
- •29. Материалы порошковой металлургии
- •30. Холодное и горячее деформирование
- •33. Штамповка на горизонтально-ковочных машинах.
- •39. Штамповка на кгшп
- •42. Материалы применяемые при обработке давлением.
- •43. Разделка материала на заготовки.
- •45. Штамповка на молотах. Виды ручьев.
- •46. Специальные виды штамповки
- •47. Температурные режимы для обработки давлением
- •48. Штамповка в открытых штампах.
- •49. Штамповка выдавливанием
- •50. Метод – сварные заготовки
- •51. Технологичность сварных заготовок
- •52. Отделочные операции при штамповке
- •53,54 Материалы применяемые для производства отливок, требования к ним.
- •60. Выбор исходной заготовки для гкм
1.Выбор положения отливки в форме. По возможности, отливка должна располагаться в одной полуформе. Положение отливки в форме при заливке и затвердевании должно обеспечивать направленное затвердевание металла. Обрабатывающие пов-ти отливки следует располагать в нижних частях формы вертикально или наклонно. Поверхности отливки, служащие базой при мех.обработке, должны находиться в одной полуформе. Очень длинные отливки необходимо заливать в наклонном положении, а отливки цилиндрической формы, внешние и внутренние пов-ти которых механически обрабатываются, в вертикальном положении.
2.Тех.процесс получения отливки в кокиль. 1)Очистка пов-тей кокиля. 2)Нанесение защитного покрова. 3)Первичный подогрев. 4)Нагрев кокиля, установка стержней. 5)Сборка. 6)Заливка расплава. 7)Кристаллизация до температуры 0,8 от tплавл. 8)Извлечение отливки
3. Элементы ЛПС(ПГФ).Литниковая система в литьевой форме состоит из воронки или литниковой чаши, стояка, коллектора или шлаковика, питателей и выпора. В зависимости от места подвода расплава к отливке относительно поверхности разъема формы: верхняя литниковая система, нижняя (сифоннная), боковая (по разъему) и ярусная. После затвердевания расплава металла литниковая система обрубается и идёт на переплав.
4.Электрошлаковое литье. Получаемый металл обладает высокой химической стабильностью, улучшенная микроструктура и высокие пластические св-ва. Мех.св-ва выше св-в поковок и штамповок. Преимущества:1)Нет литниково-питающей системы(КВГ=0,95) 2)Не требуется стержневых и формовочных смесей. Недостаток: требуется специальная дорогая форма(кристаллизатор) и установка. Тип деталей:заготовки цилиндров, трубы круглого и овального сечений, корпуса задвижек запорной и регулирующей структуры, сосуды высокого давления, коленвалы, шатуны, детали крупных судовых дизелей. Литье выжиманием. Применяется для изготовления тонкостенных и крупногабаритных отливок простой конфигурации. Сущность процесса состоит в постепенном изменении геометрических размеров полости формы по мере заполнения расплавом и затвердевания. Толщина стенок до 2 мм при габаритных размерах 1000-3000 мм. Этот способ позволяет уменьшить потери теплоты расплава, компенсировать усадку. Отливки получают в песчаных, металлических со стержнями и комбинированных формах.
5.Метод.Способ.Неперывное литье. Метод-cовокупность технологических процессов, объединенных единым принципом формообразования. Способ-совокупность и порядок действий, используемых для решения какой-либо задачи. Непрерывное литье: Расплав при заливке в металлическую форму-кристаллизатор, кристаллизуется и перемещается вдоль оси формы, образуя непрерывный слиток. В дальнейшем он разрезается на необходимые участки для последующей обработки давлением. Структура материала плотная, без усадочных раковин, мелкокристаллическая.
6.Применение вибраций и ультразвука. При заливке расплава в кокиль, ультразвук способствует выделению газа из расплава, интенсифицирует его, а при кристаллизации способствует измельчению зерна и улучшению структуры материала, что существенно повышает физико-механические св-ва отливки.
7. Конструкция ЛПС (кокиль): 1) Подвод металла сверху-мелкие и простые отливки. 2) Сифонная-подвод металла снизу. 3)Вертикально-щелевая. 4)Комбинированная. 5)Ярусная.
8.Конструкции ЛПС(ПГФ): 1)Подвод металла по плоскости разъема(для неглубоких отливок с высотой до 200мм). 2)Подвод металла сверху(для мелких отливок,кристаллизация снизу вверх). 3)Сифонная(подвод металла снизу,кристаллизация сверху вниз). 4)Вертикально-щелевая(для средних и фасонных отливок,кристаллизация снизу вверх). 5)Ярусная(заливка расплава секционная, кристаллизация снизу вверх). 6)Дождевальная(средние и крупные отливки,металл подается сверху вниз через ряд отверстий малого диаметра в специальных литниковых стержнях). 7)Комбинированная(сложные фасонные крупные отливки).
9. Определение плоскости разъема формы(ПГФ): 1)Лучше всего в одной полуформе, желательно в нижней опоке. 2)Поверхность разъема формы по возможности должна быть горизонтальной при заливке и обеспечивать свободное извлечение модели из формы, удобную установку стержней, а так же согласование технологического процесса получения отливки с ее мех. Обработкой. 3)Разъем должен обеспечивать удобство уплотнения, удобство установки стержней. 4) В форме должно быть минимальное кол-во стержней.
10.Классификация кокилей: 1)Без защиты-для отливок из свинцово-оловянистых сплавов. 2)Покрытые краской-для отливок из алюминиевых, цинковых и магниевых сплавов. 3)Покрытые краской и облицовкой-для отливок из цветных сплавов на основе меди и железоуглеродистые сплавы. 4)Покрытые формовочной смесью(для отливок из железоуглеродистых сплавов). 5)Покрытые песчано-смоляной оболочкой-для отливок из железоуглеродистых сплавов.
11.Разработка чертежа отливки: 1)Анализ материала детали. 2)Выбор положения отливки в форме. 3)Выбор плоскости разъема формы. 4)Выбор типа литниково-питающей системы. 5)Нанесение на пов-ти деталей припусков, напусков, формовочных уклонов. 6)Расчет размеров и геометрии отливки(ГОСТ 26645-85). 7)Назначение технических условий на отливку. 8)Выполнение чертежа отливки с учетом требований. 9)Оформление документации.
12. Технологический процесс литья по выплавляемым Технологический процесс получения отливок в разъемные керамические формы включает операции: заливку в установленную на модельную плиту разъемную опоку готовой суспензии; отверждение формы в течение нескольких секунд за счет образования геля; извлечение модели из достаточно эластичной полуформы; установку полуформы на металлическую плиту и поджигание спирта на ее поверхности; прокаливание полуформы в электрической печи при 1000—1100° С в течение 4—12 ч. Аналогично получают вторую полуформу, затем полуформы собирают и заливают жидким металлом.13.Себестоимость пр-ва в машиностроении, факторы: 1)Конструктивные- конструктивные решения самой детали, обеспечивающие приемлимость для изготовления тем или иным способом,маркаматериала,назначение технических условий. 2)Производственные,характеризующиеся культурой производства, технологической оснащенностью, технологическими и организационными уровнями производства. 3)Технологические факторы, характеризующие способ формообразования, выбор заготовки, оборудования и технологического процесса получения детали.
14.ТП получения отливки(ПГФ):Технологический процесс литья состоит из ряда операций: изготовления модельной оснастки, приготовления формовочных и стержневых смесей, изготовления стержней и формовки по модели,, сушки стержней и полуформ, Сборки форм, заливки заранее приготовленного металла в форму, остывания отливки в форме, выбивки отливки из формы, обрубки литников, выпоров и прибылей, удаления стержней, очистки отливки.
15. Технологичность конструкции литых деталей. Технологичность-выбор такой конструктивной формы и материала литой детали, которые не снижая основных конструктивных требований, способствуют получению качественных отливок с заданными физико-механическими св-вами, требуемой геометрией и минимальной трудоемкостью. Требования: 1) Максимальная простота формы. 2)Учет правила теней. 3)Сочетание элементов отливки с разной толщиной стенок. 4)Правило выкатывания окружностей.5)На пов-ти отливки, не подвергаемые мех.обработке, при простановке размеров в детали, необходимо учитывать ГОСТ на отливки ГОСТ 26645-85. 6)На пов-ти, перпендикулярные плоскости разъема формы, в чертеже детали должны учитываться формовочные уклоны.
16.Центробежное литье.Литье под давлением. Принцип центробежного литья заключается в том, что заполнение фор-мы расплавом и формирование отливки происходят при вращении формы вокруг горизонтальной, вертикальной или наклонной оси, либо при ее вращении по сложной траектории. Процесс реализуется на специальных центробежных машинах и столах.Чаще используют два варианта способа, в которых расплав заливается в форму с горизонтальной или вертикальной осью вращения. В первом варианте получают отливки – тела вращения малой и большой протяженности, во втором – тела вращения малой протяженности и фасонные отливки.Литье под давлением: Металлическая форма (пресс-форма)заполняется расплавом через щелевые питатели литниковых каналов под поршневым давлением 30-40мПа и затвердевает под этим давлением. Используется 3 типа машин:1)Холодная горизонтальная камера впрыска. 2)Вертикальная холодная камера впрыска. 3)Вертикальная горячая камера впрыска. Особенности способов:1)Заполнение расплавом пресс-форм, скорость 0,5-1,5м/с. Металл ударяет о стенки формы, фонтанирует и частично закупоривает вентиляционные каналы, препятствуя полному удалению воздуха и паров смазки из пресс-формы. Происходит смешивание оставшегося газа с расплавом, образуя воздушно-металлическую смесь, которая затвердевает. 2)Момент окончания заполнения расплавом формы, гидравлический удар, отжимающий газовые пузырьки внутрь сечения на глубину 0,2-0,3мм, обеспечивая высокую производимость контура пресс-формы. 3) Главный дефект-газовая пористость.
17. Литье в кокиль. Кокиль-металлическая форма (постоянная) для получения большого кол-ва отливок для условий серийного и крупносерийного пр-ва. Литьё металлов в кокиль — более качественный способ, чем ПГФ. Изготавливается кокиль После застывания и охлаждения, кокиль раскрывается и из него извлекается изделие. Затем кокиль можно повторно использовать для отливки такой же детали. В отличие от других способов литья в металлические формы (литьё под давлением, центробежное литьё и др.), при литье в кокиль заполнение формы жидким сплавом и его затвердевание происходят без какого-либо внешнего воздействия на жидкий металл, а лишь под действием силы тяжести.Кокили :1)цельные(вытряхные). 2)Сборные(с одной плоскостью разъема). 3)Сборные( с многими плоскостями разъема). По кол-ву получаемых отливок:1)одноместные . 2)многоместные. По тех. Признаку (10 вопрос).
18.ЛПС- предназначена для плавного подвода жидкого расплава в полость литейной формы и питания отливки в процессе кристаллизации. Правила построения литниковой системы: 1)Обеспечивать хорошее заполнение формы металлом и питание ее при затвердевании. 2) Способствовать получению отливки с точными размерами без поверхностных дефектов. 3)Способствовать направленному затвердеванию отливки. 4)Расход металла на ЛПС должен быть минимальным.
19.Формовочный комплект состоит из опоки,трамбовки, крючков. Виды формовки: ручная, машинная,полуавтоматическая. Виды ручной: 1) Для крупногабаритных-в грунте и кисонах. 2) В опоках. 3)Безопочная формовка. 4) Формовка по шаблонам. 5)ПО скелетным моделям и контрольным сечениям. 6)Формовка в быстротвердеющих моделях. 7)Формовка в стержнях.
20. Литьё — технологический процесс изготовления заготовок (реже — готовых деталей), заключающийся в заполнении предварительно изготовленной литейной формы жидким материалом (металлом, сплавом, пластмассой и т. п.) с последующим его затвердеванием.
Литьём называют также продукцию литейного производства, художественные изделия и изделия народных промыслов, полученные с помощью литья. Известно множество разновидностей литья:в песчаные формы (ручная или машинная формовка);в многократные (цементные, графитовые, асбестовые формы);в оболочковые формы;по выплавляемым моделям;по замораживаемым ртутным моделям;центробежноелитье;в кокиль;литьё под давлением;по газифицируемым (выжигаемым) моделям;вакуумноелитьё;электрошлаковое литьё;литьё с утеплением.
Так как разновидности литья различаются одновременно по многим разнородным признакам, то возможны и комбинированные варианты, например, электрошлаковое литьё в кокиль.
21.Факторы для выбора способа получения заготовок: 1)Характеристика производства. Для единичного характерны: для литья-ПГФ,для обработки давлением-свободная ковка.Это наличие больших припусков,отсутствие технологической оснащенности.Это дает наличие больших припусков,отсутствиетех.оснащенности.Длямассового:для литья-литье под давлением,литье по выплавляемым моделям,штамповка жидкого сплава,кокиль. Для обработки давлением-различные виды штамповок,выдавливание,вальцовка.Это дает сокращение припусков на 30-35%, снижение трудоемкости. 2)Материалы и требования, предъявляемые к качеству детали.Материал с большой объемной усадкой, не рекомендуется для литья под давлением в кокиль.Материалы, склонные к ликвации не рекомендуются для центробежного литья. Материалы, склонные к газопоглощению не рекомендуются для литья под давлением(внутренняя газовая пористость). 3)Размеры, масса и конфигурация детали. 4)Качество пов-ти заготовок, обеспечение заданной точности. 5)Возможности оборудования.
22.Литье в оболочковые формы. Форма представляет собой прочную тонкую оболочку, толщиной 6-10мм с гладкой рабочей пов-тью и точными размерами полости. Форма изготавливается из песчано-смоляных смесей(термореактивных смол). Форма не препятствует усадке и после охлаждения легко разрушается. Тех процесс изготовления оболочковой формы: 1)Очистка модельной плиты и покрытие ее разделительным составом. 2) Подогрев полуформы и модельной плиты до температуры 220-250град. 3)Извлечение модели из плиты, установка в горловине бункера. 4)Поворот бункера на 180град и выдержка при толщине 350-400мм слоя на полумодели для оплавления формовочной смеси. 5)Извлечение из бункера. 6)Термофиксация в печи при температуре 300-350град. 7)Охлаждение и отделение полученной оболочки. 8)Склеивание полуформ. Особенность и область применения: 1) использование мелкозернистого песка позволяет получать шероховатость отливки Rz 40-105мкм и точность размеров от 12…15 квалитета точности. 2) Небольшой расход формовочных материалов(сокращение до 60 раз). 3) Более высокая точность и чистота пов-ти. 4)Уменьшение объема металла засчет сокращения или полного отсутствия припуска на мех обработку. 5)Меньшая трудоемкость изготовления формы, возможность автоматизации. 6)Меньше литейных дефектов и брака. 7)Возможность получения тонкостенных отливок практически из любых литейных сплавов. Недостатки: 1)Высокая стоимость термореактивных смол. 2)Высокая стоимость оснастки.
23.Машины для литья под давлением. Используется 3 типа машин:1)Холодная горизонтальная камера впрыска. 2)Вертикальная холодная камера впрыска. 3)Вертикальная горячая камера впрыска
24.Вакуумно-компрессионное литье. Является подвидом литья под регулируемым давлением.-способ получения литых заготовок из предварительно вакуумиров. алюм.сплава с последующим затвердеваниемотливки в форме под давлением. В.-к. л. осуществляют в спец. уст-ках , состоящих из двух камер.В камерах создают вакуум, и металл дегазируется.Этим способом изготавливаются особо сложные и ответственные отливки из цветных сплавов.
25.Технологичность,кокиль. Нужно учитывать плоскости разъема, литейные уклоны, конструкция деталей не должна иметь резких перепадов сечений, должна быть однородность сечений. 26.На горизонтально-ковочной машине можно изготовлять поковки такой конфигурации, какую нельзя получить ни на какой другой кузнечной машине. На горизонтально-ковочной машине можно делать поковки с глубокими выемками и отверстиями, тонкими стенками; выступы и буртики на внешних поверхностях поковок можно выполнять небольшой высоты. Благодаря наличию у горизонтально-ковочных машин двух плоскостей разъема штампов уклоны назначаются только на тех поверхностях поковок, которые при нахождении их в пуансоне или в матрице перпендикулярны направлению действия удара. Величина уклонов обычно не превышает 1-2°. Получаемые на горизонтально-ковочной машине поковки по форме и размерам очень близки к готовой обработанной детали. Штамповка на горизонтально-ковочных машинах может производиться непосредственно от прутка, т. е. без предварительной разрезки его на отдельные заготовки. Конструкция штампов горизонтально-ковочных машин предусматривает широкое применение вставок, что позволяет сократить расходы на изготовление штампов дорогостоящей высоколегированной стали.
27.Нагрев заготовок при обработке давлением. К нагревательным устройствам предъявляют следующие основные требования: температура нагреваемого металла должна быть известна в любой момент процесса; нагреваемые заготовки должны быть изолированы от окисляющего действия пламени; нагревание должно производиться постепенно и равномерно. При соблюдении этих требований удается избежать внутренних напряжений в металле, вызываемых очень быстрым и неравномерным нагреванием; выдержать необходимый для каждого металла интервал температуры и предупредить тем самым возможность пережога; уберечь поверхность заготовок от порчи вследствие окисления.Для нагрева заготовок применяют пламенные печи, методические печи, нагревательные колодцы, электропечи. Прогрессивными методами нагрева являются индукционный и контактный методы электронагрева. Применениеэлектронагрева позволяет автоматизировать процесс нагрева заготовок в кузнечных и прессовых цехах.Основными видами обработки металлов давлением являются: прокатка, волочение,свободная ковка, прессование, штамповка.
28.Горячая объёмная штамповка. Это процесс формообразования, т.е. придание других размеров с изменением этих размеров в трёх напрвлениях.Инструмент - ШТАМП - очень дорогостоящий, пригодный для какой-то одной конкретной поковки.Течение металла ограничивается поверхностями плоскостей, изготовленных в отдельных частях штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую плоскость (ручей) по конфигурации поковки.
29. Материалы порошковой металлургии
1.Пористые.Отличительная особенность - наличие равномерной объёмной пористости. Антифрикционные материалы (пористость 15..30%) широко применяются при изготовлении подшипников скольжения, представляют собой пористую основу пропитанную маслом. Используются бронзовые или железные порошки с добавлением графита. Фрикционные материалы (пористость 10..13%) предназначены для работы в муфтах сцепления и тормозах. Применяют спечённые многокомпонентные материалы (например, карбиды бора, кремния, хрома). Фильтры (пористость 25..50%) изготавливают из порошков коррозионностойких материалов: бронзы, нержавеющих сталей, никеля, серебра и др.) 2.Конструкционные
Спечённые стали. Типовыми деталями являются кулачки, ролики, звёздочки, поршневые кольца, шестерни.Используют смеси железного порошка: железо - медь - графит, железо - чугун, железо - графит - легирующие элементы. 3.Спечённые цветные металлы
Спечённый титан и его сплавы используют в виде полуфабрикатов (листы, трубы, пруток)
Широко применяют материалы на основе меди (бронзографитные шестерни)
Свойства спечённых латуней выше, чем литых, из-за большей однородности хим. состава и отсутствия посторонних включений. Спечённые алюминиевые сплавы благодаря их повышенной жаропрочности и коррозионной стойкости используют изготовления поршней двигателей внутреннего сгорания и других деталей, работающих при повышенных температурах. 4.Элетротехнические. Материалы для разрывных контактов и для скользящих контактов. 5.Магнитные. Магнитомягкие (материалы с большой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивноцй силой) и магнитотвёрдые (наоборот).
30. Холодное и горячее деформирование
Деформация материалов различается на холодную и горячую.
Холодная происходит при таких температурно-скоростных режимах, когда в материале происходит один процесс - наклёп, либо уплотнение. При этом образуется волокнистая структура, резко повышается прочность и снижается пластичность материала. В материале возникает преимущественная ориентация кристаллографических осей зерён, образуется тестура.
Горячая протекает при таких температурно-скоростных режимах, когда в материале происходит одновременно два процесса - упрочнение и разупрочнение (релаксация) При этом скорость релаксации выше. Улучшаются все мех-есв-ва материала (прочность, пластичность, особенно - ударная вязкость). При этом виде улучшаются все мех-есв-ва, микроструктура равноосная мелкозернистая, макроструктура - волокнистая.
31. Штамповка в закрытых штампах применяется при изготовлении, как правило, поковок типа тел вращения. Дело в том, что для поковок сложной конфигурации трудно обеспечить одновременный выход штампуемого металла по периметру поковки к поверхности разъема штампа, это приводит к образованию торцового заусенца в отдельных частях поковки, заклиниванию штампа, невозможности доштамповки поковки и возможному разрушению штампа. В закрытых штампах осуществляется и штамповка выдавливанием. Нижняя часть штампа устанавливается на под-штамповую плиту, верхняя часть — в массивную кованую подвижную часть — бабу с помощью клина и поперечной шпонки для обеспечения надежности их крепления. ПШМ является наиболее универсальным штамповочным агрегатом, позволяющим изготовлять самые разнообразные поковки любой сложности. В молотовых штампах применяются практически все виды ручьев.
32. Штамповка на молотах. При штамповке на молотах можно быстро и многократно деформировать заготовку в каждом ручье, осуществлять чрезвычайно трудоемкие операции и большие суммарные деформации. По этим причинам парк штамповочных молотов занимает ведущее положение.
Штамповка на молоте в каждом ручье штампа осуществляется не за один, а за несколько ударов. На молоте металл заготовки легче заполняет полости ручьев верхней половины штампа, чем нижней. Это объясняется тем, что металл заготовки находится в контакте с верхней половиной штампа весьма короткое время и меньше охлаждается. В связи с этим более высокие части, например ребра поковки, располагают в верхней половине штампа.
Плоскость разъема штампов выбирают так, чтобы ручьи имели наименьшую глубину и наибольшую ширину, что способствует лучшему заполнению ручьев штампа металлом и уменьшает их износ. Поскольку молотовые штампы не имеют выталкивателей, для более легкого извлечения поковки в ручье штампа делают достаточно большие штамповочные уклоны — внешние не более 7° и внутренние 10.
Вследствие ударного характера приложения нагрузки при штамповке на молоте в штампах не делают направляющих колонок из-за опасности их поломки и травмирования людей. При штамповке на молоте за несколько ударов окалина легко удаляется из штампа струей сжатого воздуха и последний удар наносится по заготовке, практически не имеющей окалины. В связи с этим используют пламенный нагрев заготовок как более экономичный по сравнению с другими видами нагрева.
Штамповка на молотах осуществляется как в открытых, так и закрытых штампах. Штамповку простых по форме поковок выполняют в одно-ручьевых штампах, сложных - в многоручьевых.