15. Сущность, схем и технологические возможности штамповки в открытых и закрытых штампах

Штамповка в открытых штампах (рисунок 2, позиция а) характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла – облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высокие требования к точности заготовок по массе. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов.

Штамповка в закрытых штампах (рисунок 2, позиция б) характеризуется тем, что полость штампа в процесс деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа постоянный и небольшой, образование в нем облоя не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой штампуют. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя – выступ (на прессах), или верхняя – полость, а нижняя – выступ (на молотах). Закрытый штамп может иметь две взаимно перпендикулярные плоскости разъема (рисунок 2, позиция в).

При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше требуемого. Отрезка заготовок должна обеспечивать высокую точность.

Существенное преимущество штамповки в закрытых штампах – уменьшение расхода металла из-за отсутствия облоя. Поковки имеют более благоприятную структуру, так как волокна обтекают контур поковки, а не перерезаются в месте выхода металла в облой. Металл деформируется в условиях всестороннего неравномерного сжатия при больших сжимающих напряжениях, это позволяет получать большие степени деформации и штамповать малопластичные сплавы.

16. Изготовление машиностроительных профилей волочением. Технологические возможности

17. Нагрев металла при обработке давлением – дефекты, возможные при нагреве

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. Пламенные печи работают на твердом, жидком и газообразном топливе. В таких печах можно нагревать заготовки сравнительно небольшого размера, так как объем рабочего пространства незначителен.

18. Конструирование заготовок объемной штамповкой

В отличие от универсального инструмента для ковки (бойков) штампы для объемной штамповки являются специальным инстру­ментом, поскольку конструируются и изготовляются для серийного и массового производства поковок, как правило, одного наименова­ния. В настоящее время в кузнечных цехах объемной штамповки применяют большое число самых разнообразных штампов, которые можно классифицировать по назначению, видам оборудования, количеству ручьев, конструктивному признаку и т. д.

Условия эксплуатации штампов для объемной штамповки, в осо­бенности для горячего деформирования, очень тяжелые. Штампы подвергаются многократному воздействию высоких температур и значительных нагрузок. Интенсивное течение металла в процессе формообразования поковки вызывает истирание (абразивный износ) поверхности ручья. Штампы для горячего деформирования в течение каждого цикла штамповки испытывают резкие колебания темпера­туры, особенно при использовании смазочно-охлаждающих жидко­стей, что приводит к образованию на поверхности ручья разгарных трещин,

Штамповые стали должны обладать высокими механическими свойствами, сочетая прочность с ударной вязкостью, износостойко­стью, разгаростойкостью, и сохранять эти свойства при повышенных температурах. Материалы штампов должны хорошо прокаливаться (при термической обработке), обрабатываться резанием и быть срав­нительно дешевыми.

Выбор стали для штампа определяется условиями его эксплуата­ции (горячая или холодная штамповка, динамический или стати­ческий характер нагружения, способ смазки и охлаждения, вели­чина удельных усилий штамповки, зависящая от сложности поковки и ее материала, схемы напряженного состояния в очаге деформации), габаритами штампа или вставки, серийностью производства и др. Поэтому для изготовления штампов применяют разнообразные по химическому составу и свойствам марки сталей. Однако их число стремятся свести на заводах к целесообразному минимуму, что об­легчает заказ и получение штамповых материалов, изготовление штам­пов и их эксплуатацию.

19. Общая характеристика технологичности изготовления изделий листовой штамповки

20. Разновидности объемной штамповки и их технологические особенности

21. Особенности макроструктуры профилей, причины возникновения дефектов

22. Ковка: Сущность и схемы деформирования деформирования, области рационального использования. Требования и конструкции кованых поковок.

Процесс ковки состоит из чередова­ния в определенной последовательности основных и вспомогательных операций. Каждая операция определяется харак­тером деформирования и применяемым инструментом.

К основным операциям ковки относят­ся осадка, протяжка, прошивка, отруб­ка, гибка.

Осадка— операция уменьшения вы­соты заготовки при увеличении пло­щади ее поперечного сечения. Осаживают заготовки меж­ду бойками или подкладными плитами.

Протяжка— операция удлинения заготовки или ее части за счет умень­шения площади поперечного сечения (рис. а). Протяжку производят по­следовательными ударами или нажати­ями на отдельные участки заготовки, примыкающие один к другому, с по­дачей заготовки вдоль оси протяжки и поворотами ее на 90° вокруг этой оси.

Протяжка имеет ряд разновидностей.

Разгонка— операция увеличения ширины части заготовки за счет умень­шения ее толщины (б).

Протяжка с оправкой— опера­ция увеличения длины пустотелой за­готовки за счет уменьшения толщины ее стенок (рис. в). Протяжку вы­полняют в вырезных бойках (или ниж­нем вырезном3 и верхнем плоском 2) на слегка конической оправке 7. Протягивают в одном направлении — к расширяющемуся концу оправки, что облегчает ее удаление из поковки.

Раскатка на оправке— операция одновременного увеличения наружного и внутреннего диаметров кольцевой заготовки за счет уменьшения толщиныее стенок (рис. г). Заготовка 5 опи­рается внутренней поверхностью на цилиндрическую оправку6, устанавли­ваемую концами на подставках7, и де­формируется между оправкой и узким длинным бойком4. После каждого нажатия заготовку поворачивают от­носительно оправки.

Прошивка— операция получения полостей в заготовке за счет вытесне­ния металла (рис. д). Прошивкой можно получить сквозное отверстие или углубление (глухая прошивка). Прошивка сопровождается отхо­дом (выдрой).

Отрубка— операция отделения ча­сти заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку дефор­мирующего инструмента—топора (рис. е). Отрубку применяют для по­лучения из заготовок большой длины нескольких коротких, для удаления из­лишков металла на концах поковок, а также прибыльной и донной частей слитков и т. п.

Гибка— операция придания заго­товке изогнутой формы по заданному контуру (рис. ж). Этой операцией получают угольники, скобы, крючки, кронштейны и т. п. Гибка сопровожда­ется искажением первоначальной формы поперечного сечения заготовки и уменьшением его площади в зоне изгиба, называемым утяжкой.

Технологические требования к дета­лям, получаемым из кованых поковок, сводятся главным образом к тому, что поковки должны быть наиболее про­стыми, очерченными цилиндрическими поверхностями и плоскостями. В поковках следует избегать конических и клиновых форм. Необходимо учиты­вать трудности выполнения ковкой участков пересечений цилиндрических по­верхностей между и с призматическими поверхностями. В поковках следует избегать ребристых сечений, бобышек, выступов и т. п., учитывая, что эти элементы в большинстве случаев из­готовить ковкой невозможно. В местах сложной конфигурации приходится при­бегать к напускам в целях упрощения конфигурации поковки, что вызывает удорожание детали. Кроме того, следу­ет стремиться, чтобы конфигурация детали позволяла получать при ковке наиболее благоприятное расположение волокон .