8.Преимущества и недостатки

По сравнению с ковкой штамповка имеет ряд преимуществ. Горячей объёмной штамповкой можно получать без напусков поковки сложной конфигурации, которые ковкой изготовить без напусков нельзя, при этом допуски на штамповочную поковку в 3 - 4 раза меньше, чем на кованную. В следствии этого значительно сокращается объём последующей механической обработки, штамповочные поковки обрабатывают только в местах сопряжения с другими деталями, и эта обработка может сводиться только к шлифованию.

Производительность штамповки значительно выше - составляет десятки и сотни штамповок в час.

В то же время штамповочный инструмент штамп - дорогостоящий инструмент и является пригодным только для изготовления какой то одной, конкретной поковки. В связи с этим штамповка экономически целесообразна лишь при изготовлении достаточно больших партий одинаковых поковок.

Кроме того, для объёмной штамповке поковок требуется гораздо больше усилий деформирования, чем для ковки таких же поковок.

9.Прокатка,прессование и волочение.

Прокатка — один из самых распространённых видов обработки металлов давлением. Заключается в обжатии металла между двумя, реже тремя, вращающимися в разные стороны валками. Силами трения заготовка затягивается в зазор между валками и обжимается по высоте. Тангенс угла захвата равен коэффициенту трения. После прокатки отношение площади сечения заготовки к площади сечения готового профиля равно отношению длины готового профиля к длине исходной заготовки ( то есть объем при прокатке не изменяется) без учёта потерь по переделу и называется коэффициентом вытяжки.

Прокаткой получают прокат различного назначения.

Если температура прокатки выше температуры рекристаллизации, то прокатку называют горячей. Если температура прокатки ниже температуры рекристаллизации, то прокатку, в зависимости от температуры, называют тёплой, либо холодной.

Инструмент: Прокатный стан — комплекс оборудования, в котором происходит пластическая деформация металла между вращающимися валками.

Прокат — в металлургии, продукция получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки.

Сортамент проката

Сортамент — совокупность прокатных профилей, отличающихся по форме и размерам.

Профиль — форма поперечного сечения прокатного изделия.

1) листовой (лист, полоса (рулон), штрипс):

горячекатанные тонкие (толщина до 4 мм);

горячекатанные толстые (толщина свыше 4 мм);

холоднокатанные (листы всех размеров);

Профнастил - это стеновой или кровельный материал для наружных ограждений, стен и крыш.

2) сортовой:

простой (круг, квадрат, шестигранник, полоса плоского сечения);

арматура - это изделие из металла, применяемое для армирования железобетонных конструкций;

фасонный:

общего (массового) потребления (угловой профиль, швеллеры, двутавровые балки и другие);

специального назначения (рельсы железнодорожные широкой и узкой колеи, рельсы трамвайные, профили с/х машиностроения, судостроения, нефтяной и электропромышленности).

По размеру профиля сортовой прокат делится на:

крупный — круглая сталь диаметром 80-250 мм, квадратная сталь со стороной 70-200 мм, периодические арматурные профили №70-80, угловая сталь с шириной полок 90-250 мм, швеллеры и двутавровые балки обычные и облегченные высотой 360-600 мм, специальные широкополочные двутавры и колонные профили высотой до 1000 мм, шестигранная сталь до №100, рельсы железнодорожные с массой 1м длины 43-75 кг, полосовая сталь шириной до 250 мм и др.;

средний — круглые диаметра 32-75 мм, квадратные со стороной 32-65 мм и шестигранные до №70, стальной периодический арматурный профиль № 32-60, двутавровые балки высотой до 300 мм, швеллеры высотой от 100-300 мм, рельсы узкой колеи Р18-Р24, штрипсы сечением до 8x145 мм, разнообразные фасонные профили отраслевого назначения и др;

мелкий — круглая сталь диаметром 10-30 мм, квадратная сталь со стороной 8-10 мм, периодический арматурный профиль №6-28, угловая сталь с шириной полок 20-50 мм, швеллеры №5-8, полосовая сталь шириной до 60 мм, шестигранная сталь до №30 и разнообразные фасонные профили отраслевого назначения эквивалентных размеров.

Типы обработки поверхности проката

По типу обработки поверхности прокат делится на:

шлифованный;

зеркальный;

калиброванный;

матовый.

Металлопрокат

Листовой металлопрокат может быть горячекатанным тонким (толщина листа не более 4 мм) и толстым (с толщиной листа превосходящей 4 мм). Также бывает холоднокатанный листовой металлопрокат (любой толщины) и профнастил (используемый для покрытия стен, кровли и ограждений).

Сортовой металлопрокат бывает простым (в виде квадратов, кругов шестигранников или полосок), фасонным (общего потребления или специальным) или же арматурой, используемой для армирования конструкций из железобетона.

Трубы полученные путем проката металла бывают сварными, бесшовными, профильными или же трубами с переменным размером сечения.

Виды Металлопроката

Сортовой металлопрокат: балка,арматура , катанка, квадрат, проволока, полоса, шестигранник, шары помольные, рельсы, круг, и другой сортовой металлопрокат.

Фасонный металлопрокат: двутавр, уголок, швеллер .

Листовой металлопрокат: профнастил, лист оцинкованный, лист холоднокатаный, лист горячекатаный, прочий листовой прокат.

Нержавеющий прокат: например трубы

Сетка, метизы

В зависимости от типа обработки поверхности металлопрокат также подразделяется:

калиброванный

шлифованный

зеркальный

матовый.

Недостатки: большая неравномерность деформации по элементам профиля.

Прессова́ние — (от латинского presso —давлю, жму) процессы обработки материалов давлением, с целью уплотнения изменения формы, отделение жидкой фазы от твердой, изменение механических и др. свойств материала, при которых деформация происходит под действием сжимающих сил.

Применяется в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве и осуществляется обычно при помощи высокого давления прессов высокого давления.

Все процессы можно условно разбить на три группы.

К первой группе относятся процессы, при которых весь объём заготовки деформируется одновременно.

Ко второй группе относятся процессы, при которых деформации подвергается лишь часть объёма заготовки, при этом металл поступает в очаг деформации периодически.

К третьей группе относятся процессы деформации части объёма заготовки с непрерывным поступлением металла в очаг деформации. Процесс прессования находит широкое применение при пластической обработке металлов как в горячем, так и в холодном состоянии, причем металлов, не только имеющих высокую пластичность, но и обладающих значительной природной жесткостью. При прессовании металл выдавливается из контейнера через одно или несколько отверстий в матрице, при этом получаются изделия вполне определенной формы поперечного сечения, меньшего в сравнении с размерами исходного продукта.

Прессованием производят прутки диаметром 3-250 мм, трубы диаметром 20-400 мм при толщине стенки 1,5-12 мм, полые профили с несколькими каналами сложного сечения, с наружными и внутренними ребрами, разнообразные профили с постоянным и изменяющимся (плавно или ступенчато) сечением по длине.

Прессование профилей для изготовления деталей машин и несущих конструкций часто оказывается более экономичным, чем прокатка, штамповка или отливка с последующей механической обработкой для получения таких же профилей. Кроме того, прессованием возможно изготовление изделий весьма сложной конфигурации, что невозможно другими способами пластической обработки.

К основным преимуществам процесса прессованияследует отнести:

возможность успешной пластической обработки с высокими вытяжками, в том числе малопластичных по природе металлов и сплавов;

возможность получения изделия практически любого поперечного сечения, что при обработке металла другими способами не всегда удается;

более низкие капитальные затраты, чем при прокатке;

пластичность металла при прессовании выше, так как металл в контейнере находится в условиях всестороннего сжатия; а это играет большую роль при производстве изделий из труднодеформируемых сплавов и при необходимости получения большой вытяжки (до 50-100, а для алюминия до 1000), в то время как при прокатке за один проход вытяжка обычно меньше 2;

перестройка пресса на изделие нового профиля гораздо легче, быстрее и дешевле, чем прокатного стана;

возможность получения изделий широкого сортамента на одном и том же прессовом оборудовании с заменой только матрицы;

производство изделий с высоким качеством поверхности и высокой точностью размеров поперечного сечения, что во многих случаях превышает принятую точность при пластической обработке металла другими способами (например, при прокатке).

К недостаткам производства изделий прессованием следует отнести:

повышенный расход металла на единицу изделия из-за существенных потерь в виде прессостатка;

появление в некоторых случаях заметной неравномерности механических и других свойств по длине и поперечному сечению изделия;

сравнительно высокую стоимость прессового инструмента;

меньшие стойкость инструмента и производительность пресса по сравнению с прокатным станом.

Волочение — обработка металлов давлением, при которой изделия (заготовки) круглого или фасонного профиля (поперечного сечения) протягиваются через отверстие, сечение которого меньше сечения заготовки. В результате поперечные размеры изделия уменьшаются, а длина увеличивается. Волочение широко применяется в производстве пруткового металла, проволоки, труб и другого. Производится на волочильных станах, основными частями которых являются волоки и устройство, тянущее через них металл.

Виды волочения

По чистоте обработки:

черновое (заготовительное)

чистовое (заключительная, операция для придания готовому изделию требуемых формы, размеров и качества);

По кратности переходов:

однократное

многократное (с несколькими последовательными переходами волочения одной заготовки);

По параллельности обработки:

однониточное

многониточное (с количеством одновременно протягиваемых заготовок 2, 4, 8);

По подвижности волоки:

через неподвижную волоку

через врашающуюся относительно продольной оси волоку;

По нагреву заготовки:

холодное волочение

тёплое волочение

Волочильный стан

Волочильный стан — машина для обработки металлов волочением.

Волочильный стан состоит из двух основных элементов:

рабочего инструмента — волоки

тянущего устройства, сообщающего обрабатываемому металлу движение через волоку.

Вращение от двигателя к тянущему устройству передаётся через редуктор. При волочильном стане имеется ряд вспомогательных устройств для механизации и автоматизации производства.

Недостатки -низкое кач-во внутр. поверхности труб и большая разнотолщинность стенки трубы после волочения;

Области применения: металлургия, для быстроизнашивающихся деталей машин, приборов и измерительного инструмента.