3. Разделка заготовок на хладноломах
При деформации надрезанных образцов возникает концентрация напряжений, понижение пластичности и хрупкое разрушение металла. Скорость распространения трещины достигает 1000 м/с, разрушение металла происходит мгновенно без заметной пластической деформации. Эти явления используются для разделки прутков на мерные заготовки при помощи хладноломов.
Хладнолом
представляет устройство, состоящее из
двух опор, установленных на расстоянии
,
и ломателя, между которыми размещается
пруток, подлежащий ломке. Перед ломкой
пруток размечают и надрезают. Большое
значение имеют форма и размеры надреза.
Чем уже надрез, тем меньшим радиусом он
выполнен при данной глубине
,
тем в большей степени проявляется
концентрация напряжений
,
где - коэффициент, зависящий от хрупкости стали, = 1 2;
= 5
8 мм.
При увеличении глубины надреза количество затрачиваемой работы уменьшается, но качество торца ухудшается. Форма ломателя зависит от сечения заготовки. Величина потребного усилия зависит от химического состава стали, ее структуры, толщины профиля, размеров надреза, расстояния между опорами. Величина усилия может быть определена по формулам:
- для круглого
прутка
,
= 0.8
1.1;
- для квадратного
прутка (по диагонали)
,
= 0.8
1.1;
- для квадратного
прутка (по стороне)
,
= 1.05
1.1,
где - коэффициент, учитывающий характер действия сил, неравномерность структуры;
- предел прочности
при изгибе, Н/мм2;
- диаметр или
сторона квадрата;
- расстояние между опорами.
Производительность зависит от быстроходности машин, на которых производится ломка. Обычно процесс осуществления на быстроходных кривошипных или эксцентриковых прессах. Хладноломы должны иметь надежное ограждение.
К преимуществам этого способа, кроме экономии энергии, большой производительности, следует также отнести возможность контроля качества металла по излому.
Этим способом можно осуществлять разделку заготовок толщиной
70 300 мм и более. Мягкие стали, склонные к пластическому изгибу, целесообразно нагревать до температур 250 300, увеличивая хрупкость.
4. Специальные способы разделки
Газопламенная резка применяется в индивидуальном и мелкосерийном производстве. Разделка материала обеспечивается за счет местного нагрева металла выше температуры плавления. Сталь расплавляется и частично сгорает. Этим способом можно частично получать контуры реза сложной формы, при этом не образуется острых ребер, приводящих к зажимам и складкам при штамповке. Можно разрезать стали всех марок. Недостатком способа является невысокая производительность и сравнительно большие потери материала.
Резка пилами позволяет получать заготовки точной длины и хорошее качество реза. Способ применяется для разделки прутков цветных металлов и их сплавов, а также периодического проката и заготовок из труб.
Электроискровая резка, основанная на разрушении металла пульсирующим током, является перспективным способом разделки для сплавов, обладающих повышенной твердостью, при резке по сложному контуру. Способ позволяет получить относительно тонкие заготовки (небольшое отношение длины к диаметру) при небольших отходах.
Анодномеханическая резка использует энергию дугового разряда, происходящего в среде рабочей жидкости. Разрезаемый материал является анодом, вращающийся диск – катодом.
Разделка на установках взрывного действия основана на использовании энергии взрыва пороховых снарядов или газовых сред. Этим способом можно получать заготовки больших сечений при минимальных отходах.