14.Формообразование заготовок методом литья. Роль и место литейного производства в общем технологическом цикле изготовления заготовок деталей машин.

Теория и практика технологии литейного производства на современном этапе позволяет получать изделия с высокими эксплуатационными свойствами. Отливки надежно работают в реактивных двигателях, атомных энергетических установках и других машинах ответственного назначения. Они используются     в изготовлении строительных конструкций, металлургических агрегатов, морских судов, деталей бытового оборудования, художественных и ювелирных изделий.

Современное состояние литейного производства определяется совершенствованием традиционных и появлением новых способов литья, непрерывно повышающимся уровнем механизации и автоматизации технологических процессов, специализацией и централизацией производства, созданием научных основ проектирования литейных машин и механизмов.

Важнейшим направлением повышения эффективности является улучшение качества, надежности, точности и шероховатости отливок с максимальным приближением их к форме готовых изделий путем внедрения новых технологических процессов и улучшения качества литейных сплавов, устранение вредного воздействия на окружающую среду и улучшения условий труда.

Литье является наиболее распространенным методом формообразования.

Преимуществами литья являются изготовление заготовок с наибольшими коэффициентами использования металла и весовой точности, изготовление отливок практически неограниченных габаритов и массы, получение заготовок из сплавов, неподдающихся пластической деформации и трудно обрабатываемых резанием (магниты).

15.Литейные свойства металлов и сплавов. К литейным свойствам относят технологические свойства металлов и сплавов, которые проявляются при заполнении формы, кристаллизации и охлаждении отливок в форме. Наиболее важные литейные свойства – жидкотекучесть, усадка(объемная и линейная), склонность сплавов к ликвации, образование трещин, поглощение газов, пористости и др. Жидкотекучесть – это способность металлов и сплавов течь в расплавленном состоянии по каналам литейной формы, заполнять ее полости и четко воспроизводить контуры отливки. Повышение температуры увеличивает проявление этого свойства. Усадка – свойство литейных сплавов уменьшать объем при затвердевании и охлаждении. Линейная усадка – уменьшение линейных размеров отливки при ее охлаждении от температуры, при которой образуется прочная корка способная противостоять давлению металла, до температуры окружающей среды. Объемная усадка – уменьшение объема сплава при его охлаждении в литейной форме при формировании отливки. Усадочные раковины – сравнительно крупные полости, расположенные в местах отливки, затвердевающих последними. Усадочная пористость – скопление пустот, образовавшихся в отливке в обширной зоне в результате усадки в тех местах отливки, которые затвердевали последними без доступа к ним расплавленного металла. Ликвация – неоднородность химического состава в различных частях отливки. Дендритная ликвация – это неоднородность химического состава в микрообъемах сплава в пределах одного зерна. Зональная ликвация – это неоднородность химического состава в микрообъемах с градиентом концентраций в отливке в целом или в отдельных ее частях. При избыточном содержании газов они выделяются из расплава в виде газовых пузырей, которые могут всплыть на поверхность или остаться в отливке, образуя газовые раковины, пористость или неметаллические включения. Горячие трещины в отливках возникают в процессе кристаллизации и усадки металла при переходе из жидкого состояния в твердое. Холодные трещины возникают в области упругих деформаций, когда сплав полностью затвердел. Коробление – изменение формы и размеров отливки под влиянием напряжений, возникающих при охлаждении.

16.Литейная форма. Классификация способов литья по материалу литейных форм, кратности их применения, способам заполнения. Литейная форма представляет собой конструкцию, состоящую из элементов, образующих рабочую полость, заполнение которой расплавом обеспечивает получение отливки заданных размеров и конфигурации. Литейные формы подразделяют по количеству заливок на разовые и многократные, по материалу – на песчаные, песчано-цементные, гипсовые, металлические, из высокоогнеупорных материалов и др. Металлические формы из чугуна и стали являются многократными, поскольку выдерживают сотни и тысячи заливок. Песчаные, оболочковые формы со смоляным связующим и формы, изготовленные по выплавляемым моделям, являются розовым. Разовые литейные формы получают с помощью специальных приспособлений – моделей.

17.Литейная технологическая оснастка, модели, модельные материалы. Литниковая система и ее разновидности. Комплект приспособлений, используемых для изготовления отливок, называют литейной оснасткой. Часть оснастки, включающая все приспособления, необходимые для образования рабочей полости литейной формы при ее формовке, называют модельным комплектом. (Модель отливки и элементов литниковой системы, модельные и сушильные плиты, стержневые ящики, формующие, контрольные и сборочные шаблоны). Модель – это часть модельного комплекта, предназначенная для образования отпечатка в литейной форме, соответствующего наружной конфигурации и размерам отливки. По сравнению с деталью модель имеет выступающие части для крепления стержня в форме. Стержень служит для образования отверстия, полости или иного сложного контура в отливке. Модельная плита обеспечивает формирование поверхности разъема литейной формы и несет на себе различные части модели, включая литниковую систему. Литниковая система представляет собой систему каналов и элементов литейной формы, обеспечивающих подвод расплавленного металла в полость формы и ее заполнение, а также питание отливки при затвердевании. По способу подвода металла и расположению в форме литниковые системы делят на горизонтальные, вертикальные, верхние, дождевые, сифонные, ярусные и по «разъему». Вертикально-щелевая система – разновидность ярусной, применяется при стопочной формовке мелких отливок. К литниковой системе относят выпоры (для вывода газов и всплывающих газов) и прибыли(компенсируют усадку отливки).

18.Формовка. Свойства, составы формовочных и стержневых смесей. Формовка – процесс изготовления литейных форм из формовочных смесей. Формовочные материалы – это совокупность природных и искусственных материалов, используемых для приготовления формовочных и стержневых смесей. Формовочная смесь – это многократная смесь формовочных материалов, соответствующая условиям технологического процесса изготовления литейных форм. Формовочные смеси должны иметь высокую огнеупорность, достаточные прочность и газонепроницаемость, пластичность, податливость и др. Огнеупорность – способность смеси и формы сопротивляться размягчению или расплавлению под воздействием температуры расплавленного металла. Прочность – способность материала формы не разрушаться при извлечении модели из формы, при транспортировании и заливке форм. Газопроницаемость – способность смеси пропускать через себя газы. Пластичность – способность деформироваться без разрушения и точно воспроизводить отпечаток модели. Податливость – способность формы или стержня сжиматься при усадке отливки. Формовочные смеси по характеру использования разделяют на облицовочные, наполнительные и единые. Облицовочная смесь используется для изготовления рабочего слоя формы. Наполнительная смесь для наполнения формы после нанесения на модель облицовочной смеси. Единая смесь применяется одновременно в качестве облицовочной и наполнительной смеси. Песчано-глинистые смеси. Основным компонентом формовочных и стержневых смесей является кварцевый иди цирконовый песок. Вторым основным компонентом смеси является глина. Широко применяют бентонитовые и каолиновые глины, которые обладают высокой связующей способностью и обеспечивают тем самым прочность и податливость форм. В формовочные и стержневые смеси также вводят в небольших количествах дополнительные связующие; их подразделяют на органические и неорганические, растворимые и нерастворимые в воде. Стержневая смесь – это многокомпонентная смесь формовочных материалов, соответствующая условиям технологического процесса изготовления литейных стержней. К стержневым смесям предъявляют более жесткие требования по огнеупорности, поверхностной твердости, податливости, низкой гигроскопичности, высокой газопроницаемости, лучшей выбиваемости, чем к формовочным смесям. Среди стержневых смесей, не требующих тепловой обработки, наиболее распространены песчано-жидкостные смеси, а также холоднотвердеющие смеси на синтетических смолах, в которых в качестве связующего элемента используют карбамидные, фенолофурановые и другие смолы. Среди стержневых смесей, отверждаемых тепловой обработкой, можно выделить песчано-масляные, песчано-глинистые и песчано-смоляные.

19.Машинная формовка. Изготовление форм на автоматических формовочных линиях. Разновидности формовочных и стержневых смесей. Машинная формовка позволяет многократно повысить производительность труда, увеличить выход годных изделий и качество литейных форм. Машинная формовка имеет следующие разновидности. Уплотнение прессованием, осуществляемое в машинах с верхним и нижним прессованием. В машинах с верхним прессованием прессовая колодка при подъеме стола запрессовывает смесь сверху в наполнительную рамку и опоку. В случае нижнего прессования формовочную смесь уплотняет снизу сама модель с модельной плитой. Уплотнение смеси встряхиванием, осуществляемое за счет появления инерционных сил при циклическом подъеме и падении стола с закрепленными на нем моделью и опокой. Вакуумная (пленочно-вакуумная) формовка осуществляется в опоках сухим песком без связующего с использованием постоянных моделей. Формовочные смеси по характеру использования разделяют на облицовочные, наполнительные и единые. Облицовочная смесь используется для изготовления рабочего слоя формы. Наполнительная смесь для наполнения формы после нанесения на модель облицовочной смеси. Единая смесь применяется одновременно в качестве облицовочной и наполнительной смеси. Стержневая смесь – это многокомпонентная смесь формовочных материалов, соответствующая условиям технологического процесса изготовления литейных стержней. Стержневые смеси в зависимости от способа изготовления делят на смеси с отверждением стержней тепловой сушкой; в нагреваемой оснастке; Жидкие самотвердеющие; жидкостекольные, отверждаемые углекислым газом; холоднотвердеющие смеси на синтетических смолах.

20.Литье в песчано-глинистые формы. Отливка получается в результате заполнения полости литейной формы жидким металлом. После заливки жидкий металл охлаждается в форме и затвердевает, образуя отливку.

Последовательность технологического процесса изготовления отливки рассмотрим на примере отливки чугунной втулки. По чертежу втулки изготовляют деревянную модель.

Модель — это приспособление для получения в форме отпечатка, соответствующего конфигурации и размерам отливки. Модели делают из дерева, металла, гипса, пластмассы и других материалов.

Литейную форму называют разовой, так как ее используют однократно. Обычно разовые литейные формы изготовляют из формовочных смесей, основной составляющей которых является кварцевый песок. В качестве связующей добавки, придающей прочность смеси, используют глину. Прочность таких смесей относительно невысока, а давление жидкого металла на стенки формы достаточно велико, поэтому формы из песчано-глинистых смесей приходится делать толстостенными. Однако, если в качестве связующего использовать специальные материалы, придающие высокую прочность формовочной смеси, то литейную форму можно сделать оболочковой (тонкостенной). Это позволяет резко сократить расход формовочной смеси, а также благодаря ее особым свойствам повысить точность и чистоту поверхности отливок.

В разовых толстостенных формах из песчано-глинистых смесей можно получать отливки весьма сложной конфигурации массой от нескольких граммов до десятков тонн из различных сплавов как в условиях единичного, так и серийного и массового производства. Это объясняется относительной простотой технологического процесса, дешевизной используемых материалов, достаточной точностью отливок, хорошей чистотой поверхности, возможностями механизации и автоматизации процесса их изготовления.

21.Литье в металлические формы. Кокиль - металлическая форма, которая заполняется расплавом под действием гравитац-ых сил. В отличие от разовой песчаной формы кокиль может быть использован многократно. Т.о. сущн-ть литья в кокили состоит в прим-ии металлических материалов для изготовления многократно использ-ых литейных форм, металлические части которых составляют их основу и формируют конфигурацию и свойства отливки. Практически все операции могут быть выпол-нены механизмами машины или автоматической установки, что является существенным преиму-ществом способа, и, конечно, самое главное - исключается трудоемкий и материалоемкий процесс изготовления формы: кокиль используется многократно.

Особенности формирования и качество отливок. Кокиль - металлическая форма, обладаю-щая по сравнению с песчаной значительно большей теплопроводностью, теплоемкостью, прочностью, практически нулевыми газопроницаемостью и газотворностью. Эти свойства материала кокиля обусловливают рассмотренные ниже особенности его взаимодействия с металлом отливки.

Преимущества литья в кокиль:

1. Повышение производительности труда в результате исключения трудоемких операций смесеприготовления, формовки, очистки отливок от пригара.

2. Повышение качества отливки, обусловленное использованием металлической формы, повышение стабильности показателей качества: механических свойств, структуры, плотности, шероховатости, точности размеров отливок.

3. Устранение или уменьшение объема вредных для здоровья операций выбивки форм, очистки отливок от пригара, их обрубки, общее оздоровление и улучшение условий труда, меньшее загрязнение окружающей cреды.

4. Механизация и автоматизация процесса изготовления отливки, обусловленная многократностью использования кокиля.

5. Физико-химическое взаимодействие металла отливки и кокиля минимально, что способствует повышению качества поверхности отливки.

Недостатки литья в кокиль:

1. Высокая стоимость кокиля, сложность и трудоемкость его изготовления.

2. Ограниченная стойкость кокиля, измеряемая числом годных отливок, которые можно получить в данном кокиле. От стойкости кокиля зависит экономическая эффективность процесса.

3. Сложность получения отливок с поднутрениями, для выполнения которых необходимо усложнять конструкцию формы - делать дополнительные разъемы, использовать вставки, разъемные металлические или песчаные стержни.

4. неподатливый кокиль приводит к появлению в отливках напряжений, а иногда к трещинам.

Этот способ литья применяют как правило в серийных и массовых производствах.

22.Специальные способы литья. Литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям. Основы технологии литья в оболочковые формы. Литье в оболочковые формы применяется для получения отливок массой до 100 кг из чугуна, стали и цветных металлов. Формовочную смесь приготавливают из мелокозернистого кварцевого или цирконового песков перемешиванием с термореактивными связующими материалами. Модельную плиту нагревают до 200-250 С0. Формовочную смесь насыпают на модельную плиту и выдерживают 10-30с. Под действием теплоты исходящей от модельной плиты, термореактивная смола плавится и через 15...25 с на модели образуется оболочка (полуформа) нужной толщины. модельная плита с полутвердой оболочкой помещается в печь для окончательного твердения при температуре 300...400 °С в течение 40...60 с. При помощи специальных выталкивателей полуформа легко снимается с модели. Скрепление (сборка) полуформ осуществляется металлическими скобами, струбцинами или быстротвердеющим клеем. Аналогичным способом изготовляют песчано-смоляные стержни для пустотелых отливок. Собранные оболочковые формы для придания им большей жесткости помещают в опоки, засыпают снаружи чугунной дробью или сухим песком и заливают металлом, После затвердевания отливки оболочковая форма легко разрушается. Отливки, изготовленные в оболочковых формах, отличаются большой точностью и чистотой поверхности, что позволяет на 20...40 % снизить массу отливок и на 40...60 % трудоемкость их механической обработки. Основы технологии литья по выплавляемым моделям. Широко используется в электрической и радиоэлектронной промышленности для изготовления отливок сложной конфигурации, массой от нескольких грамм до 10 кг. Из сплавов практически любых составов. Это литье отличается от других способов тем, что отливки изготавливают в неразъемных формах, выполненных по точным и разъемным моделям. Материал формы в виде суспензии, наносится на модель из легко плавкого модельного состава и образует керамическую оболочку. Формы являются тоже разовыми. Изготовляется пресс-форма. Пресс-форма заполняется модельной массой: парафин + воск + стеарин. В одной пресс-форме объединяют от 1 до 100 моделей. Затем эти модели соби-рают в блок (ёлка) и прикрепляют к стояку. Потом блок погружа-ют в суспензию, состоящую из пылевидного кварца и электроко-рунда. Далее модельные блоки сушат на воздухе или в среде аммиака- образуется несколько слоёв ( до 15).Модельную массу удаляют из формы путём выплавления в горячей воде. Она вытекает и образуется оболочка. Оболочку просушивают при t=200 . Затем всю оболочку прокаливают при t=900. После этого в оболочку заливают расплавленный металл и получают готовую отливку.

Припуск на механическую обработку составляет 0,2-0,7 мм. Заливка расплавленного металла в горячие формы позволяет получать сложные по конфигурации отливки с толщиной стенки 1-3 мм и массой от нескольких граммов до нескольких десятков килограммов из жаропрочных труднообрабатываемых сплавов (турбинные лопатки), коррозионно-стойких сталей (колёса для насосов), углеродистых сталей в массовом производстве (в автостроении, приборостроении и т.д.).

23.Специальные способы литья. Литье под давлением. Центробежное литье. К литью под давлением относят способы литья, сущность которых заключается в том, что заполнение полости формы расплавим и затвердевание отливки происходит под действием избыточного давления воздуха или газа. При этом способе расплавленный металл падают в металлическую пресс-форму под принудительным давлением. Это позволяет лучше заполнить форму со сложной конфигурацией. с толщиной стенки 1-3мм. Для создания давления используется машины поршневого и компрессорного действия ( с помощью воздуха ). В поршневых машинах с горячей камерой : жидкий металл из ковша заливают в тигель или ванну, которая подогревается и поддерживает температуру расплавленного металла. В ванне смонтирована камера сжатия с поршнем и соединена каналом с пресс-формой. После затвердевания в пресс-форме металла поршень отводят в исходное положение. Давление 10-100 атмосфер. Машина с горячей камерой сжатия используют для изготовления отливок с температурой плавления сплава до 450 градусов. ( цинковые, свинцовые, оловянные сплавы). В поршневых машинах с холодной камерой сжатия расплавленный металл заливают в присущий цилиндр в строго дозированном количестве, который соответствует массе отливки. В этом случае применяют машины с вертикальной и горизонтальной камерой сжатия. машины с горизонтальной камерой сжатия наиболее широко используются в промышленности, так как здесь отсутствует контакт расплавленного металла с внешней средой, позволяет развивать усилия до 2000 атмосфер и получать отливки с более высокой температурой. Приложение давления на затвердевающий расплав позволяет улучшить условия питания, усадки отливки, повысить ее качество - механические свойства и герметичность. В рассматриваемых процессах после заполнения формы давление действует на расплав, который из тигля через металлопровод поступает в затвердевающую отливку и питает ее. Благодаря этому усадочная пористость в таких отливках уменьшается, плотность и механические свойства возрастают. Центробежное литье. Данный способ литья представляет собой процесс формирования отливок под действием центробежных сил при свободной заливке металла во вращающиеся формы. Литейные центробежные машины исполняются в трех вариантах: с горизонтальной, вертикальной или наклонной осью вращения. На рабочую поверхность форм наносят огнеупорное покрытие (смесь песка с пульвербакелитом). Флюс вводят непосредственно в форму в процессе формирования отливки. Расплав заполняет полость литейной формы и затвердевает под действием центробежной силы. Показателями при центробежном литье являются гравитационный коэффициент и частота вращения формы. Центробежное литье применяют в основном для получения пустотелых отливок типа тел вращения. Преимущества: большая производительность, возможность автоматизации, высокий выход годного материала, высокая плотность и мелкозернистое строение отливок, реализация направленного затвердевания отливок, возможность получения тонкостенных отливок из сплавов с низкой текучестью. Недостатки: химическая неоднородность в толстостенных отливках, высокие внутренние напряжения в поверхностном слое, способствующие образованию трещин, возможность деформации формы под давлением жидкого металла, разностенность по высоте отливок (для машин с вертикальной осью вращения). Изделия: трубы, гильзы двигателей внутреннего сгорания, поршневые кольца, цилиндры компрессоров, буксы, подшипники качения, втулки, диски, барабаны и др.

24.Штамповка жидких сплавов. Направленная кристаллизация при изготовлении отливок. Жидкой штамповкой называют технологический процесс получения заготовок деталей, при котором кристаллизация жидкого металла, залитого в полость инструмента, происходит под высоким давлением. Это обеспечивает повышенный коэффициент теплоотдачи, скорость охлаждения, мелкозернистая структура, в соответствии с этим получают повышенные механические свойства. Выплавка и дозированная заливка металла в полость штампа – первая стадия для технологического процесса жидкой штамповки. Штамповку жидкого металла выполняют на специализированных гидравлических и фрикционных прессах. Процесс штамповки – кристаллизация и последующая деформация металла в штампе – определяет качество полученной поковки. Кристаллизация под давлением – определяющий фактор формирования мелкозернистой структуры и повышения его механических свойств. Преимущества: высокие механические эксплуатационные свойства, высокая точность. Недостатки: Большие затраты на инструмент, усугубляющихся его неточностью. Область применения: поковки для машиностроения и приборостроения до 10 кг.

25.Механизация и автоматизация процессов литья. Принцип выбора способа изготовления и конструирования отливок.

26.Особенности изготовления отливок из различных сплавов. Проблемы экологии и техники безопасности производства.

27.Формообразование заготовок методами обработки металлов давлением. Роль место обработки металлов давлением в общем технологическом цикле изготовления заготовок деталей машин.

28.Физические основы пластической деформации металлов и сплавов. Холодная и горячая пластическая деформация металлов. Температурный интервал горячей пластической деформации.

29.Типы нагревательных устройств. Безокислительный нагрев.

30.Инструмент и оборудование при прокатке, прессовании, волочении, ковке и горячей объемной штамповке. Оборудование листовой штамповки.

31.Способы ОМД. Прокатка. Сущность процесса, достоинства, недостатки, область применения. Прокатке подвергают до 90% всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов. При прокатке металл пластически деформируется вращающимися валками. Взаимное расположение валков и заготовки, форма и число валков могут быть различными . Кроме наиболее распространенного вида прокатки- продольной выделяют еще 2 вида - поперечную и поперечно-винтовую. При поперечной прокатке валки, вращаясь в одном направлении, придают вращение заготовке и деформируют ее. При поперечно-винтовой прокатке валки расположены под углом и сообщают заготовке вращательное и поступательное движения. Инструментом для прокатки являются валки, которые в зависимости от прокатываемого профиля могут быть гладкими для прокатки листов, лент, ступенчатыми для прокатки полосовой стали, ручьевыми для получения сортового проката. Использование опорных валков позволяет применять рабочие валки малого диаметра, благодаря чему увеличивается вытяжка и снижаются деформирующие силы.

По назначению прокатные станы подразделяют на станы для производства полупродукта—обжимные станы для прокатки слитков в полупродукт крупного сечения, и станы для выпуска готового проката – сортовые, листовые, трубные и специальные. В промышленности для получения заготовок различных деталей широко применяют станы поперечно-винтовой прокатки.

32.Способы ОМД. Прессование. Сущность процесса, достоинства, недостатки, область применения. При прессовании металл выдавливается из замкнутой полости через отверстие, соответствующее сечению прессуемого профиля. Этим процессом изготовляют не только сплошные профили, но и полые.. в этом случае в заготовке необходимо предварительно получить сквозное отверстие. Часто отверстие прошивают на том же прессе. В процессе прессования при движении пуансона с пресс шайбой металл заготовки выдавливается в зазор между матрицей и иглой. Прессование по рассмотренным схемам называется прямым. Значительно реже применяют обратное прессование, схема деформирования которого аналогична схеме обратного выдавливания. Исходной заготовкой при прессовании служит слиток или прокат. Состояние поверхности заготовки оказывает значительное влияние на качество поверхности и точность прессованных профилей. Поэтому во многих случаях заготовку предварительно обтачивают на станке. Прессованием можно обрабатывать такие специальные стали, цв. Металлы и их сплавы, которые ввиду низкой пластичности другими видами обработки давлением деформировать невозможно. К недостаткам прессования следует отнести большие отходы металла: весь металл не может быть выдавлен из контейнера, и в нем остается так называемый пресс-остаток (до 40% общей массы), который после окончания прессования отрезается от полученного профиля.

33.Способы ОМД. Волочение. Сущность процесса, достоинства, недостатки, область применения. Волочение — способ обработки металлов давлением, состоящий в протягивании изделий (заготовок) круглого или фасонного профиля (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 и другого. 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). Поскольку тянущая сила, приложенная к заготовке, необходима не только для деформирования металла, но и для преодоления сил трения металла об инструмент, эти силы трения стараются уменьшить применением смазки и полированием отверстия в волоке. Обычно для получения необходимых профилей требуется деформация, превышающая допустимую за один проход, поэтому применяют волочение через ряд постепенно уменьшающихся по диаметру отверстий. Но, поскольку волочение осуществляют в условиях холодной деформации, металл упрочняется. Для восстановления пластичности упрочненный волочением металл подвергают промежуточному отжигу. Волочением обрабатывают различные марки стали, цветные металлы и их сплавы. Сортамент изделий, изготовляемых волочением, очень разнообразен: проволока диаметром 0,002 …5 мм и фасонные профили, сегментные, призматические шпонки. Волочением калибруют стальные трубы диаметрами от капиллярных до 200мм, стальные прутки диаметрами 3…150 мм.

34.Ковка. Горячая и холодная объемная штамповка. Принципы составления чертежа поковки. Достоинства и недостатки ковки и объемной штамповки. Ковкой называют вид обработки давлением, при котором исходную заготовку деформируют универсальным инструментом – бойками: при этом течение в стороны перпендикулярно действующему усилию не ограничивается. Основные операции ковки: осадка, протяжка, пробивка, прошивка, гибка, скручивание, отрубка и кузнечная сварка. Осадка – уменьшение высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения. Протяжка – удлинение заготовки или ее части за счет уменьшении площади поперечного сечения. Гибка – образование или изменение углов между частями заготовки или придание ей криволинейной формы. Скручивание – поворот части заготовки вокруг продольной оси. Рубка – полное отделение части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента. Пробивка – образование в заготовке отверстия с удалением материала в отход путем сдвига. Прошивка – получение полостей в заготовке за счет вытеснения материала. Достоинства: высокие механические свойства металлов по сравнению с литьем, возможность получения крупных поковок, сравнительно невысокие усилия деформирования, применение универсальных машин и инструмента при водит к уменьшению затрат при изготовлении различного типа поковок. Недостатки: низкая производительность, большие припуски, допуски, напуски, что вызывает большой объем механической обработки. ГОШ – вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки осуществляется пластическим деформированием заготовки в специальном инструменте – штампе. Течение металла в штампе ограничивается поверхностями полости штампа, и в конечный момент штамповки при смыкании они образуют единую замкнутую полость, соответствующую по конфигурации поковке. Достоинства: высокая производительность, меньшие припуски и допуски, квалификация штамповщика может быть меньше чем кузнеца. В зависимости от типа штампа ГОШ подразделяют на штамповку в открытых штампах, штамповку в закрытых штампах и штампах для выдавливания. ХОШ. Обычно под холодной штамповкой понимают штамповку без предварительного нагрева заготовки. Для металлов и сплавов, применяемых при штамповке, такой процесс деформирования соответствует условиям холодной деформации. Преимущества: высокая точность и малая шероховатость поверхности заготовок при небольших отходах металла, а также малая трудоемкость и себестоимость изготовления, производительность выше чем в горячей штамповке в 2-3 раза выше, в 10-15 по сравнению с резаньем. Чертеж поковки составляют на основании разработанного конструктором чертежа готовой детали с учетом припусков, допусков и напусков. Припуск – поверхностный слой металла поковки, подлежащий удалению обработкой резаньем для получения требуемых размеров и качества поверхностного слоя готовой детали. Допуск – оптимальное отклонение от номинального размера поковки, представленного на ее чертеже. Напуск – объем металла, дополняемого к поковке сверх припуска для упрощения ее формы и процесса ковки.

35.Штамповка с использованием сверхпластичности. Листовая штамповка. Основные операции и применяемый инструмент. Высокоскоростные методы штамповки.Основное назначение процессов штамповки - получение фасонных штучных заготовок штампованных поковок и деталей машин, производство которых по сортаменту (типам, размерам и материалам) исчисляется миллионами штук в год.  Существуют следующие процессы штамповок:1)горячая объемная; 2)холодная объемная 3) листовая. Эти процессы обеспечивают получение деталей машин, метизных изделий разнообразных форм, размеров и материалов, а также заготовок многообразного сортамента. При рассмотрении каждого вида процесса штамповки освещены вопросы получения деталей машин для различных отраслей народного хозяйства на различных видах оборудования с применением соответствующего инструмента. Листовой штамповкой получают разнообразные детали из различных сталей и сплавов для авиационной, автомобильной, тракторной промышленности, производства товаров широкого потребления и других отраслей народного хозяйства. Основной признак листовой штамповки - неизменность толщины заготовки в ходе обработки. В качестве заготовки используют лист, ленту, полосу, фасонный профиль. Различают толстолистовую и тонколистовую штамповку, причем к тонколистовой относят штамповку заготовок толщиной менее 4 мм. Тонколистовую штамповку, как правило, ведут в холодном состоянии, а при толщине листа более 10 мм применяют только горячую штамповку. Необходимо отметить, что штамповкой получают также изделия из листовых неметаллических материалов. Операции листовой штамповки подразделяют на разделительные и формоизменяющие. К разделительным операциям относятся отрезка, вырубка и пробивка; к формоизменяющим - гибка, вытяжка, обжим, отбортовка, формовка. 

Высоко скоростные методы штамповки   Особенностью таких методов является высокая скорость деформирования в соответствии с высокими скоростями преобразования энергии. Последующее ее деформирование происходит за счет накопленной в период разгона кинетической энергии. Основными разновидностями высокоскоростной листовой штамповки являются: штамповка взрывом, электрогидравлическая и электромагнитная штамповка.

Электрогидравлическую штамповку также осуществляют в бассейне с водой. Ударная волна, разгоняющая заготовку, возникает при кратковременном электрическом разряде в жидкости. Мощный искровой разряд подобен взрыву. В результате разряда в жидкости возникает ударная волна, которая, дойдя до заготовки, оказывает на нее сильное воздействие и деформирует ее по матрице. При электромагнитной штамповке Взаимодействие магнитных полей вихревых токов с магнитным полем индуктора создает механические силы , деформирующие заготовку. Для электромагнитной штамповки трубчатых и плоских заготовок созданы установки, на которых можно проводить обжим, раздачу, формовку иоперации получения неразъемных соединения деталей.

З6.Производство неразъемных соединений. Понятие неразъемного соединения. Способы получения неразъемных соединений: сварка, пайка, склеивание, клепка.

37.Роль и место сварочного производства в общем технологическом цикле изготовления деталей машин и конструкций. Физические основы сварки. Свариваемость металлов и сплавов. Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами, а также пластмассы.

Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами и молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Для образования соединений необходимо выполнение следующих условий: освобождение свариваемых поверхностей от загрязнений, оксидов и адсорбированных на них инородных атомов; энергетическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие друг с другом; сближение свариваемых поверхностей на растояния, сопостовимые с межатомным расстоянием в свариваемых заготовках.

В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, все виды сварки разделяют на три класса: термический, термомеханический и механический.

К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, плазменная, электрошлаковая, электронно – лучевая, лазерная, газовая и др.).

К термомеханическому классу относятся виды сварки, осущ-мые с использованием тепловой энер-гии и давления (контактная, диффузионная и др.).

К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (ультразвуковая, взрывом, трением, холодная и др.).