Методы правки проката и заготовок

№ п/п	Правка	Точность правки на 1 м длины, мм	Применяется для
1	На правильных валках	1 – 2	Листового и углового проката
2	На гибочных и правильных прессах	1	Листов, прутков, литых (ковкий чугун, сталь) и штампованных заготовок
3	На правильно-растяжных машинах и экспандерах	0,5 – 0,9	Листов, прутков и сварных конструкций
4	На правильно-отрезных станках	0,5 – 0,7	Прутков и проволоки, поставляемых в бухтах
5	На правильно-калибровочных станках	0,5 – 0,9	Круглого проката диаметром до 100 мм
6*	На накатных станках гладкими плашками	0,05 – 0,1	Круглых заготовок длиной до 200 мм
7**	Ручная на плитах, в приспособлениях и струбцинами	0,1 – 2	Плоских и цилиндрических заготовок
8	Ацетилено-кислородная	До 0,5	Листов, сварных конструкций

* Производительность 60 шт/мин.

** Производительность не выше 1 ‑ 2 шт/мин.

Комбинированные методы получения заготовок целесообразно применять для изготовления сложных и крупных заготовок. Обычно такие заготовки расчленяют на отдельные простые элементы, изготовляемые прогрессивными способами с последующим соединением этих частей сваркой или пайкой. Примеры заготовок: листоштампованные элементы, соединенные точечной или шовной сваркой в одну сложную заготовку; штампованные из листа и механически обработанные заготовки, соединенные в одно целое пайкой; крупные элементы из листового проката, отливки, поковки, соединенные электрошлаковой сваркой в одну крупную заготовку (корпуса турбокомпрессоров, рамы стационарных двигателей внутреннего сгорания, станины тяжелых станков); штампованные или обработанные резанием заготовки, залитые в одну сложную заготовку (диафрагмы турбин с залитыми лопатками).

В результате холодной правки возникают остаточные напряжения в материале заготовки; поэтому ее не применяют при изготовлении особо ответственных деталей машин. Резку заготовок из проката обычно производят по упору (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Методы резки проката

№ п/п	Резка	Точность резки, мм	Rа, мкм	Обработка
1	Газовая (ацетилено-кислородная, кислородная, плазменно-дуговая)	Ручная  2 – 5, машинная  0,5 – 1	32 – 125	Листового и углового проката, заготовок различной конфигурации
2	На приводных ножницах	 0,12 – 1,5	12,5 – 6,3	Листового проката, полос и прутков различного профиля
3	Фрикционными дисками	 1	50 – 25	Прутков и труб
4	Круглыми пилами	0,4 – 3,0	6,3 – 12,5	Прутков разного профиля
5	На приводных ножовках	2,0 – 4,5	6,3 – 12,5	Круглого и профильного проката
6	Ленточными пилами	1,5 – 3,5	6,3 – 12,5	-
7	Отрезными резцами	0,3 – 0,8	1,6 – 3,2	Круглого проката и труб
8	Абразивными кругами	0,5 – 1,0	1,6 – 3,2	Твердых материалов
9	Электрохимическая	0,08 – 0,5	1,6 – 3,2	То же
10	Электроэрозионная	Черновая 0,5 – 2,0, чистовая 0,08 – 0,2	0,8 – 6,3	Круглого проката (прутки, трубы)

Рассмотрим кратко особенности типичных технологических этапов для каждой технологии обработки заготовок давлением.

Горячая объемная штамповка ‑ это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование изделия из нагретой заготовки осуществляется с помощью специального инструмента штампа. При этом пластическая деформация металла должна начинаться и заканчиваться при температуре выше температуры его рекристаллизации.

Комбинированные методы получения заготовок целесообразно применять для изготовления сложных и крупных заготовок. Обычно такие заготовки расчленяют на отдельные простые элементы, изготовляемые прогрессивными способами с последующим соединением этих частей сваркой или пайкой. Примеры заготовок: листоштампованные элементы, соединенные точечной или шовной сваркой в одну сложную заготовку; штампованные из листа и механически обработанные заготовки, соединенные в одно целое пайкой; крупные элементы из листового проката, отливки, поковки, соединенные электрошлаковой сваркой в одну крупную заготовку (корпуса турбокомпрессоров, рамы стационарных двигателей внутреннего сгорания, станины тяжелых станков); штампованные или обработанные резанием заготовки, залитые в одну сложную заготовку (диафрагмы турбин с залитыми лопатками).

Рассмотрим кратко особенности типичных технологических этапов для каждой технологии обработки заготовок давлением.

Горячая объемная штамповка ‑ это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование изделия из нагретой заготовки осуществляется с помощью специального инструмента штампа. При этом пластическая деформация металла должна начинаться и заканчиваться при температуре выше температуры его рекристаллизации.

Течение металла ограничивается поверхностями полостей (а также выступов), изготовленных в отдельных частях штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую полость (ручей) по конфигурации изделия (см. рис. 3.3). В качестве заготовок для горячей штамповки в подавляющем большинстве случаев применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей, а также периодический.

Рис. 3.3. Процесс штамповки гаечного ключа

По сравнению с ковкой штамповка имеет ряд преимуществ. Горячей объемной штамповкой можно получить изделие сложной конфигурации без напусков, что при ковке невозможно. Допуски на штампованную продукцию в 3-4 раза меньше, чем на кованную. Вследствие этого значительно сокращается объем последующей обработки резанием. Штампованные изделия обрабатывают только в местах сопряжения с другими деталями, и эта обработка может сводиться только к шлифованию.

Производительность штамповки значительно выше ковки.

В то же время штамп - дорогостоящий инструмент и пригоден только для изготовления какого-то одного, конкретного изделия. В связи с этим, штамповка экономически целесообразна лишь при изготовлении достаточно больших партий одинаковых изделий, например, при массовом производстве шатунов компрессоров.

Есть два способа горячей объемной штамповки:

- штамповка в открытых штампах и в закрытых штампах.

Холодная штамповка – это формообразование деталей в штампах пластическим деформированием при комнатной температуре. Обеспечивается высокая точность и малая шероховатость поверхности при малых отходах и высокой производительности. Материал заготовки должен обладать высокой пластичностью, а штамповки не должны быть слишком сложной формы.

Холодную штамповку делят на два вида: объёмную (сортового металла) и листовую (листовой металл). Основными разновидностями объёмной штамповки являются высадка, выдавливание, вырубка (рис. 3.4, 3.5).

Высадка (рис. 3.4 а) – получение местных утолщений требуемой формы из заготовок малого диаметра, например, высадка головок болтов, винтов, заклёпок и т.п.

Рис. 3.4. Схемы процессов высадки и выдавливания

Заготовкой в этом случае служит холоднотянутый прокат в виде проволоки или прутка  0,5 – 50 мм. Высадку выполняют на специальных холодно-высадочных автоматах. Они могут обеспечить высадку детали за 1 – 2 удара пуансона. Матрица 1 и пуансон 2 сменные. Производительность такого автомата достигает нескольких сотен изделий в минуту.

Выдавливание – это формообразование изделий путём пластического течения металла из полости штампа 2 через отверстие соответствующей формы. Прямым выдавливанием (рис. 3.4 б, в) получают детали в виде стержня.

При холодном выдавливании заготовку помещают в полость, из которой металл выдавливают в отверстия, имеющиеся в рабочем инструменте. Выдавливание обычно выполняют на кривошипных или гидравлических прессах в штампах, рабочими частями которых являются пуансон и матрица.

Широкое распространение получила штамповка-вырубка. В сочетании с последующей гибкой она позволяет получать большое многообразие форм изделий (см. рис.3.5).

Рис. 3.5. Схема процесса вырубки