13

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ПДСС

Учебный курс

Обработка металлов давлением

Курсовая работа на тему:

«Разработка технологического процесса

получения прутка  4 мм из заготовки  12 мм из сплава ЛС 64-2 в состоянии поставки Т

методом бухтового волочения»

Выполнила

Студентка группы МЭ-99-2 Преподаватель

Непокойчицкая В. Г. Лошкарев О. Н.

Москва

-2002-

Содержание

Введение	3
Технология производства прутков	3-7
Расчет	7-12
Список литературы	12

1. Введение

Обработка металла волочением, т. е. протягивание прутка через отверстие, выходные размеры которого меньше, чем исходное сечение прутка, находит широкое применение в металлургической, кабельной и машиностроительной промышленностях. Волочением получают про­волоку с минимальным диаметром 0,002 мм, прутки диаметром до 100 мм, причем не только круглого сечения, трубы главным образом небольшого диаметра и с тонкой стенкой. Волочением обрабатывают стали разнообразного химического состава, прецизионные сплавы, а также практически все цветные металлы (золото, серебро, медь, алюминий и др.) и их сплавы. Изделия, полученные волочением, об­ладают высоким качеством поверхности и высокой точностью разме­ров поперечного сечения. Если изделию требуется придать в основном эти характеристики, то такой вид обработки называют калибровкой.

Волочение чаще всего выполняют при комнатной температуре, когда пластическую деформацию большинства металлов сопровож­дает наклеп. Это свойство в совокупности с термической обработкой используют для повышения некоторых механических характеристик металла. Так, например, арматурная проволока диаметром 3...12 мм из углеродистой конструкционной стали (0,70...0,90 %С) при произ­водстве ее волочением обеспечивает предел прочности 1400...1900 МПа и предел текучести 1200...1500 МПа.

Волочение выгодно отличается от механической обработки металла резанием (строганием), фрезерованием, обточкой и пр., так как при этом отсутствуют отходы металла в виде стружки, а сам процесс за­метно производительнее и менее трудоемок.

Волочением можно изготовлять полые и сплошные изделия часто сложного поперечного сечения, производство которых другими спосо­бами не всегда представляется возможным (например, тонкие изделия, прутки значительной длины).

Необходимо разработать технологический процесс получения прутка  4 мм из заготовки  12 мм из сплава ЛС 64-2 в состоянии поставки Т методом бухтового волочения.

2. Технология производства прутков

Латунь ЛС64-2 отлично обрабатывается резанием, обладает высокими антифрикционными свойствами. Применяется в виде прутков, полос и лент в часовом производстве, автотракторной промышленности и типографском деле. Химический состав латуни ЛС64-2 приведен в таблице 1.

Таблица 1

Химический состав латуни ЛС64-2 по ГОСТ 15527-70

Марка сплава	Компоненты, %		Примеси, %, не более						Примечание
	Cu	Pb	Zn	Fe	Sb	Bi	P	всего
ЛС64-2	63-66	1,5-2,0	Ост.	0,10	0,005	0,002	0,01	0,3	Полосы, ленты, прутки для часового производства

При изготовлении холоднодеформированных прутков применяют различные технологические операции, осуществляют их в определенной последовательности (используют различные технологические схемы). Выбор технологической схемы зависит от ряда факторов: от физико-механических свойств обрабатываемо­го материала, от формы и размеров поперечного сечения изделий, от состава и технических возможностей оборудования, от объема выпуска продукции данного вида и т. д.

Для сплава ЛС64-2 с диаметром заготовки  12 мм и прутка  4 мм подходит технологическая схема, содержащая следующие технологические операции:

• прессованние заготовки;

• волочение в один или несколько переходов на цепных однониточных или мно­гониточных станах;

• обрезка захваток и концов;

• правка и резка на заданные длины на правильно – отрезных станках.

При изготовлении прутков по всем технологическим схемам при необходимости проводят промежуточные отжиги металла, травление и другие операции по подготовке поверхности к последующему волочению или холодной прокатке. При постав­ке изделий в мягком состоянии производят их отжиг в качестве одной из конечных операций. При необходимости с целью снятия остаточных напряжений осуществляют низкотемпературный отжиг изделий (в основном это относится к латунным и бронзовым пруткам). Латунные тянутые прутки диаметром 3—50 мм приме­няются практически во всех отраслях народного хозяйства.

Поставку латунных прутков нормальной, повышенной и высо­кой точности (диаметром до 10 мм) осуществляют по ГОСТ 2060 – 73. По состоянию металла латунные прутки изготовляют мягкими (М), полутвердыми (ПТ) и твердыми (Т).

Сортамент и технические тре­бования к пруткам определяются соответствующими стан­дартами и техническими условиями. Заготовки для прутков мелких диаметров получают горячим прессованием на горизонтальных прессах или непрерывным литьем с последующей деформацией прокаткой, а для прутков средних и крупных диаметров основной способ получения заготовки — прессование на гидравлических прессах.

Прутки средних и больших диа­метров изготовляют с использованием волочения на цепных одно – или многониточных станах. В таблице 2 при­ведена технология изготовления латунных прутков диаметром 3, 6, 8, 18 и 30, 41 мм. Прутки являются относительно простой про­дукцией, поэтому при их изготовлении по всем схемам технологи­ческий цикл сравнительно невелик. При изготовлении прутков по приведенным технологическим схемам слитки перед прессованием нагревают до 700 – 800°С в зависимости от марки латуни, коэффициенты вытяжки при отделочном волочении 1,07 – 1,24 зависят от состояния поставки (полутвердое или твердое). Прутки диаметром менее 10 мм подвергают волочению на цеп­ных станах

Таблица 2

Технологический процесс изготовления латунных прутков

Операция	Оборудование	Марка латуни, форма сечения и диаметр прутка, мм
		Л63, шестигр., 6,0	ЛС59-1, Л63, круг, 8	ЛС59-1, Л63 круг, 18	ЛС59-1, Л63, круг, 30	ЛС59-1. Л63, шес­тигр., 41
Нагрев слитка	Индукционная установка или газовая печь	+	+	+	+	+
Прессование	Пресс 10000 кН	+	+
	Пресс 25000 кН			+
	Пресс 20000 кН				+	+
Обрезка кон- цов, резка на части	Дисковая пила				+	+
Травление	Травильная установка для бухт	+	+	+
	Травильная ванна				+	+
Волочение	Трехниточный цепной стан 300 кН				+	+
	Барабан ВМ 1/550	+
Волочение, правка, резка, полировка на комбинирован- ных линиях	Линия 2—7,5	+
	Линия 4 — 15		+
	Линия 10—25			+
Правка, резка на части, об- резка концов	Линия отделки прутков 20 — 40				+	+
Контроль	Участок конт- роля	+	+	+	+	+
Сдача на склад		+	+	+	+	+

В качестве исходного материала для волочения применяют катанную и прессованную заготовку. Независимо от способа получения исходная заготовка перед волочением проходит тщательную предварительную подготовку, которая заключается в проведении того или иного вида термической обработки, удаление окалины и подготовке поверхности для закрепления и удержания на ней смазки в процессе волочения. Эти предварительные операции обеспечивают нормальное выполнение пластической деформации в волочильном отверстии, способствуют получению высокого качества поверхности изделия, уменьшают усилие и энергию на волочение и снижают износ волочильного инструмента.

Термическая обработка металла перед волочением снимает наклеп, придает металлу необходимые пластические свойства, обеспечивает получение наиболее оптимальной структуры. В зависимости от химического состава металла и назначения продукта волочения применяют отжиг, нормализацию, закалку, патентирование.

При производстве проволоки и прутков волочением большое внимание уделяют подготовке поверхности продукта обработки перед волочением. Удаление окалины в калибровочных и волочильных цехах производят механическим, химическим (травление) и электрохимическим способами. Для меди и ее сплавов используют травление в 5…10%-ной серной кислоте при температуре 30…60С. Травление металла в кислотах обычно производят с добавлением в ванну присадок (ингибиторов травления), которые значительно уменьшают скорость растворения основного металла, но не влияют на скорость растворения окалины, что предотвращает перетравливание.

Непосредственно после травления металл тщательно промывают для удаления остатков раствора кислоты, шлама, травильной присадки, грязи. Промывку производят немедленно после травления, так как задержка ведет к высыханию травильной жидкости. После удаления окалины наносят подсмазочный слой, который должен хорошо удерживать смазку при волочении и способствовать предохранению налипания металла на рабочую поверхность волоки.

После травления, промывки, нанесения подсмазочного слоя металл сушат в специальных камерах при циркуляции воздуха температурой 300…350С. Сушка удаляет влагу, а также устраняет возможную травильную (водородную) хрупкость, которая может возникнуть от того, что часть водорода, образующегося при травлении, диффундирует в металл и вызывает ухудшение его пластических свойств.

Затем следует непосредственно процесс волочения. После которого прутки правят, шлифуют, полируют и в зависимости от назначения наносят на них защитные покрытия.