатор 3, который периодически, несколько сот раз в секундуразряжается через искровой промежуток между инструментом 1(катодом) и заготовкой 2 (анодом).Плотность тока достигает сотен тысяч А/мм2, при этом развиваетсятемпература порядка 10000 °С, что вызывает взрывообразноеплавление, сгорание и испарение металла.Область применения:резка труднодеформируемых высокопрочных материалов.Преимущества:- возможность отрезки очень коротких заготовок;- высокое качество поверхности разделения.Недостатки:- низкая стойкость инструмента;- большой расход энергии.Разделка на заготовкиАнодно-механическая резкаВ отличие от электроискрового метода расплавление металлапроизводится электрической дугой, образующейся между катодоминструментом 3 и анодом – заготовкой 2 в среде рабочей жидкости(электролита) 4.