7.8 Сурет – Куысты тескішпен тесу

Қуысты тескішпен тесуді (7.8 сурет) диаметрі бойынша үлкен тесіктерді алу үшін (диаметрі 500 мм) және құймакесектің ортаңғы ликвация бөлімін кетіру үшін қолданады. Қуысты тескішті қолдану тесу күшін тез азайтады.

Терең тесу қуысты жалғамамен жүргізіледі. Жалғаманың диаметрі дайында-ма тесігінің диаметрінен 15 – 30 мм, ал жалғаманың ішкі диаметрі тескіштің сыртқы диаметрінен 10 – 15 мм үлкен болады.

Қуысты тескішпен тесу тұтас тескішпен тесу сияқты түбінің қалыңдығы 100 – 150 мм–ге жеткенге дейін жүреді. Осыдан кейін дайындаманы тескішпен және жалғамен бірге сақинаға қояды. Сақина тесігінің диаметрін тескіштің диаметрінен 30 – 40 мм үлкен етіп таңдайды. Тесуден кейін алдымен дайындаманы жұккөтергішпен түсіреді, содан кейін жалғаманы алады.

Тесудің алдында тескішті 150 ^оС дейін қыздыру керек. Қыздыру тескішті жарылаудан сақтайды. Тесуден кейін тескішті біркелкі етіп ауада суыту үшін тұғыртыққа орналастыру керек.

Ірі дайындаманы тескенде оны қолайлы қозғалту үшін тесуді тесігі бар тақтада жасауға болады. Тақтаның тесігіне бастапқы уақытта төрткілшені қояды. Ішпегі бар тақтада дайындаманы шөктіріп және тескеннен кейін тақтаны дайындамамен бірге жүккөтергішпен көтереді, ал ішпек үстелде қалады. Содан кейін үстелді ішпекпен бірге дайындамасы бар тақтаның астынан шығарады да тақтаны төмен түсіреді. Енді тақтадағы тесік ашық болады және баспақ жалғама мен қуысты тескішті басқанда жұлынғы дайындамадан толық бөлінеді.

Төсем сақинада тесуді (7.9 сурет) негізінен биіктігі салыстырмалы аласа дайындамаларға (Н/D = 1/3–1/4) қолданады. Дайындаманы сақинаға орналастырады. Оған тескішті үлкен диаметрімен төмен қояды. Сақинаның тесігінің диаметрі тескіштің диаметрінен бірнеше рет үлкен болуы керек. Жоғарғы соққышпен тескішті сақинаның тесігіне жұлынғы құлағанша басып енгізіледі. Бұндай жағдайда тескіштің биіктігін дайындаманың қалыңдығынан үлкен етіп алады. Бастапқы уақытта металға тескіш кіреді, ал содан кейін қиық пайда болады. Тұтас тескішпен тескенге қарағанда жұлынғы қалдығы көп болады. Бірақта өлшемнің бұрмалануы аз болады. Сақина мен тескіштің осьтестігін қөзбен, белгілеумен және айлабұйымның көмегімен анықтайды.

Қағида бойынша тесудің алдында шөктіруді жүргізеді. Тесумен салыстырғанда шөктіруге күш біраз көп жұмсалады. Сондықтан, егер шөктіру бойынша баспақ таңдалған болса және ол тескенде қолданылса, онда тесуге керекті күшті есептемеуге болады. Бірақта тесуді шөктіру жүргізілген баспақта жасау міндетті емес.

1 – дайындама; 2 – соққыш; 3 – қобылағыш; 4 – сақина; 5 – металл қалдығы

7.9 Сурет – Төсем сақинада тесу

Соғудың технологиялық процесін әдетте құймакесекті өңдеуден бастайды. Әдеттегі ұсталық құймакесектерді (сурет 7.10) сауытқорамға үстінгі жақтан балқыған болатты құйып алады. Осы сауытқорамның қуысының пішіні қиылған пирамидаға немесе көлденең қимасы алты, сегіз, он екі бұрышты геометриялық фигураға ұқсайды. Құймакесек пішіні металдың кристалдануын және соғылмаға қойылатын талапты ескереді. Құймакесек 2-нің қосылма 1 және түп 3 жақтарын ұсталық цехта кесіп алып тастайды. Құймакесек массасы М_қ = 0,2 – 350 т шегінде ауытқиды.

Соғылмаларды жасау үшін қолдынылатын құймакесектердің ең үлкен ұзындығы L мен орташа диаметрдің D_ор қатнасы L_ор/D_ор = 1,9 – 2,3 шегінде өзгереді.

Айтылған қатнастың мәні мынандай болған кезде: L_ор/D_ор = 2,3 құймакесекті соқса оның майысу байқалады. Ұзын осьті соғылманы жасаған кезде ең үлкен ұзындық пен орташа диаметрдің қатнасы (L_ор/D_ор) 3 – 5 тең болатын ұзын құймакесекті қолданады. Бұл құймакесектерді шөктірмей өңдейді немесе оны бөлімдерге шабуды қарастырады. Осы құймакесектердің артықшылығы болып металдың химиялық құрамының едәуір біркелкі болуы саналады.

Қуыс құймакесектерді тоңазытқышы бар сауытқорамда центртепкішті құю тәсілімен жасайды. Қуыс құймакесектердің өлшемдері әдеттегі құймакесектермен салыстырғанда біраз кіші (L_ор/D_ор = 1,25). Кристалданудың маңызды шарты болып L/δ ≈ 4 қатнасы саналады (мұндағы δ – қуыс құймакесектің қабырғасының қалыңдығы). Қуыс құймакесектерді тесігі бар соғылмалар үшін қолданады (тесу операциясын қолданбайды). Айтылған құймакесектердің артықшылығы болып мынау саналады: соғудың алдында жүргізілетін қыздырудың уақытының ұзақ болмауы; құймакесектерде осьтік

борпылдақтықтың және центрден тыс ликвацияның болмауы.

Рисунок 7.10 – Болаттан жасалған құймакесектің сұлбасы

Осымен бірге кішкентай қосылмалы, қосылмасыз құймакесектерді жасайды, ал тағы да конустылығы жоғары (12^о дейін) құймакесектерді құйады.

Алюминий қорытпаларының құймакесектерін үздіксіз құю тәсілімен құйады (D_max ≈ 800 мм).

Магний қорытпаларынан диаметрі 540 мм-ге дейін болатын дөңгелек құймакесектерді үздіксіз құю тәсілімен жасайды. Осындай тәсілмен өлшемдері 165×540×6000 мм-ге дейін болатын жазық құймакесектерді алады.

Мыс құймакесектерін сумен салқындатылатын сауытқорамда құйады (D_max = 300 мм). Құймакесекті үздіксіз құйып та алуға болады.

Титан қорытпаларының құймакесектерін мыстан жасалған сумен салқындатылатын кристаллизаторда шығандалатын электроды бар доғалы вакумды балқытумен алады (D_max = 700 мм).

Құймакесектерде келесі ақаулар кездеседі: шөгіндік қаяу; шөгістік борпылдақтық; сұйық металды құйған кезде оның шашырауы нәтижесінде пайда болатын бет ақаулары; қоспалаушы сыңарлардың және қорытпалардағы қоспалардың тура ликвациясының пайда болуы; жарық; қабық және т.б.

Егер сортты илем құймасының бетінде ақаулар (жегіде, қабық, жарық) бар болса, онда оларды тазалау операциясының көмегімен алып тастайды. Мынандай тазалау тәсілдерін қолданады: газжалынды; пневмотоқпақпен өңдеу; қашаумен өңдеу; әрлеу дөңгелектерімен өңдеу.

Әдетте соғудың алдында құймакесектер қима бойынша құрылымдық біркелкі емес болуымен сипатталады. Сондықтан жасалатын дайындамаға мынандай негізгі талаптар қойылады: ұсақ түйіршікті құрылымды етіп жасау; біркелкі химиялық құрамды етіп алу.

Деформациялаған кезде көлденең қиманың өлшемдерінің кішірею дәрежесі құрылымның өңделу көрсеткіші болып еспетеледі. Осы дәрежені шөкпе көрсеткішімен былай бағалайды: У = F_бас/F_аяқ = L_аяқ/L_бас.

Қасиеттер анизотропиясы көлденең және бойлық бағытта металдың қасиеттерінің әр түрлі болуымен байланысты. Осы соғудың анизотропиясы бойынша мынандай 3 ауқымды бөліп көрсетуге болады:

1. У = 2 – 3 – талшықты құрылым (дайындаманың тек ортанғы бөлімі);

2. У = 3 – 6 – көлденең және бойлық бағытта бірдей қасиеттер (соғудың жұмысшы ауқымы);

3. У = 10 және осыдан да көп – қасиеттердің анизотропиясы.

Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [15-25], 2 нег. [28-61], 8 қос [51-251].

Бақылау сұрақтары

1. Соғуды қолданудың экономикалық және технологиялық қажеттілігі немен анықталады ?

2. Болаттар үшін рұқсат етілетін температуралық аралық қандай ?

3. Соғу үшін жабдықтардың қандай түрі қолданылады ?

4. Қандай операцияларды негізгіге жатқызуға болады ?

5. Шөктіруді қандай мақсатпен қолданады ?

6. Әр түрлі пішіні бар соғылмаларды ұзарту үшін қандай саймандарды қолданады ?

№ 8 дәріс. Ұсталық-қалыптау цехтарында металды кесу. Соғудың технологиялық процесін жасаудың сатылары

Соғудың технологиялық процесін жасаудың кезеңдері мынаны өзіне қосады: соғылманың сызбасын жасау; дайындаманың өлшемдерін таңдау; соғудың операцияларын белгілеу; жабдықты таңдау; қыздыру тәсілін таңдау және соғудың температуралық аралығын белгілеу; таза өңдеу операциясының түрін және оның ретін анықтау; процестің техника-экономикалық көрсеткіштерін бағалау.

Құймакесекті бөлу соғудың операциясы болып саналады және баспақ көмегімен іске асырылады. Осындай да құймакесектің қырын қысуды жүргізеді (жақтарын түзетеді және конустылықты жойады), оның түпкі және қосылма жақтарын кесіп алып тастайды (сурет 8.1).

Илемделген немесе баспақталған металды ұсталық-қалыптау цехтарының дайындауші бөлімінде өлшемді ұзындыққа бөледі. Осындай да арада, баспақ қайшыда, суықта сындырғышта кесуді, газдық кескішті қолданып кесуді, жонғыш-кескіш және көлденең жоңғылағыш білдектерде кесуді, электрұшқынмен кесуді қолданады.

Қосинді бапақ-қайшыда кесу шыбықты металды дайындамаға кесудің ең өнімді тәсілі болып есептеледі (сурет 8.2). Шыбық 1 таянышқа 2 дейін рольгангпен баспақ-қайшының жоғарғы 3 және төменгі 4 пышақтары арасындағы кесу аймағына беріледі. Кесу процесінде шыбықтың төңкеруін болдырмау мақсатымен баспақ-қайшы қыспақ қондырғысымен қамтамасыз етілген.

Металды кесу 3 сатымен (серпімді, пластикалық, опырылып сыну) жүреді. Пышақпен жаншыған кезде шыбықта серпімді деформация пайда болады. Жүп күш және осы күштерден пайда болған моменттер M = Pa әсерімен шыбық майысады. Осындай да металл мен пышақ жанасқан аймақта металдың жаншылуы байқалады. Шыбықтың бұрылуына қыспақ күші кедергі жасайды. Пышақтың әсерінен пайда болатын кернеудің мөлшері металдың пластикалық деформацияға кедергісінен үлкен болған уақытта пышақтың шыбыққа енуі басталады. Берілген материал үшін енудің мүмкін болатын ең үлкен мөлшеріне жеткен кезде озатын деп аталатын, бір біріне қарсы қозғалатын жарық пайда болады. Пышақтар арасындағы саңлау Z-тің мөлшері дұрыс болған кезде қарама қарсы жарықтар кездесіп, тұтас қисық сызықты бетті құрады.

а – қысқы үшін шетмойынды соғып ұзарту; б – ұзарту; в - түп жақты бөлу; г – қосылма бөлімді бөлу

Сурет 8.1 – Құймакесектің қырын қысу

Сурет 8.2 – Қосиінді баспақ-қайшыда кесу сұлбасы

Параллельді пышақтар арасында металды кесуге керекті ең үлкен күшті мынандай формуламен анықтайды: P = kF_қσ_қ, мұндағы k – кесу жағдайын ескеретін коэффициент (пышақтар күйін, кесу жылдамдығын), k = 1,0–1,7; σ_қ – қиыққа кедергі, мынаған тең етіп қабылданады: (0,7 – 0,8)σ_в , мұндағы σ_в – материалдың беріктік шегі; F_қ – қиық ауданы.

Жоғары көміртекті және қоспаланған болаттарды кесуді t = 450–650 ^oC температурасына дейін қыздырып жүргізеді.

Араның мынандай 3 түрін қолданады: тісті; тегіс (үйкеліс арасы); электрмеханикалық. Араның көмегімен алынған дайындамалар өлшемдерінің дәлдігімен, кесу сапасының жоғары болуымен, дайындаманың осіне қатысты бүйір жақтың перпендикулярлы болуымен сипатталады. Бірақта арамен кескен кездегі өнімділік қосинді қайшымен кесуге қарағанда едәуір төмен.

Тісті аралармен болатты да түсті металдарды да кеседі. Араларды таспалы және дискілі аралар деп екіге бөледі.

Үйкеліс аралары ең көп қолдануды тапты. Олар әсер еткен кезде тегіс дискі немесе өтпейтін П-ға ұқсайтын тістері бар дискі металмен үйкелісіп, жылу үлкен мөлшермен шығып шыбық кесіледі.

Электрмеханикалық араларды қолданған кезде металл мен ара түйіскен жерде электрдоға жасалынады. Осы доға түйісетін жерді балқытады. Осы аралардың жұмыс істеуі үйкеліс арасымен ұқсас болып келеді. Бірақта айтылған араның өнімділігі жоғары және олар кішкентай шумен жұмыс істейді.

Суықтай опырғышпен опыру (сурет 8.3) орташа қаттылықты болаттан жасалған шыбықты дайындамаға бөлу үшін қолданылады. Алдын ала кертілген шыбық 1 таяныш 3-ке дейін опырғышқа 2 қойылады. Тірек 4 шыбықты басқан кезде ол кертілген жерден опырылады.

Дөңгелек шыбықты кескен кезде опырыу күшін келесі формуламен есептейді: P = (0,4 β D³σ_в)(1/l_о).

Кваратты шыбықты опырып сындырғанда күш мынандай формуламен табылады: P = (0,5 β Н³σ_в)(1/l_о), мұндағы β – түзету коэффициенті, β = 0,4 − 0,9.

Сурет 8.3 – Суықтай опырғыш көмегімен опыру сұлбасы

Гажалынды кесу тәсілінде оттегі ағымында металды жергілікті қыздырып шыбықты кеседі. Осы тәсіл көмегімен күрделі пішіні бар кесу контурын алуға болады. Металдың үлкен шығыны кесетін жерде шлак түрінде пайда болады (қалыңдығы 4 - 6 мм тең болатын қабат). Жанатын көз ретінде ацетелинді, бензинді, керосинді қолданады. Осы тәсілмен қоспаланған металдарды өңдеуге болмайды. Өйткені кесу аймағында металдың құрылымы өзгеріп кетеді (түйіршікетердің өсуі, қоспаланған элементтердің жанып кетуі). Осымен бірге кесудің осы тәсілінің кемшілігі болып жеткілікті деңгейде өнімділіктің жоғары емес болуы есептеледі. Кесудің басқа түрлеріне мыналар жатады: плазмалы (аргон-сутегілі, азот-сутегілі қоспалар); лазерлі; электрұщқынды кесу; анод-механикалық; қопарумен кесу.

Металды жоғалтуды тура және жасырын деп екіге бөлуге болады. Тура жоғалтуға мыналарды жатқызуға болады: аралармен кесу – кесілген жер шығыны; электрлік және газдық кесу – жануға және балқуға шығындар; суықтай опыру – кейінірек қалыптаған кезде кенерекке шығын.

Жасырын кесуге мыналарды жатқызуға болады: кесу дәлдігінің төмен болуы; кесілетін дайындамалардың шет жақтарына шығын; еселіліктің орындалмауы.

Металдың жұмсалуын мынандай формуламен анықтауға болады: Q = Q_дk, мұндағы Q_д – дайындама массасы; k – коэффициент, k = L/(L - l_н); L – шыбық ұзындығы; l_н – дайындаманың ұзындығы.

Соғудың технологиялық үрдісін жасау. Соғудың технологиялық үрдісі нақтылы жағдай негізінде және еңбектің алдыңғы әдістерін қолданып, осы өндірістің нақтылы мүмкіншілігіне байланысты жасалады.

Соғылманы дайындаудың технологиялық үрдісін жасағанда соғу операциясының тізбегі және оны таңдау соғылманың түрімен анықталады. Соғылманың түрі күрделі болған сайын, оны дайындау күрделі болады.

Соғумен жасалынатын соғылманың типтері тоғыз топқа бөлінген. Бірінші топқа ұзартумен жасалынатын түрі қарапайым соғылмалар кіреді. Түрі ең күрделі соғылмалар типі (ернемегі бар қосиінді біліктер, қисық сызықты иінтіректер және т.б.) тоғызыншы топты құрайды. Осы топтың соғылмаларын жасау үшін біраз ұсталық операциялар және әр түрлі технологиялық құрал-саймандар қолданылады.

Жасалынған технологиялық үрдіс технологиялық карта деп аталынатын техникалық құжат түрінде дайындалады. Технологиялық үрдісті жасаған кезде соғылманың сериялығын, тетіктің қаншалықты керек екендігі ескеріледі. Осы мәліметтер арнайы технологиялық жабдықтарды жасаудың орынды екендігіне әсер етеді.

Соғудың технологиялық үрдісін жасау мынандай негізгі бөлімдерге бөлініп кетеді: соғылманың сызбасын жасау және оның массасын анықтау; дайындаманың өлшемін есептеу (шөктеу мөлшерін ескеріп) және оның массасын анықтау; бастапқы металды таңдау; өңдеудің жылу режимін белгілеу; соғу операциясын және оларды орындау тізбегін таңдау; жабдықты таңдау; жұмысшы бригаданың құрамын және өндіру мөлшерін белгілеу; техникалық жағдайды және соғылманың сапасын тексеру туралы ережені белгілеу.

Соғылманың сызбасын құрылымдаушы жасаған дайын тетіктің сызбасын негізге алып технолог жасайды. Кесумен өңделетін соғылмалар дайын тетіктерден әдіп, шақтама және кенермемен айырмашылықта болады. Соғылманың сызбасын жасаған кезде құрылым құжаттамасының бірыңғай жүйесі (ҚҚБЖ) талабын басшылыққа алады.

Шекті ауытқу ескерілген соғылманың сыртқы өлшемінің сұлбасы 8.4, а суретінде көрсетілген.

Қосылу (d₁) («+» белгісімен белгіленген) және алыну (d₂) («-» белгісімен белгіленген) ауытқулар сұлбада көрсетілген. Симметриялық ауытқулар үшін d₁ = d₂. Басқа варианттар да болуы мүмкін, мысалы: d₁ d₂ және керісінше d₁ d₂ немесе d₂ = 0. Соңғы жағдай үшін қосылу ауытқулары d₁ шақтамаға тең. Алынатын жоңқаның әдіпі (ақаулы қабатты кетіру) және соғудың дәлсіздік шақтамасы ескерілген, жонумен өңделетін соғылманың сыртқы өлшемінің сұлбасы 8.4, б суретте берілген. Сызықтап тасталған бөлім соғылманың бір жағындағы әдіптің ең аз мөлшері болып саналады (0,5 ).

Мүмкін болатын ауытқудың салдарынан (соғылманы номиналды өлшемі бойынша дәл жасау мүмкін емес) соғылманың бір жағындағы ең үлкен әдіптің мөлшері 0,5 болады. Жонумен өндеуді талап етпейтін соғылмалар үшін олардың және тетіктің номинальды өлшемдері бірдей екендігі сыртқы өлшемнің сұлбасынан (8.9, а сурет) көрініп тұр (А_нп = А_нд). Жонумен өнделетін соғылмалар үшін соғылманың және тетіктің номинальды өлшемдері әр түрлі болады (А_нп А_нд). Әдіп және шақтаманың өлшемдері мынандай факторлармен байланысты: тетіктің өлшемі және құрама пішіні; соғылманы жасау әдісі; ұсталық жабдықтың жұмыс істеу дәлдігі; бастапқы материалдың сапасы (мысалы, құймакесек сыдырылған немесе сыдырылмаған); тетік бетінің кедір-бұдырлығына қойылатын талап және т.б (әдіп және шақтама анықтамаларда келтірілген).

Соғылманың сызбасында көрсетілген номинальды өлшем бойынша оның көлемі анықталады, ал осы көлем бойынша масса есептелінеді. Күрделі соғылманың көлемін есептеу үшін, оны дұрыс геометриялық фигураны құрастырушы жеке элементерге бөледі.

а - шақтамамен (кесумен өңделмегенде); б-шақтама және әдіппенен; А_max – соғылманың ең үлкен өлшемі; А_нп – соғылманың номинальді өлшемі; А–тетіктің номинальді өлшемі

Сурет 8.4 – Соғылма өлшемдерінің сұлбасы

Сәйкесті геометриялық формулалар бойынша осы элементердің көлемін анықтайды, ал содан кейін табылған көлемді қосып соғылманың толық көлемін есептейді:

V_соғ = V₁ + V₂ +… + V_хп. (8.1)

Соғылманың теориялық массасын мынандай формуламен анықтайды:

G_соғ = , (8.2)

мұндағы – соғылма материалының тығыздығы (меншікті масса) (көпшілік болаттардың таңбасы үшін ). Жалпы жағдай үшін соғылманы жасауға қолданылатын илемделген дайындаманың көлемі мынандай формуламен анықталады:

V_дай = , (8.3)

мұндағы V_ш – шабатын көлем (аяққы қалдықтың); V_ж – жұлынғы көлемі (тесу қалдықтары); У_г – отқабыршық түріндегі шығын (дайындаманың көлемінен % алынады).

Соғылманы жасау үшін құймакесектің көлемін мынандай формуламен анықтайды:

, (8.4)

мұндағы V_қос – кұймакесектің қосылма бөлімі; V_т – құймакесектің түп жағы.

Шабатын қалдықтар көлемін жуықты түрде диаграммамен анықтайды, ал тағыда мынандай формуламен табуға болады:

Диаметрі d болатын дөңгелек қимаға: V_к = 0,23d³ – тоқпақпен соққанда; V_к = 0,21 d³ – баспақпен соққанда;

Қабырға жақтары h және b болатын тіктөртбұрышты қимаға: V_к = 0,3 b²h – тоқпақпен соққанда; V_к = 0,28b²h – баспақпен соққанда.

Жалынды пештерде қыздырғанда отқабыршық түріндегі шығын бір рет қыздырғанда орташа 1,5 – 3 % және келесі жылытуда 1 – 1,5 % тең болады.

Отқабыршық шығындарын дайындама массасына қатысты есепке алады.

Дайындаманы бұрып тұтас тескішпен тесуді орындағанда жұлынғы көлемін мынандай формуламен табады:

(8.5)

Қуысты тескішпен тескенде жұлынғы көлемін мынандай формуламен анықтайды:

(8.6)

мұндағы d_т – тесетін тесіктің диаметрі; h_дай – тесуге дейінгі дайындама биіктігі; d_вн – тескіштің ішкі диаметрі.

Кұймакесектен соғылманы жасаған кезде оның қосылма бөлімінен және түп жағынан кесілетін шығынды есепке алады.

Болат металының құймакесегіндегі шығын мөлшері мынаған тең: қоспаланған құрылымдық болат: құймакесектің қосылма бөлімі 20 – 25 %; құймакесектің түп жағы 3 – 5 %; қоспаланған болат: құймакесектің қосылма бөлімі 25 – 30 %; құймакесектің түп жағы 5 – 7 %.

Дайындаманың немесе құймакесектің көлемі бойынша олардың өлшемдерін есептейді (технологиялық процесте ескерілген шөктеу мөлшерін есепке алып).

Дайындаманың есептелген массасы мынандай формуламен анықтайды:

G_дай = (8.7)

Құймакесектің есептелген массасы мынандай формуламен анықтайды:

. (8.8)

Бүйіржағынан шөктіріп жасалынатын соғылмаға дайындаманың қимасын таңдағанда h_дай = (1,25 – 2,5)d қатнасын есепке алады, мұндағы h_дай – дайындаманың биіктігі (ұзындығы); d – дайындаманың диаметрі (немесе қвадраттың қабырғасы). Кішкентай шектеме (1,25) шыбықтан дайындаманы кесу шартын есепке алады. Мынандай жағдай металдың көлденең қимасының үлкен болуын талап етеді және бөлуге қуатты жабдықты керек етеді (дайындаманы қайшыда кескенде). Екінші шектеме (2,5) шөктіруді бойлық июсіз жүргізуді қамтамасыз етеді. Көпшілік жағдайда h_дай 3d шартын қабылдайды.

Жуықты есептеулер үшін илемделген металдан кесілген дайындаманың массасын соғылманың түріне және соғудың негізгі әрекетіне байланысты іріленген көрсеткіш бойынша былай анықтайды: G_дай= К_шығG_соғ, мұндағы К_шығ – шығын коэффициенті (анықтамалардан алынады).

Бастапқы металды таңдауды соғылманың массасын, түржиында керекті пішін мен өлшемнің бар болуын, соғылманың керектігін және оны өңдеудің ретін бірыңғайлау мүмкіндігін, тағы да басқа факторларды ескеріп жүзеге асырады. Ірі соғылманы құймакесектен жасайды. Осы құймакесектің массасы жүз тоннаға дейін жетіп, ені үлкен ауқымда тербеледі.

Салыстырмалы кіші соғылманы жасағанда сортты илемді қолданады (әдетте көлденең қимасы дөңгелек немесе квадратты), ал орташа өлшемі бар соғылманы жасағанда жаншылған кеспелтек (блюмс) немесе квадратты дайындаманы қолданады.

Есептеу бойынша керекті металдың қимасын түржиындық МЕСТ-пен қамтылған жақын үлкен қимаға дейін түзетеді. Сортты илемнің бастапқы ұзындығын (номерлік, еселік, қалдығы бар өлшемдік және басқа варианттар) технико-экономикалық есептеудің негізінде таңдайды.

Өңдеудің жылу режимін болаттың таңбасына, дайындаманың көлденең қимасына, нақты қыздыру шартына, соғу операциясына байланысты белгілейді. Мысалы, ию операциясымен салыстырғанда біраз жоғары температурада қыздыруды шөктіру және ұзарту операцияларында қолданады.

Осыдан кейін керекті операцияларды және әрекетті (операциялардың бөлімін) таңдайды, оларды орындаудың ретін, құралды және технологиялық әбзелді белгілейді. Операцияларды және әрекетті эскиз түрінде технологиялық суреттемеге бейнелейді. Тоқпақтың ең үлкен құлайтын бөлімінің массасын немесе баспақтың ең үлкен күшін, талап ететін операция және жабдық күші бойынша анықтайды. Басқа операциялармен салыстырғанда шөктіру үлкен күшті талап етеді.

Керекті жағдайда баспақтың күшін немесе тоқпақтың құлайтын бөлімінің массасын формула, диаграмма, кесте бойынша анықтайды. Металдардың деформацияға кедергісі мынандай бірсыпыра факторлармен байланысты болады: металдың таңбасы, соғуды жүргізетін температура, деформацияның дәрежесі және жылдамдығы, жанасу үйкелісі, дайындаманың өлшемдерінің қатнасы, соғылманың құрама пішіні.

Техникалық әдебиеттер: 1 нег. [15-25], 2 нег. [28-61], 8 қос [51-251].

Бақылау сұрақтары

1. Дайындаманы кесудің қандай тәсілінде өнімділік ең жоғары ?

2. Соғудың технологиялық процесін жасаудың сатысына не кіреді ?

3. Көлемдік қалыптаумен салыстырғанда соғу немен айырмашылықта болады ?

4. Болаттан жасалған ұсталық құймакестің қандай ақауларын білесіз ?

5. Құймакесектің қырын қысу қалай жүргізіледі ?

№ 9 дәріс. Көлемдік қалыптау. Ыстық және суық көлемдік қалыптау. Ашық, жабық және сығымдап қалыптау. Қалемдік қалыптауда пішіннің өзгеруі

Қалыптау деп пішіні дайын бұйымның пішініне жақын немесе дәл сйкес келетін қалыпта металдың пішінін өзгертуді айтады. Қалыптауды ыстықтай және суықтай көлемдік қалыптау деп екіге бөледі. Ыстықтай қалыптағанда өңделетін металдың немесе қорытпаның рекристаллизация температурасынан жоғарғы температурада дайындаманы деформациялайды. Қалыптау соғумен айырмашылықта металға үш ось бойымен деформацияға ұшырауға және көлем бойынша орнықты өлшемдерді алуға мүмкіндік береді.

Қалыптаудың айырмашылығына мыналар жатады: жаншу санының көп емес болуы; жоғары өнімділік; соғу және механикалық өңдеумен салыстырғанда шығынның аз болуы. Қалыптаудың өзіндікқұны тетікті кесумен жасаудың өзіндікқұнынан 2 – 3 рет кіші. Бірақта осы артықшылықтар тек арнайы сериялы өндірісте іске асырылады. Өйткені қалыптың бағасы өте жоғары. Өндірістері дамыған мемлекеттерде ыстықтай көлемдік қалыптаумен 1 – 1,5 млн. т болаттан жасалған соғылмалар жасалынады.

Қалыпталған соғылманың 80 % дейін әмбебапты буауалы қалыптау тоқпағында, қосиінді ыстықтай қалыптау баспағында және көлбеу соғу машинасында жасалады. Тоқпақтарды баспақтарға ауыстыру тенденциясы да кездеседі. Бұрандалы қалыптау баспақ-тоқпақты және ыстықтай қалыптайтын автоматты қолдану кеңейіп келеді. Сериялы қалыптау үшін қолданылатын жабдықтарды роботманипуляторлармен және басқаратын ЭЕМ жабдықталған икемді өндірістік модулдерге біріктіреді.

Көлемдік қалыптаудың экономиялық керектілігі және оның тәсілдерін таңдау көптеген факторлардан тәуелді болады. Осы факторлардың негізгісі болып мыналар саналады: өндіріс типі (массалы, сепиялы); металл немесе қорытпалардың қасиеттері және өзіндікқұны; металды деформациялайтын жабдық типі.

Құрал-сайман ретінде екі немесе одан да көп бөлшектері бар айлабұйым қолданылады. Осы бөлімдер жанасқан кезде тетіктің пішініне сәйкес келетін көлемдік қуыс құрылады. Айлабұйымды қалып деп атайды. Әр түрлі тетіктерді өндіру үшін керекті қалыптар саны қалыптанатын соғылманың санына сәйкес келеді.

Қалып келесі негізгі бөлімдерден (сурет 9.1) тұрады: жоғарғы тақта 1; төменгі тақта 2; қалыптың жоғарғы бөлімі (сотан) 3; қалыптың төменгі бөлімі (ұяқалып) 4; бағыттаушы бағанашық 5; бағыттаушыға кіретін төлкелер 6; саға 7 (жағарғы тоқтаға баспақталған, баспақ сырғағы ұясына қондырылады және сол жерге бекітіледі).

Сурет 9.1 – Көлемдік қалыптау қалыбының типтік құрылымы

Суықтай көлемдік қалыптау суықтай пластикалық деформацияны қолдануға негізделген. Суықтай көлемдік қалыптаудың барлық операциялары А-дан Н-ға дейінгі көрсеткіші бар 12 топқа бөлінген. Осылардың негізгісі болып мыналар саналады: шөктіру; көлемдік пішінөзгерту; жазықтық және көлемдік мөлшерлеу; суықтай сығымдау; бөлігін шөктіру; безеулеу.

Суықтай көлемдік қалыптаудың мынандай артықшылықтары бар: деформация әсерімен беріктенудің себебінен тетіктердің механикалық қасиеттерінің жоғары болуы; соғылманың өлшемдерінің дәл (8 – 9 класс) және сапасының жоғары болуы; металды пайдалану коэффциентінің үлкеюі (орташа 82 – 93 % дейін); процестің өнімділігінің жоғары болуы (бірдей тетіктерді кесумен өңдейтін қазіргі заманғы автоматтарда және қосиінді баспақ-автоматта жасағанда соңғысының өнімділігі 5 – 10 рет үлкен); процесті механизациялау және автоматтандыру мүмкіндігі.

Кемшілік ретінде мыналарды көрсетуге болады: меншікті қысымның жоғары болуы; қалыптық әбзел тұрақтылығының төмен болуы.

Көлемдік қалыптаудың типтік технологиясы мынадан тұрады: илемді дайндамаға кесу, дайындаманы қыздыру, қалыптау, кенерікті кесу, түзету, соғылманы термиялық өңдеу, отқабыршықтан тазалау, суықтай мөлшерлеу және сапаны бақылау.

Пішінөзгертудің жалпы технологиялық процесі, жабдықтың түріне қарамай мынандай бірнеше сатыны өзіне қосады: дайындау операциялары (сыртпішіндеу, шөктіру және басқа); соғылманы пішіндеу (қалыптау операциялары); көмекші операциялар (кенерікті кесу, термиялық өңдеу және басқа); таза өңдеу операциялары (кесумен өңдеу, мөлшерлеу және басқа).

Технологиялық белгісі бойынша келесі түрлерді бөліп көрсетеді: тоқпақта қалыптау; қосиінді ыстықтай қалыптау баспағында (ҚЫҚБ) қалыптау; көлденең соғу машинасында (КСМ) қалыптау.

Соғылманың сыртпішін құруды ұсталық-қалыптау жабдықтарының әр алуан түрлерінде жүргізеді. Жабдықтардың осындай әр түрлігі қалыптық әбзелді жобалаудың белгілі бір ерекшелігі бар екендігіне себепші болады. Сонымен бірге әмбебапты жабдықта (тоқпақта, баспақта, көлденең соғу машиналарында) қалыптағанда, қалыптың кез келген негізгі типін қолданумен байланысты, ұқсас белгі де бар болады. Қалыптау қалыбымен байланысты ортақ белгілер мынандай:

1. Ашық қалыпта қалыптау (сурет 9.2); 2. Жабық қалыпта қалыптау; 3. Сығымдап қалыптау.

Ашық қалыпта қалыптағанда дайындаманың артық металы сыртқа (кенерікке) сығымдалып шығады. Сондықтан дайындаманы баспақ-қайшыда кішкентай дәлдікпен кесуге болады. Кенеріксіз қалыптаған кезде барлық металл бұйымға жұмсалады. Сондықтан металды дәл мөлшермен кесіп қалыптау қажет. Дайындаманы дәл мөлшермен кесу тек арамен кескенде ғана мүмкін.

1 – қалып жылғасы; 2 – кенерік; 3 – итергіш

Сурет 9.2 – Жабдықтың әр түрлі түрлерінде қалыптаудың сұлбасы

Пішінделіп қалыпталатын тетіктің ақырғы пішінін тазалай өңдейтін қалыпта алады, ал алдын ала өңделген пішінді не қаралай өңдейтін (дайындаушы) қалыпта, не арнайы жабдықта (ұсталық айналмасоғуда), немесе еркін соғумен жасайды.

Ашық қалыпта қалыптау қылаудың (кенеріктің) құрылуымен қошталады. Осы қылау арнайы технологиялық міндетті орындайды.

Сурет 9.3 ашық қалыпта қалыптаудың сұлбасы көрсетілген. Күш Р әсерінен қалыптың жоғарғы жартысы 1 қозғалып дайындаманың 5 бүйірлік бетіне қысым түсіреді. Осындай да металл қалыптың жоғарғы 1 және төменгі 2 жартылары құрған қалып жылғасында 6 деформацияланады, осы жылғаны толтырғаннан кейін қылау бунағына 3 ағып шығады. Осылай қалыптасқан соғылма 4 периметр бойымен қылауға иемденген. Қалыптанған соғылманы шығару үшін қалыптау еңістерін α пайдаланады. Осы қалыптау еңістерінің мөлшері 5 – 10^о тең.

Сурет 9.3 – Ашық қалыпта қалыптаудың сұлбасы

Ашық қалыптау келесі факторлармен сипатталады. Қалыптанған кезде жылғадағы металдың көлемі тұрақты емес. Демек, қалдыққа кететін металдың біраз бөлімі бар. Осындай жағдайда мынандай шарт сақталуы қажет: V_дай = V_соғ + V_қыл, мұндағы V_дай, V_соғ, V_қыл – сәйкесті дайындаманың, соғылманың және қылаудың көлемі.

Металды ығыстырып шығару бағыты қалыптың қозғалу бағытына перпендикулярлы.

Қылау металдың ағып шығуына қарама-қарсы қысымды тудырады. Осы қысым қалыптағы гидростатикалық қысымды үлкейте отырып жылғаның бұрыштарын толтыруға мүмкіндік жасайды. Осындай да қалыптың толуын реттеуге мүмкіндік пайда болады.

Ашық қалыптауды жүргізген кезде металдың ағуының мынандай үш негізгі сатысын бөліп көрсетуге болады (сурет 9.4): еркін шөгу (сурет 9.4, а); қалыптың толуы (сурет 9.4, б); қылауды ығыыстырып шығару (сурет 9.4, в). Практикада төртінші саты да бар. Осы төртінші саты қалыптың жылғасы толып, бірақ соғылма биіктігі бойынша толық деформацияланып болмаса пайда болады. Сатылар бойынше қалыптаудың күшінің өзгеруі сурет 9.4, г көрсетілген.

а – еркін шөгу сатысы; б – қалыпты толтыру; в – қылауды ығыстырып шығару сатысы Сурет 9.4 – Қалыптаған кезде металдың ағу сатылары сұлбасы

Ашық қалыпта қалыптаудың негізгі кемшілгі болып металдың қылауға шығынының көп болуы саналады. Металдың қылауға шығуы соғылманың пішіні мен массасынан тәуелді болады және мөлшері 30 % дейін жетуі мүмкін. Осымен бірге қылауды кескен кезде металл талшығы да кесіліп кетеді. Бұл соғылманың сапасын едәуір азайтуға алып келеді.

Қылау (кенерік) саңылауын арнайы бунақ түрінде орындайды. Ол магазиннен (қабылдау бөлімі) және көпірден (қалыптың негізгі қуысынан қабылдау бөліміне өтетін бөлім) тұрады. Магазиннің үштен екі бөлігінен көп емес көлемі металмен толтырылуы керек. Қарсы жағдайда қалып сынып кетуі мүмкін. Бунақтардың мынандай екі түрін жасайды (сурет 9.5): еркін жүрісі бар машиналар үшін (тоқпақ, гидробаспақ); реттелген жүрісі бар машиналар үшін (қосиінді баспақ).

а - еркін жүрісі бар машиналар үшін; б - реттелген жүрісі бар машиналар үшін;

Сурет 9.5 – Қылау бунағының пішіндері

Жабық қалыпта қалыптауды (қылаусыз қалыптау) қимасының өлшемдерінде кішкентай айырмашылық бар болатын күрделі емес пішінді соғылмалар үшін қолданады. Диаметрі D₀ және биіктігі H₀ болатын дайындама 5-ті (сурет 9.6) ұяқалыпқа 2 қойады. Сотан 1 қозғалған кезде дайындаманың жүйелі шөгуі жүріп қалыптың қуысы толады. Осындай да берілген өлшемі бар соғылма жасалынады. Бұндай жағдайда сайман қалып жылғасынан цилиндрлі соғылманы 4 еркін шығаруға мүмкіндік бермейді. Қалып қуысынан соғылманы шығару үшін қалыптау еңісін α және итеріп шығарғышты 3 қолданады. Көлденең соғу машинасы үшін қалып ажырамалы түрмен жасалып үш бөлімнен (сотан, ажырайтын ұяқалып) тұруы мүмкін.

Практикалық металдың кейбір бөлімі жабық қалыптың ажырайтын бөлімдері арасындағы саңлауға ағып кіріп кішкентай қылауды құрады. Пайда болған қылаудың көлемі дайндама көлемінің ауытқуынан және қалыптың тозуынан тәуелді болады. Дайындаманың көлемі үлкен болған кезде, жылғаның толуын дәл анықтау мүмкін болмайтындықтан, қалып іштен кернеуленуі мүмкін. Бұл қалыптың ұзақ тұрақтылығына теріс әсерін тигізеді. Сондықтан жабық қалыпта қалыптаған кездегі технологиялық процесті есептеу үшін қабылданған негізгі қатнас болып мынау саналады: V_дай ≈ V_жыл.

Сурет 9.6 – Жабық қалыпта қалыптаудың сұлбасы

Ашық қалыптаумен салыстырғанда жабық қалыпта қалыптау мынандай артықшылықтармен сипатталады: металдың едәуір экономды қолданылуы; қылауды кесу қосымша операциясын қолданбау; қолайлы барлық жақтан қысу сұлбасы; қалыптау еңісі мөлшерінің кішкентай болуы (α = 1–3°). Жабық қалыпта қалыптау сұлбасы әсіресе пайдалы пластикалық қасиеті төмен қорытпаларды қалыптағанда. Өйткені қалып қуысы қабырғаларының бүйірден тіру жасауы гидростатикалық қысымды едәуір жоғарлатады. Нәтижесінде металдың платикалық қасиеті жоғарлайды. Осымен бірге металдың талшықтары соғылманың бет жақ көрінісін алатындығымен сағылманың макроқұрылымы сипаталады және талшық кесілмейді.

Жабық қалыпта қалыптау тәсілінің негізгі кемшілігі болып әмбебапсыз болуы саналады. Мысалы, бет жағы дөңгелек соғылманы жабық жылғада қалыптамайды. Өйткені сайманның құрылымында үшкір жерлер бар болғандықтан қалып ернеуінің тұрақтылығы төмен болады. Жабық қалыпты қолданудың аймағын мынандай факторлар едәуір азайтады: қалыптанатын соғылманың ұтымды пішінің аз болуы; металды дәл мөлшерлеу қажетілігі.

Дайындама мен соғылма көлемдері тең болу шартты бұзылған кезде жабдық пен қалыпқа көп күшті түсірмеу мақсатымен компенсаторларды қолданады. Бұл артық металл ағып баратын арнайы қабылдағыш. Айтылған қабылдағышты қалыптың металмен ең қиын толтырылатын жерлерінде орналастырады. Осы жерлерге соғылма толық пішінделіп болғаннан кейін артық металл сығымдалып ағып барады. Жеке жағдайларда компенсаторлар қылау бунағы атқаратын жұмысты жасайды, яғни қалып қуысынан шығатын жерлерде металдың ағуын тежеп, осы қуыстың барлық бұрыштарын толтыруды қамтамасыз етеді. Сонымен бірге артық металдар компенсаторларға ағып барып жабдық пен сайманға артық күшті түсірмейді.

Жабық қалыптауда қылау қарастырылмайтын болғандықтан және пішінөзгертудің екі сатысы ғана (шөктіру және қалыпты толтыру) іске асатын болғандықтан, қалыптаудың барлық басқа параметрлері бірдей болғанда, осы жабық қалыптаудың күші ашық қалыпта қалыптау күшімен салыстырғанда ылғи кіші болады.

Жабық қалыпта қалыптаудың артықшылығана мынаны жатқызады: қылауды кесу операциясын қолданбау; металдарды өңдеуге жақсы барлық жақтан қысатын сұлба; ашық қалыпта қалыптаумен салыстырғанда металдың едәуір экономиясы.

Жабық қалыпта қалыптаудың кемшілігіне мынаны жатқызады: қалыптаудың әмбебапты емес болуы; қалыптанатын соғылмалар пішінінің шектеулі болуы; қалып қуысындағы металды дәл мөлшерлеу керектігі (V_дай = V_соғ); биіктігі бойынша соғылманың дәлдігі төмен болуы; қалып құрылымының күрделі болуы (итеріп шығарғыштардың бар болуы).

Сығымдаумен қалыптау жабық қалыптаудың бір кемшілігін жояды, яғни қалып пішінің құрылымдық жаңа шешімдері негізінде металды дәл мөлшерлеу кемшілігін жойады (сурет 9.7). Осындай қалыптағы соғылма мынандай екі негізгі бөлімнен тұрады: тұрқы және сырық бөлімі. Қалып жабық және екі ажырама жазықтығы бар етіп орындалған. Осы қалыпта D диаметрімен сипатталатын негізгі қуыс (сурет 9.7, а) және диаметрі d болатын сығымдау қуысы бар. Бұл процестің мынандай түрлері бар: тура сығымдау; кері сығымдау; құрастырылып сығымдау; бүйірлік сығымдау. Сығымдаудың соңғы түрлері сайманның қозғалу бағытына қарағанда металдың қозғалу бағытының әр түрлі болуымен айырмашылықта болады.

а – процесс сұлбасы; б – қалыптау күшінің диаграммасы

Сурет 9.7 – Сығымдаумен қалыптау

Сығымдаумен қалыптаудың мынандай бірнеше артықшылығын бөліп айтуға болады: пластикалық қасиеті төмен қорытпалардан өлшемі дәл және бетінің сапасы жоғары соғылмаларды алу мүмкіндігі; барлық жақтан біркелкі емес қысу жағдайында пластикалық деформацияны жеңіл өткізу мүмкіндігі; соғылманың сырықтық бөліміне артық металды сығымдап шығарып, кейінірек алып тастау мүмкіндігі; жабық қалыптаумен салыстырғанда сығымдаумен қалыптағанда металдың көлемін дәл мөлшерлеу қажет емес екендігі. Сығымдаумен қалыптау процесі сайманның негізгі қуысында металдың азюымен, соғылма сапасының жоғары болуымен, ал тағы да қылауға металдың шығынының жоқ болуымен сипатталады.

Процестің ең маңызды кемшілгі болып мыналар саналады: деформациялаудың меншікті күшінің үлкен болуы; сайманның тұрақтылығының төмен болуы; соғылма пішінінің шектеулі болуы; жұмысшы сайман құрылымының күрделі болуы;

Сығымдаумен қалыптаға кезде металдың ағуы келесі ретпен іске асырылады: қалыптың негізгі қуысының бүйірлік қабырғасымен металл жанасқанша шөктіру; қалыптың негізгі қуысының толуы; сырық бөліміндегі қуысты сығымдаумен толтыру және соғылманы толық сыртпішіндеу.

Сонымен қалыптың типі металл ағысының өзгешелігін, демек оның соңғы макроқұрылымын, яғни қалыпталған тетіктің ұзақ тұрақтылығы мен беріктігін анықтайды. Осыған, қалыптау әдісін техника-экономикалық жағынан таңдаған кезде назар аудару керек. Қалыптауды жоғарыда жазылған түрге бөлімдеу негізгі болып саналады.

Кенерікпен (қылаумен) қалыптағанда металдың үлкен шығыны болатындығына қарамай (мысалы, автокөлік өндірісінде қылауға шығын қалыптайтын металл массасының 16-18 % жетеді), ол қазіргі мезгілде ең көп таралған болып келеді және жабдықтың әр алуан түрлерінде жасалынады.

Соғылманың сызбасын істеу және техникалық талаптарды белгілеу. Ыстықтай қалыптаудың технологиялық үрдісін істеген кезде негізгі бастапқы мәліметтер болып мыналар есептеледі: техникалық талаптары бар дайын тетіктің сызбасы; қалыптау тәсілін және технологиялық үрдістің вариантын таңдауға себепші болатын соғылма шығарудың бағдарламасы.

Ең алдымен дайын тетіктің сызбасы бойынша соғылманың сызбасын істейді. Осындай кезде өлшемдерді белгілеуді (әдіп пен шақтаманы ескеріп) тек механикалық өңдеудің негізгі орнығынан жүргізеді. Соғылманы дұрыс құрылымдаудан технологиялық үрдістің күрделілігі және қалыпты ұтымды жасаудың мүмкіншілігі байланысты.

Қалыпталатын соғылманың сызбасын жасау келесі тізбекпен орындалады: алғашқы мәліметтерді мұқият талдау нәтижесінде жасау дәлдігін және соғылманың күрделілік дәрежесін белгілейді; қабылданған қалыптау тәсіліне сәйкесті ажырама беттің құрама пішінін және қалыптың ажырама сызығының жайын анықтайды; механикалық өңдеуге әдіпті және соғылманың өлшемдеріне шақтаманы белгілейді; ұсталық кенермені және жұмырлану радиустерінің мөлшерін белгілейді; тесігі бар соғылмаларда белгілеуді құрылымдайды және тесуге керекті қабыршақтың өлшемін анықтайды; соғылмаға техникалық талаптарды белгілейді.

Болаттан жасалған соғылманы қалыптаған кезде әдіп, шақтама және кенермені белгілеудің тәртібін және мөлшерін сәйкесті стандартпен ережелейді.

Әдіп және шақтаманы соғылманың массасы, материалдың таңбасы, күрделілік дәрежесі және бастапқы көрсекіш бойынша соғылманың дәлдік класына байланысты белгілейді.

Қолданылып жүрген стандарт жасау дәлдігі бойынша болаттан жасалған соғылманы мынандай бес классқа бөлуді қарастырады: Т1; Т2; Т3; Т4; Т5. Осылай бөлу соғылма өлшеміне қойылатын дәлдік талабымен, және тағы да өндірістің жағдайы және түрімен (сериялы немесе жаппай өндіріс) байланысты.

Әдіп және шақтаманың мөлшерін анықтау үшін стандартта болаттың М1, М2 және М3 топтарын қарастырылған.

Ұсталық-баспақтау жабдықтарының әр алуан түрлерінде ыстықтай көлемдік қалыптаумен жасалатын соғылмалардың күрделік дәрежесін анықтау үшін, соғылма массасын G_с (көлемін V_с) осы соғылма дәл сиятын фигураның (цилиндр немесе тік бұрышты параллелепипед және т.б.) массасына G_фиг (көлеміне V_фиг) бөледі, яғни мынандай формуланы қолданады:

.

Қалыңдығы жұқа диск, ернемек және доңғалақ типті соғылмаларды қалыптаған кезде жоғары күрделілік дәрежесі қабылданады (С4). Бұндай күрделілікті диск, ернемек немесе доңғалақтың сәйкесті элементінің қалыңдығы мен диаметрінің қатнасы 0,2 – ден артпаса ғана қабылдайды.

Күрделілік дәрежесінің тобы жоғары болған сайын мынандай кемшіліктер пайда болады: тетіктің технологиялығы төмен болады; көп қалыптаушы әрекет талап етіледі; күрделі және сандары көп жылғалар керек болады; соғылманың дәлдігі төмен болады; металдың шығыны көп болады; жоғары қуатты жабдық талап етіледі.

Тетіктерді жобалаған кезде биік және жұқа қырларды, жұқа далдашылар мен белдемелерді, тар және терең қуыстарды жасамау керек.

Ішкі өлшем мен қуыс үшін теріс ауытқудың (төменгі шақтаманың) 0,5 – ін және сыртқы өлшем үшін оң ауытқудың (жоғарғы шақтаманың) 0,5 – ін, әдіптерді, кенермені ескеріп тетіктің таза өлшемдері бойынша соғылманың массасын анықтайды. Соғылманың массасына деформацияланбайтын бөлімінің массасы және кенеріктің массасы кірмейді. Тек КСМ немесе тоқпақ пен баспақта жергілікті қалыптап бөлігін шөктірген кезде қалыппен қысылатын сырық бөлігінің массасы соғылманың массасына кіреді.

Ажырама сызықтың жайын анықтау. Ажырама сызық деп ақырғы жылғаның қуысында қалыптың екі бөлімінің түйіскен жерлерінде ажырама бет бойынша пайда болатын тұйық сызықты айтады. Ажыранды сызық соғылманың сыртқы периметрі бойынша жүріп өтеді.

Қалыптар бір-бірімен жанасатын бетті ажырама бет деп атайды. Осы ажырама бетті жазықтық түрінде немесе үйлесетін жазықтықтар түрінде таңдау керек және қисық сызық түрінде таңдаудан тартыну керек. Ажырама бетті таңдаған кезде алдымен жоғарғы және төменгі қалыптан соғылманы еркін шығару керек талабын ескеру керек. Ажыранды жазықтық тетіктің екі ең үлкен габаритті өлшемдері жазықтығымен дәл келуі дұрыс. Онда үшінші ең кіші габаритті өлшем тетіктің биіктігі болады. Осындай кезде қалып қуысында мүмкін болатын ең кіші тереңдік және ең үлкен ұзындық пен ен қамтамасыз етіледі. Бұл қалыптың беріктігін және терең емес қуыстан қалыпталған соғылманы жақсы шығаруды қамтамасыз етеді.

Қалыптың ажырамасы ылғида машинаның жұмысшы мәрімінің қозғалысына перпендикулярлы болады. Әдетте тоқпақта қалыптаған кезде қиын толтырылатын жылға қуыстары жоғарғы қалыпта орналасады (ҚЫҚБ-да төменгі және жоғарғы қалыптар бірдей заңдылықпен толады).

Ажырама бетті таңдаған кезде тағы да мынаны ескеру керек:

• жоғарғы және төменгі қалыптардың бір біріне қатысты ығысуын қылауды кескеннен кейін соғылманың сыртқы түрі бойынша бақылау мүмкіндігі;

• ажыранды сызықтың пішінін ең қарапайым етіп алу мүмкіндігі. Бұл қылауды кесу қалыбы құрылымын жеңілдетеді және қалыптың бағасын арзандатады.

Жоғарғы және төменгі қалыптардың бір біріне қатысты ығысуын бақылау мүмкін болу үшін ажырама жазықтық соғылманың тік бетін қиып өтуі керек (сурет 9.8). Онда жоғарғы және төменгі қалыптарда ажыранды сызық бірдей болады және қылауды кескен кезде ығысу дереу білінеді. Өйткені ығысу болған кезде соғылманың жоғарғы жақтағы ығысқан тік беті қылаумен бірге қиылатын болады.

а – дұрыс; б – дұрыс емес; в – жазық дөңгелек соғылма үшін ығысу; г - көрінісінде ұзындатылған жазық соғылма үшін ығысу; 1 – қалыптың жартысының ығысуы; 2 – ажырама бет

Сурет 9.8 – Ажырама беттің жайі

Соғылманы жасауға шақтаманы белгілеу. Өлшемдік шақтаманы белгілеу соғылманы жасаудың дәл еместігімен байланысты. Болаттан жасалған соғылмаға қолданылып жүрген стандарт соғылманың номинал өлшемінен барлық ауытқуды өзіне енгізеді. Осы ауытқулардың себебі мыналар болып саналады: биіктігі бойынша қалыптау олқылығы; ақырғы жылғаның қуысының толық емес толтырылуы және тозуы; қалыптың серпімділік деформациясы және соғылма суыған кезде шөгудегі тербеліс; қалып жартысының ығысуымен шақырылатын пішіннің ауытқуы; осьтердің қисықтығы және қиманың сопақтығы; тесу кезіндегі эксцентритеттік; беттік ақаулардың әр алуан түрлері және т.б.

Керекті дәлділікке, массаға, өлшемдерге, болат тобына және соғылманың күрделілік дәрежесіне байланысты шақтама белгіленеді. Бастапқы көрсеткіші әр түрлі соғылмалардың шақтамасын анықтау үшін стандарта кестелер құрастырылған.

Шақтаманы анықтау әдісі соғылманың барлық сыртқы және ішкі өлшемдеріне таралады. Әрі ішкі өлшемдер үшін кестелік ауытқу кері таңбамен алынады. Стандарт тағыда мыналарды тәртіптейді: рұқсат етілетін центр аралық ара қашықтықтың ауытқуын; соғылманың сыртқы периметріне қатысты соғылмадағы тесілетін тесіктің осьтес еместігін; иілгенділікті; жазық еместікті; түзу сызықтық еместікті (жазық беттер үшін); радиальды ауытқыманы (цилиндрлік беттер үшін); соғылманың жеке элементтерінің орналасуын анықтайтын бұрыштық өлшемдерді; жұмырлану радиустерін және қалыптау еңістерін. Стандарттың сәйкесті кестесінде, жасаудың дәлдік класына байланысты рұқсат етілетін ауытқудың мөлшері бар.

Жұмырлау радиусіне және қалыптау еңісіне шақтамалар тек тұтынушының талабы бойынша сығылманың сызбасында көрсетіледі. Көрсетілген стандартпен тағы да әр түрлі күрделік дәрежесі бар соғылма үшін бүйіржақтық қылаудың мөлшерін белгілейді. Соғылманың көрсетілмеген өлшемдеріне шақтама соғылма ені немесе ұзындығы бойынша шақтама өрісінің есебінен ± 0,7-ге тең етіп анықталады.

Шақтама тек қалыптау технологиясымен анықталатындығын және әдіптен тәуелді емес екендігін ұмытпау керек.

Деформациялаушы құрал-сайманның қозғалысы бағытандағы қалыптау олқылығына шақтама, өлшемдер мөлшерінің айырмашылығына тәуелсіз, барлық өлшемдерге бір мәнмен берілуі тиіс.

Механикалық өндеуге әдіп. Болаттан жасалған қалыпталған соғылмаларға әдіп стандарт бойынша белгіленеді. Соғылма сызбасындағы өлшемдерді механикалық өндеудің негізгі орнығынан бастап түсіреді (соғылманы механикалық кесумен өңдеу үшін бастапқы операцияны орындаған кезде, осы орнық соғылманы бекітудің орны және тіреуіш нүкте). Механикалық өңдейтін цехтармен (тұтынушылармен) келісілген орнықтық жерлерді соғылманың сызбасында белгілейді. Сурет 9.9 өлшемді түсірудің екі варианты көрсетілген: а – тізбекпен және б – кесумен өңделетін бетке негізгі орнықтан. Вариант а-ны қолданғанда қалып жылғасын және соғылманы жасаудың дәлсіздігі (қателігі) жинақталады. Сондықтан соғылманың барлық ұзындығы бойынша рұқсат етілетін ауытқуды ұстау қиынырақ. Бір орнықтан өлшемдерді белгілеген кезде жасаудың дәлдігі шүбәсыз жоғары болады және бақылау жағдайы жақсарады.

Стандарт бойынша жалпыға белгіленген болаттан жасалған қалыпталған соғылмаға механикалық өндеудің әдіптері келесі факторларды ескеріп анықталған: соғылманың массасы, оны жасауға қажетті дәлдік, болат тобы, соғылманың күрделік дәрежесі, оның өлшемдері, бетінің сапасы. Әдіпті белгілеген кезде негізгі параметр болып соғылманың массасы есептеледі. Бірақта ол белгісіз мөлшер, өйткені анықталатын әдіп соғылманың жалғамалы бөлімі болады.

а – тізбекпен; б – негізгі орнықтан

Сурет 9.9 - Өлшемдерді түсірудің вариантары

Соғылманың массасын таза тетіктің массасынан шарты 1,1 – 2,2 есе көп етіп алдын ала алуды, ал кейінірек әдіптерді дәлдеп түзетуді стандарт ұсынады. Жоғарыда келтірілген факторларға байланысты кесуге өңделетін әрбір жақтың әдіптері 0,6 -дан 13 мм дейінгі шекте белгіленеді. Осымен бірге мынау ескеріледі: дайындаманы жалынды пеште қыздырып соғылманы жасаған кезде соғылманың массасына байланысты әдіпті әрбір жаққа келесі мөлшерге үлкейту қажет: