2. Получение машиностроительных профилей.

Для получения машиностроительных профилей, применяемых в строительных конструкциях или в качестве заготовок для последующего изготовления из них деталей используют прокатку, прессование, волочение и профилирование (производство гнутых профилей)

Прокатка – процесс деформирования металла путем его обжатия между вращающимися валками.

Прессование – выдавливание металла из замкнутого объема через отверстие в матрице.

Волочение – процесс деформирования металла путем его протягивания через отверстие в волоке.

Профилирование – процесс холодного деформирования листовой заготовки путем ее пропускания через несколько пар вращающихся фигурных роликов.

3. Прокатка (сущность" процесса, схемы, инструмент и оборудование, продукция).

процесс пластического деформирования тел на прокатном стане между вращающимися валками. Прокаткой получают изделия разнообразной формы и размеров.

Классификация процессов прокатки. Процессы прокатки классифицируют по следующим признакам:

-по температуре проведения процесса прокатку делят на горячую и холодную (температура металла выше и ниже температуры рекристаллизации соответственно).

-по взаимному расположению осей валков и полосы различают продольную, поперечную и поперечно-винтовую или "косую" прокатку

-по характеру воздействия валков на полосу и условиям деформации прокатка бывает симметричной и несимметричной.

Продольная прокатка. Способ продольной прокатки является наиболее распространенным. При продольной прокатке полоса подводится к валкам, вращающимся в разные стороны, и втягивается в зазор между ними за счет сил трения на контактной поверхности. Полоса обжимается по высоте и принимает форму зазора между валками. При этом способе прокатки полоса перемещается только вперед. Таким способом получают листы, плиты, ленту, фольгу и др.

Поперечная прокатка. При поперечной прокатке обрабатываемое тело цилиндрической формы помещается в зазор между двумя валками вращающимися в одну сторону и получает вращательное движение за счет сил трения на контактной поверхности. Деформация тела происходит при встречном сближении валков. Поперечная прокатка используется для изготовления валов, осей, втулок и других тел вращения.

Поперечно-винтовая прокатка. Поперечно-винтовая прокатка занимает промежуточное положение между продольной и поперечной. Этот способ широко используется для получения полых трубных заготовок.Обрабатываемое тело (цилиндрической формы) проходя между валками движется по винтовой траектории.

1) валки,

2) заготовки

3) оправка

4. Прессование (сущность процесса, схемы, инструмент и оборудование, продукция).

Процесс горячего деформирования металла в замкнутом объеме путем выдавливания металла через отверстие матрицы.

Все процессы можно условно разбить на три группы.

К первой группе относятся процессы, при которых весь объём заготовки деформируется одновременно.

Ко второй группе относятся процессы, при которых деформации подвергается лишь часть объёма заготовки, при этом металл поступает в очаг деформации периодически.

К третьей группе относятся процессы деформации части объёма заготовки с непрерывным поступлением металла в очаг деформации

Схема процесса прямого прессования:а)прутков б)труб

1-цилиндр; 2-матрицедержатель; 3-матрица;

4-изделие; 5-заготовка; 6)-пресс-шайба; 7- пуансон.

5. Волочение (сущность процесса, схемы, инструмент и оборудование, продукция).

Волочение — способ обработки металлов давлением, состоящий в протягивании заготовок круглого или фасонного поперечного сечения через отверстие, сечение которого меньше сечения заготовки.

В результате волочения поперечные размеры изделия уменьшаются, а длина увеличивается. Волочение широко применяется в производстве пруткового металла, проволоки, труб. Производится на волочильных станах, основными частями которых являются волоки и устройство, тянущее через них металл.

Исходными заготовками для волочения служат прокатные или прессованные прутки и трубы из стали, цветных металлов и их сплавов. Волочение труб можно выполнять без оправки (для уменьшения внешнего диаметра) и с оправкой (для уменьшения внешнего диаметра и толщины стенки). Обычно для получения необходимых профилей требуется деформация, превышающая допустимую за один проход, поэтому применяют волочение через ряд постепенно уменьшающихся по диаметру отверстий.

Схема волочения: 1 — волока; 2 — заготовка; 3 — заострённый конец заготовки; 4 — захват

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 (деформации металла под форму). Штампованная поковка характеризуется большей точностью. При чем, штамповка может быть, как горячей, так и холодной, без такой подготовки. Нагрев придаёт металлу эластичность и пластичност.

2. Кованная поковка – отличается свободным положением металла во время ковки, прочностью и пластичностью полученного материала. При ковке основным орудием становятся различные прессы, усилием в несколько тонн, а также молот или кувалда. Благодаря такому воздействию, полученный металл отличается повышенной пластичностью и прочностью, однако соблюдение размеров и форм будущей готовой продукции здесь менее точное, чем при штамповке.

7. Ковка (сущность, операции и примененинструмента).

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

К основным операциям ковки относятся:

Осадка - операция уменьшения высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения.

Протяжка - операция удлинения заготовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения.

Прошивка - операция получения полостей в заготовке за счет вытеснения металла.

Отрубка - операция отделения части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента- топора.

Гибка - операция придания заготовке изогнутой формы по заданному контуру

Инструменты: плоские и вырезные бойки, сплошной и полый прошивень, кузнечный топор, вилка для закручивания обжимки, раскатки, пережимки, квадраты, клещи и патрон.

Схемы операции ковки:А)осадка, Б)высадка

1 и 3 –бойки, 2-заготовка, 4- прикладные кольца.

8. Горячая объемная штамповка (сущность, особенности).

Горячей объемной штамповкой получают заготовки для ответственных деталей автомобилей, тракторов, различных машин, станков и т.д.

Штамповка, по сравнению с ковкой, имеет ряд достоинств: высокую производительность, точность изготовления и хорошее качество поверхности получаемых изделий, возможность получения изделий сложной конфигурации. Основным недостатком является высокая стоимость штампа.

Горячая объемная штамповка – это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки осуществляется пластическим деформированием нагретой заготовки в штампе.

Штамп -это инструмент, представляющий собой металлическую форму, полость которой соответствует конфигурации изготавливаемой поковки. Полости в верхней и нижней частях штампа называются ручьями. Течение металла в штампе ограничивается ручьями

штампа и в конечный момент штамповки при смыкании они образуют единую замкнутую полость, соответствующую по конфигурации поковке. По количеству ручьев в штампе различают одноручьевые и многоручьевые штампы. Одноручьевые штампы применяют для изготовления изделий простой формы и для штамповки заготовок, предварительно подготовленных, т.е.

приближенных к форме готовой поковки, например, ковкой. Многоручьевые штампы используют для изготовления поковок сложной формы

По  способу  изготовления  поковок  горячую  объемную  штамповку  разделяют  на  штамповку  в  открытых  штампах  и  штамповку  в  закрытых штампах .

Рис. 9. Схемы штамповки в открытом (а) и закрытом (б) штампах:  1 –половины штампа; 2 – поковка; 3 – 

заусеничная канавка. 

9. Изготовление деталей холодной объемной штамповкой (сущность, схемы, особенности).

разновидность обработки металлов давлением. Отличие её от обработки горячей штамповкой в том, что её выполняют при температуре сплава ниже точки рекристаллизации. Различают несколько видов холодной штамповки — холодная высадка, холодное выдавливание и штамповка в открытых штампах.

Такая обработка осуществляется в несколько операций, что обеспечивает постепенное и последовательное изменение формы: от изначальной формы заготовки до требуемой формы изделия. В процессе металлообработки происходит упрочнение материала и снижение его пластичности. Для увеличения пластичности и уменьшения сопротивления последующим деформациям применяют межоперационные отжиги, особенно в случаях, когда осуществляется большое число переходов. Детали, изготовленные способом объёмной холодной штамповки, характеризуются высокой точностью: полые изделия, изготовленные этим способом, могут иметь толщину стенки, измеряемую в десятых и сотых долях мм. Технически, применение этой технологии позволяет изготавливать детали особо сложных форм, которые невозможно получить, используя другие методы обработки. Формовка металла без разрушения его целостности позволяет увеличить коэффициент использования материала до 95 % даже для деталей сложной конфигурации[

1-верхняя половина штампа, 2 2-конфигурация поковки, 3 магазин,

10. Листовая штамповка (сущность, схема, инструмент и оборудование).

Метод изготовления плоских и объемных тонкостенных изделий из листового материала с помощью штампов. При листовой штамповке чаще всего используют низкоуглеродистую сталь, пластичные легированные стали, медь и др. Листовую штамповку широко применяют в различных отраслях промышленности, особенно в таких, как авто-, тракторостроении и др.

К преимуществам листовой штамповки относятся:

-возможность получения деталей минимальной массы при заданной их прочности и жесткости;

-достаточно высокие точность размеров и качество поверхности, позволяющие до минимума сократить отделочные операции обработки резанием;

-сравнительная простота механизации и автоматизации процессов штамповки, обеспечивающая высокую производительность 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.

а) вырубка; б) гибка; в) вытяжка; г) формовка. 1 – пуансон; 2 – заготовка (изделие); 3 – штамп (матрица).

Обработка резанием

1. Технологическая особенность изготовления заготовок точением.

Токарная обработка — это обработка резанием наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей, торцевание, отрезание, снятие фасок, прорезание канавок, нарезание внутренних и наружных резьб на токарных станках. 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 поверхностей.

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. Форма обрабатываемой детали обеспечивается, с одной стороны, относительным движением заготовки и инструмента, с другой — геометрией инструмента.

Токарные станки подразделяются на универсальные, специализированные и специальные. Универсальные станки являются самой многочисленной группой токарных станков. На них можно производить все технологические операции, характерные для токарной обработки. Специализированные станки – станки, на которых производят обработку ограниченного числа технологических операций на одинаковых деталях;. Специальные станки служат для выполнения одной или нескольких операций на детали одного типа,размера

Типы резцов

а)проходной прямой

д)отрезной

2. Классификация металлорежущих станков.

— машина, предназначенная для размерной обработки металлических заготовок в соответствии с чертежом (эскизом) путем снятия материала механическим способом с помощью режущего инструмента.

Группы металлорежущих станков

Первая группа - токарные станки в эту группу входят станки, которые предназначены для обработки поверхностей вращения.

Вторая группа - сверлильные и расточные станки Основное назначение станков данной группы - обработка круглых отверстий детали.

Третья группа - шлифовальные станки В этой группе станков обработка выполняется при помощи абразивных шлифовальных кругов.

Четвертая группа - фрезерные станки. В этой группе станков обработка (резание) выполняется при помощи фрез.

Пятая группа - 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.