13 Дәріс. Орау және жаю

Орау — дайындаманы айналуы бойынша қысатын роликті және давильникті қолдану арқылы дайындаманың формаөзгеру процесі болып табылады (58 сурет). Дұрыстау дайындалатын бұйымның ішкі контурының формасындай болады. Сонымен, жазық дайындамадан айналатын дене формасын алуымызға болады. Диаметр негізінен бұйым диаметрінен үлкен болады және шамасы бойынша дайындама түбінің және екі құраушы арасындағы диаметріне жақын болып келеді. Орау кезінде роликтің материалға қатысты аз ғана қысымына негізінен майысуға қажетті тең емес сұлбаны қанағаттандыратын бір ғана роликті қолданады. Сығылу процесі мәні бойынша керілу процесіне ұқсас. Орау кезінде бұйым қабырғасының қалыңдығы (10÷15% ке дейін) аз болуы керек немесе дайындама металының қалыңдығынан бірнеше есе көп болуы қажет.

Жаю — дайындаманы айналуы бойынша қысатын роликті қолдану кезіндегі жазық дайындаманың формоөзгерту процесі (немесе айналмалы денедегі дайындама формасы) болып табылады. (58 сурет). Жаю кезінде қиындық болады, сондықтан диаметрлі орналасқан екі ролик қолданылады. Дайындама қалыңдығы бұйым қабырғасының қалыңдығынан барынша үлкен, ал дайындама диаметрі бұйымның максимальді диаметріне тең. Жаю кезінде дайындама материалы барынша төмендейді (90%-ға дейін). Жаю процессі негізінен созылу процесіне ұқсаса келеді.

а- дөңгелектеу; б-жаю;

58 –сурет. Процестердің принциптік сұлбасы

Сырттай екі процесс ұсталық білдекте өңдеуде еске түсіреді.Қалыптау жөніндегі кейбір авторлар бұл процестерді әртүрлі атайтынын атап кету керек,мысалы қысым жұмысын, жіңішкертумен жаншу,спинингтеу және т.б.

Дөңгелектеу және жаю көмегімен алуға болатын форма бойынша,негізгі төрт топтарға бөлуге болады: 1) коникалық; 2) қисық сызықты қалыптасумен аралас; 3) жартылайсфералық ; 4) цилиндрлік.

Дөңгелектеу мен жаю бөлшектерінің сыртпішіндік қалыптасу процестері болып табылады,бұлар кейбір жағдайларда созу мен гидроқалыптауды тиімді араластыра алады (дайындалатын бөлшектердің үлкен емес санына қатысты).

Дөңгелектеудің технологиялық процессі. Дөңгелектеу тәсілімен келесі операцияларды орындауға болады:

1. Айналау денесі формасындағы босденелі бөлшектерді жаншу;

2. Баспалдықты созудан кейін едендік бөлшектердің беттерін тегістеу;

3. Цилиндірлік дайындамаларда жіңішке мойындарды жаншу;

4. Көмкермелерді қағу;

Дөңгелектеу процесінің мінездемелік сұлбасы 59-суретте келтірілген.

Егер бөлшек бір операцияда дөңгетілмесе, онда дөңгелетуді тізбекті бірнеше ретті өтулерде әртүрлі құралбілікте жүргізеді, бірақ бір ғана құралбіліктің ең кіші диаметірінде.

60 –суретте кермелеу коэффициенттері m=0.67,m=0.75 және m=0.77 болып келетін үш өтімде тетікті домалату мысалы келтірілген.Домалату процесі металдың беріктенуі мен үлкен дәрежелі пішін өзгертумен жалғасады,сондықтан бірнеше өтімді,арасында тнрмоөңдеуі бар,домалатуды қолданады. Өтімдер саны h/D қатынасына байланысты,

59-сурет. Дөңгелектеудің әртүрлі сұлбалары

мұндағы h-өтім тереңдігі, D- өтімнің ең үлкен диаметрі.

I,II и III - өтулер саны

60-сурет. Бірнеше өтулерде дөңгелету процесінің сұлбасы

Домалатуда дайндаманың пішін өзгерту аймағын өңдеумен қоса қыздырып тұруда мүмкін,бұл аралық термоөңдеуді қолданбауға мүмкіншілік береді.Мұнда дайындаманы жандырғыш құралдармен қыздыруға болады.Жандырғыш құралдар тұрақтандырылған отпен болуы мүмкін,яғни; жай,газбен пісіруде қолданатын және арнайы,үлкен беттерді қыздыруға мүмкіндік береді.Жандырғышты домалатуды орындайтын роликке байланысты бір диаметр бойында тұратын стақан құрал күймешігінде орналастырады. Жандырғыш роликкпен бірге қозғалады, металл құрал білік айналғанда роликке ыстық күйде беріледі. Магний мен титаннан жасалған дайындаманы, сыртпішін өзгерткенде ысыту қажет,сондықтан оларды қыздырылған құрал білікте немесе жандырғыштармен қыздырып домалатады.

Домалату кезінде дайындаманың бетін майлау ұсынады,бұл тетік бетінің тазалығын жақсартады және пішін өзгерту процесін жеңілдетеді.Қыздырумен домалатуда ыстыққа төзімді майлауды қолданады, 300-600 С –та өз қасиеттерін сақтайтын.Тетрахлоридта ерітілген коллоидальды графитты қолданғанда жақсы нәтижелерге алып келеді. Домалатудан кейін майлауды (щелочной ванне) кетіреді.Тотықпайтын болаттарды қыздырусыз домалатуда майлау ретінде сабын қолданылады.

Кеңжаюдың технологиялық процесі.Ақырғы уақытта кеңжаюды ірі габаритті тетіктерді, қабырғаны қалың,жоғары берікті болаттардан жасағанда қолданылады.Кеңжаюды азберікті болаттар мен түсті құймалардан тетіктерді жасауда да қолданылады.

Құралжабдықты қалыптарда кеңейжаю қалыптауды ауыстыра алады. Тетіктер ірі габаритті және қабарғалары қалың болғанда қалыптау бірнеше өтпеден тұрады және ірі габаритті қалыптар комплекктік және үлкен қуатты баспақтар жабдықтарын қажет етеді. Ал кеңейжаюға қажетті әбзелдер элементарлы қарапайым.

Құралбіліктерді сол кеіейжаюды орындайтын білдектерде жасауға болады.Баспақтың жабдық бұл жерде керек емес,

Егер өндірісте көпсериялы және массалы болса онда кермелеуді қолданған жөн,аз сериялы өндірісте кеңейжаюды қолдану дұрыс,бірақта осы не болмаса басқа вариантты таңдау экономикалық негізделген.

Жаюмен әртүрлі формада қалыптасатын айналу денесінің формасындағы едендік бұйымдарды дайындайды: түзусызықты, жартыдөңгелекті,параболалық, қос қисықты (сурет 61) және т.б. Дөңгелету кезінде қабырғалардың сыртпішін қалыптасуы тұрақты болуы мүмкін Кеңейжаюдың келесі артықшылықтары:

1)материалдың беріктігі мен қаттылығы кеңейжаюдан кейін өседі;

2)қажу беріктігі өседі (көбінесе кертікке сезімді материалдар).

3)кеңейжаю жоғарғы тетік дәлдігін қамтамасыз етеді,келесі шектеумен сипатталады:қабырғаның қалыңдық мөлшері ±0,5;ал ішкі диаметрі ±0,05 мм-ден ±0,075 мм-ге дейін;

61 –сурет. Кеңейжаюмен алынатын тетік пішіндері.

4) тетік бетінің тазалығы,ажарлаудан кейін тазалық бетіне жақын болып алынады (тегістілік емес биіктігі 0,15-0,20 мм);

5) кеңейжаю процесі кезінде дайындама материалының ақауы байқалады,операцияаралық ақауын қысқартады;

6) кеңейжаю кезінде дайындаманың пісіру жігінің беріктігі көтеріледі;

7)кеңейжаю кезінде көпжағдайда қалып өзгереді,олар:жоғары легірленген,тот баспайтын болат және ыстыққа төзімді құйма,кесу кезінде қиын өңделімділіктер жатады;

8) материалдың шығыны болмайды,өйткені өңдеу жоңқаның түсіруінсіз болады.

Кеңейжаю процесінің элемент теориясы.Сыртпішін конусты тетіктің дайындама жазықтығының дискілі қалыпты қарастырайық.Кеңейжаю кезінде дайындаманың диаметрі,конусты тетіктің максимал диаметріне тең деп қабылдаймыз.Дайындаманың қалып өзгеруі оның жіңішкеруі мен материалдың ығысуына байланысты болады.Дайындама материалының көлемі,материал тетігінің көлеміне тең.Қабырға тетігінің қалыңдығы,синусты функцияның жартылай бұрыш ерітінді конусына байланысты сурет 6.2-ден көруге болады:

S₁=S sinα, (81)

мұндағы S₁ — тетік қабырғасының қалыңдығы;

S — дайындама қабырғасының қалыңдығы

α— жартылай бұрыш ерітінді конусты құралбілік.

(81) – формуладан көрсек,тетік қабырғасының қалыңдығы,минималды саңылау аралығында аунақшамен және құралбілік фактілі қондырғы байланысты емес.Саңылауда,кіші есептеу кезінде дайындаманың ажырауы болады.

Дайындама материалының қалыпөзгеруінің беріктігі мен деформациясын қарастырайық.

Құралбілікті айналдырған кезде аунақша дайындама материалын қарпыды.Бір айналым кезінде аунақша құралбілік бойымен көлденең,үлкен диаметрі арақашықтығында қозғалады.

62 –сурет. Конустың кеңейжаю сұлбасы.

Аунақшаның дайындамаға жанасуы оны өзінің кейбір а-г φ бұрышты доғасындағы жасаушысымен деформациялайтыны сурет 63-тегі сұлбадан көрінеді. φ бұрышы аунақшаның центрін құралбіліктің центрімен қосатын түзумен (кейбір көлденең қимада),аунақшаның центрін жанасу нүктесімен қосатын түзумен жасалынды.

Аунақшаның әсерінен болған дайындама элементінің деформациясын қарастырайық.Аунақшаның жасаушысы мен құралбіліктің (саңылау) арасындағы t1-ге тең,а нүктесіндегі арақашықтық, t-ға тең минималды саңылаудан әлде қайда үлкен.Үздіксіз бірізділі деформация қарпу элементінің дайындамасына жалпы дайындама деформациясын береді және оған керекті қорамасын береді.

63 – сурет. Аунақшаның дайындамаға әсер етуінің сұлбасы.

Элемент дайындама дайындама деформациясын 3 негізгі периодқа бөледі (сурет 63,64)

Iпериод – а-б (бұрыш ) бөлімінде серпімді элементі деформациясы және аунақшаны дайындамаға басып кіргізу (дайындаманың иілуімен);

IIпериод – б-в ( ) доға бөлімінде элемент ығысады;

IIIпериод – в-г (бұрыш ) доға бөлімінде элементтің сығуы болады.

Осы 3 период ішіндегі деформация сипаттамасы өзгереді,олар мөлшері мен бағытталған күшіне қарай және пайда болатын кернеуге.

Аунақша бүрлеуі үздіксіз болғандықтан,деформацияның 3 периоды біркелкі болады,кейбір кеңістіктің өзгеруіне және бір-біріне кедергі жасайды.

Бірінші жақындатуында,элемент дайындама деформациясына негізгі 3 күш әсер етеді. Р күші аунақша жағынан жұмыс аунақша радиусы дайындамамен қосылу доғасында істейді (сурет 65). Р векторының бағытын аунақшаның жұмысшы радиусының центрін r қосылыс доғасының ортасымен қосады.

Түзету реакциясының R оның бетіне қалыпты.Ілінісу күші элемент деформациясының дайындама түйірімен,ерте деформацияланған құралбілік үстіне жанама.Беріктендіру мақсаты ретінде барлық күш сызба жазықтығында әрекет етеді деп есептейміз (бірінші жақындықта).Негізінде Р күші сызба жазықтықтарының кейбір бұрыштарын,оның тереңдігіне кете отырып әсер етеді.

Материал бүтіндігінің бұзылмауындағы кеңейжаюдың болуы кезіндегі конус ерітіндісінің минималды бұрышы 30° тең.Ең пластикалық металдың өзін 30°-тан төмен конус ерітіндісінің бұрышымен конусты тетік үшін жазық дайындамадан кеңейжаюға болмайтынын айта кеткен жөн.

Егер материалдың пластикалық құрылысы мөлшерге деформациялануға мүмкіндік бермесе,онда материалдың бүтінділігі қозғалыс кезінде бұзылады.

64 –сурет. Кеңейжаю кезіндегі деформациялану периоды.

65 –сурет. Кеңейжаю кезіндегі пішінөзгеретін аумақта әсер ететін күштің сұлбасы

Аз пластикалық материалдар үшін конус ерітіндісінің шекті бұрышын формуласынан анықтауға болады,мұнда ψ – берілген материал үшін салыстырмалы тарылу.

Ұсынылатын әдебиет:Нег.2 [137-147]

Бақылау сұрақтары

1.Дөңгелектету үрдісіне анықтама беру.

2.Кеңейжаю үрдісіне анықтама беру.

3.Дөңгелектету әдісімен қандай технологиялық операциялар орындалады?

4.Дөңгелектету және кеңейжаюдың көмегімен қандай пішінді тетік алуға болады?

5.Кеңейжаюдың ерекшелігі.