2. Методы пластической деформации.

Обработка металлов давлением - методами пластической деформации производится без снятия стружки, в холодном (волочение, холодная штамповка) или горячем (прокатка, ковка, горячая штамповка) состоянии.

Прокатка - это метод пластической деформации, при котором обработка металла осуществляется путем пропускания его через валки прокатных станов для уменьшения толщины заготовки и увеличения ее длины. Форма полученного проката называется профилем. На валках с гладкой поверхностью получают листы, полосы, ленты, а на валках с углублениями (ручьями) - профильный прокат. По профилю прокат делят на сортовой (круглый, квадратный, прямоугольный) и листовой; в отдельную группу входят трубы и специальные виды проката.

Сортовой прокат широко используется в машиностроении, строительстве, при изготовлении товаров народного потребления.

Листовой прокат находит применение в автомобильной промышленности, при изготовлении корпусов холодильников, стиральных машин, плит, посуды.

Ковка - при этом методе заготовку формуют в горячем состоянии под воздействием бойка молота или пресса. Различают ковку свободную и в штампах (горячая объемная штамповка).

При свободной ковке металл находится на плоской поверхности наковальни и может свободно течь в пространство между бойком и наковальней. Свободная ковка может быть ручной и машинной. При ручной ковке используют кузнечный инструмент, машинную производят на гидравлических прессах. Свободную ковку используют при мелкосерийном производстве или для изготовления деталей сложных форм.

Ковка в штампах (объемная штамповка) заключается в том, что течение деформируемого металла ограничивается штампом. Достоинством объемной штамповки является достаточно высокая точность размеров и хорошая чистота поверхности поковок. Этим способом изготовляют заготовки для ножей, ножниц, инструментов, детали замков и др.

Листовую штамповку в зависимости от назначения подразделяют на штамповку-вырубку, -вытяжку, -гибку, -пробивку. Для штамповки применяют штамп, состоящий из матрицы и пуансона. Листовой штамповкой получают металлическую посуду, столовые приборы, детали и кузова транспортных средств. Преимущества этого метода состоят в том, что он высокопроизводителен, позволяет экономно расходовать металл, достаточно автоматизирован, а изделия имеют точные размеры и хорошую чистоту поверхности.

Волочение - это протягивание заготовки через отверстие для уменьшения ее диаметра и увеличения длины. Так получают проволоку диаметром до 4 мм, тонкостенные трубы и трубки.

При прессовании нагретый металл выдавливается через отверстие в матрице. Так изготавливают трубки, прутки ил другие изделия, имеющие сложную форму. Этот метод используется в основном для сплавов алюминия, меди.

Обработка на давильных станках состоит в следующем: из листа вырубают заготовку в виде круга, затем проводят штамповку с вытяжкой. Заготовку помещают в форму, имеющую очертания изделия и обжимают заготовку с помощью специального ролика. Обработкой на давильных станках изготовляют как полностью готовые изделия (миски, кастрюли), так и заканчивают формование изделий из заготовок, полученных вытяжкой: расширяют среднюю часть корпуса выпуклых изделий, сужают корпус для получения горловины (бидоны, кувшины), закатывают край борта у тонкостенных изделий.

Дефекты методов пластической деформации подразделяются на три группы: возникающие в результате неудовлетворительного качества металла, неправильного режима нагрева перед обработкой или нарушений технологий при обработке.

К дефектам первой группы относятся трещины, волосовины, плены.

Трещины возникают при горячей обработке красноломкого металла или металла с крупными неметаллическими включениями.

Волосовины - это неглубокие трещины.

Плены - легкоотделяющиеся тонкие пленки на поверхности проката. Появляются при обработке стали с застывшими на поверхности брызгами.

В результате неправильного режима нагрева может произойти пережог металла. Он выражается в появлении на поверхности зерен металла окисной пленки. Этот дефект обуславливает хрупкость металла.

Нарушение технологий при обработке может явиться причиной несоответствия формы и размеров деталей чертежам, забоин, вмятин, заусенцев, царапин, черченности, гофра.

Металлическое изделие обычно состоит из деталей, которые соединяют разъемными (с помощью винтов, болтов, гаек) или неразъемными (сваркой, клепкой, сшивкой, пайкой) соединениями.

Клепка - способ соединения двух или нескольких деталей с помощью заклепок - металлических стерженьков с головкой различной формы. Заклепку вставляют в заранее приготовленные отверстия и ударами молотка расклепывают конец стержня без головки, т.е. формируют вторую головку. Это соединение обычно используют для подвижного крепления крышек (чайники, кофейники) или ручек (бидоны, ведра).

Сварку в производстве бытовых металлических изделий в основном применяют электрическую дуговую и контактную. В этом методе в качестве связующего используют пруток, который плавится при разогреве. Сварка применяется в тех случаях, когда требуется высокая прочность шва. Сваркой соединяют стержни труб, швы сшивной посуды, баки стиральных машин, детали металлической мебели.

Сшивка - способ соединения концов листового металла путем их изгибания и уплотнения ударами молотка или на специальной машине. После уплотнения на поверхности изделия образуется шов. Для герметичности шов может дополнительно пропаиваться. Сшивка используется в производстве оцинкованной и луженой посуды: ведер, баков, тазов, канистр, бочек.

Пайка - соединение предварительно зачищенных поверхностей металла при помощи легкоплавких сплавов (оловянных и свинцовых припоев). Применяется для посуды пищевого назначения (чайники электрические -носик).

Из разъемных соединений в основном используются резьбовые (в производстве машин, инструментов, замков) и шпоночные (крепление колес, рукояток, насаженных на вал).