33. Классификация методов формообразования деталей

В общем случае по виду подводимой в зону обработки энергии методы формообразования можно разделить на два класса:

1) механические;

2) электрофизические, электрохимические и химические.

Группа методов, основанных на снятии лишнего материала (припуска) с заготовки, относится к разрушающим. Недостатком этих методов является то, что удаленная с заготовки часть материала не подлежит восстановлению и идет в отходы. Поэтому они применяются в тех случаях, когда являются единственно возможными на данном этапе производства.

Другая группа – неразрушающие методы, основанные на перестройке внутренней структуры материала в результате пластической деформации или вязкого течения. Преимущества этих методов – высокая производительность, воспроизводимость и эффективность.

Однако неразрушающие методы применяются преимущественно при обработке пластичных материалов и вообще неприменимы, например, для монокристаллических полупроводников, поскольку при их использовании существенно нарушается структура материала.

Рис. 3.3. Классификация методов формообразования

Методами литья в производстве конструкций ЭВМ изготавливаются детали сложной конфигурации из малопластичных и недеформируемых сплавов и из твердых материалов, трудно обрабатываемых механически.

При литье изделия и заготовки, называемые отливками, получаются непосредственно в литейной форме после затвердевания залитого в форму расплавленного материала. Отверстия и другие внутренние полости в отливке выполняют путем установления стержней перед заливкой. Заливку выполняют по специальным каналам, которые образуют литниковую систему.

В технологии ЭВМ применяют преимущественно следующие виды литья: в оболочковые формы, в кокиль, под давлением, центробежное литье и литье по выплавляемым моделям.

Литье по выплавляемым моделям позволяет получать отливки 4 – 7-го квалитетов точности с шероховатостью поверхности по 5 – 7-му классу.

Обработка давлением

Обработкой давлением называется технологический процесс изготовления детали или заготовки путем пластического деформирования исодного материала приложением внешнего усилия. Обработка может производиться как в холодном, так и в горячем состоянии исходного материала.

Горячая обработка производится при температуре выше температуры рекристаллизации и не сопровождается наклепом (упрочнение металла

после пластической деформации в холодном состоянии). Поэтому пластическое деформирование в горячем состоянии может выполняться без огра-

ничения степени деформации. Температура нагрева металла должна соответствовать его наибольшей пластичности. Различают два вида прессования:

− прямое,

− обратное.

При прямом прессовании (рис. 3.4, а) матрицу монтируют с одной стороны контейнера, в котором помещена заготовка, а пуансон – с другой. Направление течения металла совпадает с направлением движения пуансона.

При обратном прессовании (рис. 3.4, б) пуансон делают полым, матрицу крепят на его конце. Металл вытекает через отверстие в направлении, обратном направлению движения пуансона. Метод требует меньших усилий, так как отсутствует трение заготовки о стенки контейнера, но конструкция оснастки усложнена. Необходимое усилие прессования определяется свойствами материала заготовки, габаритными и другими размерами изделия, конструкцией пресса и технологией.

Листовую штамповку применяют для получения деталей из листовых материалов. Технологический процесс листовой штамповки включает большое число разделительных операций: резку, вырубку, пробивку, надрезку, обрезку и зачистку.

После получения заготовок осуществляют формообразующие операции. К ним относятся: гибка и закатка края, вытяжка, правка, рельефная штамповка, обжим и др.

Вытяжка – сложный процесс деформирования плоской или полой заготовки в полые изделия любой формы. Она производится в штампах, рабочими элементами которых являются пуансон и матрица (рис. 3.5).

Нажатием пуансона заготовка постепенно вдавливается в отверстие матрицы. В результате получается полое изделие.

Часто объединяют вырезку и пробивку, вырубку и вытяжку, вытяжку и формовку. Штампы по своему назначению подразделяются на вырубные, отрезные, пробивные, гибочные…