Получение заготовок обработкой давления.

1. Условия, необходимые для качественного проведения формоизменяющихся операций на примере «вытяжки».

При разработке вытяжных операций требуется:

а) рассчитать размеры плоской заготовки;

б) определить количество операций вытяжки, необходимых для изготовления детали;

в) рассчитать пооперационные размеры полуфабрикатов (диаметр, глубина вытяжки);

г) определить потребность прижима для вытяжки с целью исключения гофрообразования;

д) вычислить усилие вытяжки, прижима и выталкивания дет (полуфабриката), определить работу деформации;

е) рассчитать зазоры между матрицей и пуансоном;

ж) определить радиусы закруглений рабочих кромок матрицы и пуансона (для каждого перехода вытяжки);

и) произвести выбор смазки для каждой операции вытяжки.

При разработке технологического процесса изготовления детали необходимо стремиться к выбору наиболее экономичного варианта в соответствии с чертежом, программой и техническими условиями.

2. Производство бесшовных труб поперечно-винтовой прокаткой.

Производство бесшовных труб. Бесшовные трубы прокатывают на пшшгримовых станах, установках с автоматическим станом и на непрерывных станах.

Исходный материал для прокатки труб на пилигримовых станах — круглые и граненые слитки диаметром 250 — 600 мм, массой 0,6 — 3 т или катаные заготовки. Трубные гильзы из крупных и граненых слитков с большим числом граней и круглых заготовок получают на валковом прошивном стане, а из граненых слитков с небольшим числом граней и квадратных заготовок — прошивкой на прессах.

Особенность поперечно-винтовой прокатки, заключающуюся в создании в центральной зоне заготовки таких больших растягивающих напряжений, которые могут привести к образованию внутренней полости, используют для прошивки сплошной круглой заготовки в полую гильзу. Удельное усилие при поперечно-винтовой прошивке в десять и более раз меньше, чем при прошивке на прессах, что обусловлено разной схемой напряженного состояния.

Методом поперечно-винтовой прокатки изготовляют не только шарики. Его применяют для получения веретен, полуосей автомобилей и многих других деталей.

3. Влияние условий деформирования и схемы напряженного состояния на пластичность и сопротивлению деформированию сплавов.

Большое влияние на величину пре­дельной деформации оказывает схема напряженного состояния. Наибольшая предельная деформация достигается при отсутствии растягивающих напряжений и увеличении сжимающих. В этих условиях (схема неравномерного всестороннего сжатия) даже хрупкие материалы типа мрамора могут получать пластические деформации. Однако при реализации такой схемы с большим значением суммарного сжимающего напряжения (гидростатического давления) возрастают действующие на деформи­рующий инструмент давления, которые ограничиваются экономически опра­вданной стойкостью инструмента.

Для каждых операций, металла и температурно-скоростных условий существуют свои определенные предельные деформации.

Сжатие между плоскостями инструмента— осадка, характеризуется свободным пластическим течением металла между поверхностями инструмента. Схема напряженного состояния — всестороннее неравномерное сжатие из-за наличия сил трения на контакте между инструментом и заготовкой.

Ротационное, обжатие вращающимися валками обусловливается силами трения между вращающимся инструментом и заготовкой, благодаря которым последняя перемещается в за­зоре между валками, одновременно деформируясь.

Затекание металла в полость инструмента— схема деформирования, являющаяся сутью объемной штамповки. Металл заготовки запол­няет полость специального инструмен­та — штампа, называемую его ручьем,приобретая его форму и размеры. Затеканию металла в полость штампа препятствуют силы трения; схема напряженного состояния — всестороннее неравномерное сжатие.

Выдавливание Длина выдавленной части относится к пере­мещению пуансона , как площади поперечного сечения исходной заготов­ки и выдавленной части. Чем больше это отношение, тем больше значение суммарного сжимающего напряжения, развиваемого в металле при выдав­ливании.

Волочение заключается в протягивании заготовки через сужающееся отверстие в инструменте, на­зываемом волокой ; площадь поперечного сечения заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения отверстия волоки, а следовательно, длина (из условия постоянства объема при пластической деформации) увеличивается. Вследствие того, что к заготовке при волочении приложена тянущая сила, в отверстии волоки и после выхода из нее металл испытывает растягивающие напряжения.