Глава 8

при получении профильных деталей: балок, швеллеров, толстой проволоки (толщина более 5 мм).

Ковка - получение изделий и заготовок сложных форм из сильно нагретого металла с помощью последовательных ударов кувалды или молота.

Штамповка - придание металлу определенной формы с по­мощью давления штампа. Различают объемную и листовую штам­повку.

Объемная штамповка осуществляется прессом (штампом), со­стоящим обычно из двух половинок. Металл помещают в нижнюю половину штампа и под давлением опускают верхнюю половину штампа. Объемная штамповка может быть горячей (т. е. подается сильно разогретый металл) и холодной. Горячая объемная штампов­ка применяется для изготовления деталей ножей, ножниц, приборов для окон и дверей, инструментов. Холодная объемная штамповка применяется для изготовления болтов, винтов, гаек, заклепок.

Листовая штамповка представляет собой формование деталей (преимущественно в холодном состоянии) из листового проката на прессах с помощью матрицы и пуансона. Листовая штампов­ка - один из самых высокопроизводительных методов обработки металлов давлением. Применяется для изготовления кузовных и облицовочных деталей автомобилей, тракторов, вагонов, мото­циклов, а также металлической посуды и столовых приборов.

Волочение - процесс протягивания заготовки через отверстие волоки. При волочении уменьшается поперечное сечение заготовки и увеличивается длина. Изделие приобретает точные размеры, глад­кую поверхность. Получают в основном прутки и проволоку.

Чеканка - получение на листовой заготовке выпукло-вогну­того рельефа за счет незначительного перемещения металла под штампом. Применяется в производстве монет, жетонов, медалей после операции штамповки.

Дефекты при обработке давлением могут возникать:

1) из-за неудовлетворительного качества металла: трещины, волосовины (неглубокие трещины, появляющиеся на прокате там, где на отливках были раковины), плены (застывшие и прокатанные брызги металла на поверхности отливок);

442

Металпохозяйственные товары

2) нарушения технологии обработки: пережог, несоответствие формы и размеров, забоины (при попадании внутрь штампа ме­таллических частиц), вмятины, заусенцы, царапины.

Дальнейшая обработка заготовок может производиться меха­ническими, физико-химическими, термическими и химико-тер­мическими способами.

Механическая обработка заготовок (или обработка резани­ем) - необходимый технологический процесс. Как бы ни было совершенно литье или обработка металлов давлением, в большин­стве случаев этими способами не удается получить полностью готовые к сборке детали, поэтому необходима обработка резанием. В процессе обработки резанием заготовка приобретает окончатель­ную форму, заданные размеры и требуемую чистоту поверхности. В общем виде обработка резанием заключается в снятии излишков металла (припуска) в виде стружки с заготовок, полученных лить­ем, прокаткой или ковкой.

Обработку резанием производят на металлорежущих станках или вручную. В последнем случае обработку называют слесарной.

Наиболее распространенными способами обработки металлов резанием являются точение, сверление, фрезерование, строгание, нарезание резьбы. Эти способы обработки различаются конструк­цией применяемого режущего инструмента и характером относи­тельных движений инструмента и обрабатываемой заготовки.

Общие дефекты обработки резанием возникают чаще всего при работе на изношенных или неправильно настроенных станках, при неправильном креплении или небрежной заточке инструмента, при ошибках в измерениях. Наиболее часто встречаемыми дефектами являются: неправильные размеры и форма деталей, шероховатость поверхности, заусенцы, царапины. Кроме того, при каждом виде обработки резанием могут возникнуть специфические дефекты. При точении может появиться бочкообразность, овальность или конусность; при сверлении - смещение или наклон отверстий; при фрезеровании -разнотолщинность или волнистость поверхности; при нарезании резьбы - помятые или сорванные нитки резьбы.

Физико-химические методы обработки металлов применя­ют при изготовлении изделий из материалов, которые трудно или

443

Глава б

невозможно обрабатывать механическим способом, например, сверхтвердые металлы и сплавы. Этими методами можно с боль­шой точностью и высокой эффективностью получать полости или отверстия очень малых размеров или сложных форм, изготовлять детали с узкими криволинейными пазами.

К физико-химическим методам обработки заготовок относят электроискровой, электроимпульсный, электроконтактный и анод-но-механический. Такая обработка основана на явлении местного разрушения металла под действием электричества. Наиболее распространенной является электроискровая обработка, которую используют при получении отверстий в твердых сплавах, при из­готовлении штампов, пресс-форм, волочильных досок, при извле­чении из заготовок сломанных сверл, метчиков и других работ.

Термической обработкой называют совокупность операций нагревания, выдержки и охлаждения металлов и сплавов с целью изменения их структуры и свойств.

Термическую обработку применяют преимущественно для углеродистых сталей и чугунов. Ее проведение позволяет полу­чить у стальных изделий не только улучшенные механические свойства, но и необходимые физико-химические характеристики таких параметров, как теплопроводность, электросопротивление, коррозионная стойкость и др.

Основными видами термической обработки, применяемыми в процессе производства металлотоваров, являются отжиг, нор­мализация, закалка и отпуск. Их проводят после механической обработки деталей и заготовок с целью восстановления и упоря­дочения внутренней структуры металла.

Отжигом называется операция, при которой изделие нагрева­ют до определенной температуры (около 600 °С), какое-то время выдерживают при заданной температуре и охлаждают с опреде­ленной скоростью (очень медленно). В результате отжига сталь приобретает устойчивую структуру, освобождается от внутренних напряжений, становится более пластичной.

Применяется для изготовления инструментов, строительных материалов, подшипников, проволоки.

444

Металлохозяйственныетовары _

Нормализацией называют вид термической обработки, при котором стальные заготовки нагревают сильнее, чем при отжиге (около 650 °С), определенное время выдерживают при этой темпе­ратуре и свободно охлаждают на воздухе. Нормализация снимает внутренние напряжения, улучшает обрабатываемость резанием, позволяет исправлять структуру сварного шва.

Нормализацию применяют при изготовлении посуды, инструмен­тов, деталей бытовых машин, автомобилей, мотоциклов, велосипедов и т. д. Она обязательно проводится перед операцией закалки.

Закалкой называется операция нагрева заготовки до темпера­тур порядка 800-950 °С, выдерживание в течение определенного времени и моментального (очень быстрого) охлаждения в специ­альных средах (вода, эмульсии и минеральные масла). Закалка способствует увеличению твердости, прочности и износостойкости поверхностного слоя изделий.

Отпуском называют операцию термической обработки, при которой стальные детали, прошедшие закалку, нагревают до тем­пературы около 650 °С и медленно охлаждают до комнатной тем­пературы (на воздухе или в минеральном масле). Отпуск умень­шает остаточные внутренние напряжения, повышает упругость и вязкость без снижения твердости.

Отпуск применяют для деталей, подвергающихся действию значительных нагрузок: оси автомобилей и мотоциклов, шатуны двигателей внутреннего сгорания, рессорные пружины и т. п.

К дефектам, возникающим при термической обработке, от­носят:

1. недостаточную твердость и мягкие пятна. Возникают при недостаточной температуре нагрева или малой скорости охлажде­ ния при закалке. Устраняются повторной закалкой;

2. повышенную хрупкость. Возникает вследствие несоблюде­ ния температурных режимов при закалке. Устраняется повторной закалкой;

3. коробление, деформации и трещины. Появляются при воз­ никновении существенных внутренних напряжений при наруше­ нии технологических режимов термической обработки. Дефекты данной группы недопустимы и переводят изделие в брак.

445