- •4. Обработка металлов давлением
- •4.1. Физико-химические основы обработки давлением. Сущность обработки металлов давлением. Виды обработки металлов давлением. Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла.
- •1. Сущность обработки металлов давлением.
- •2. Виды обработки металлов давлением
- •3. Виды обработки металлов давлением. Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла
- •1. Термический режим.
- •2. Нагревательные устройства
- •3. Ковка. Сущность процесса.
- •4. Основные операции ковки и применяемый инструмент.
- •5. Оборудование для ковки.
- •6. Технологический процесс.
- •7. Технологические особенности ковки высоколегированных сталей и цветных металлов
- •8.Механизация ковки.
- •4.3. Горячая объемная штамповка. Сущность процесса. Способы горячей штамповки. Проектирование поковки. Способы получения заготовки. Отделочные операции контроль качества.
- •1. Сущность процесса.
- •2. Способы горячей объемной штамповки.
- •3. Проектирование поковки.
- •4. Способы получения заготовки.
- •4.4. Оборудование для горячей объемной штамповки: паровоздушные молоты, кривошипные горячештамповочные прессы, горизонтально-ковочные машины.
- •1. Оборудование для горячей объемной штамповки.
- •2. Отделочные операции горячей объемной штамповки.
- •3. Контроль качества.
- •4.5. Холодная штамповка. Холодное выдавливание. Холодная высадка. Холодная штамповка в открытых штампах.
- •1. Холодное выдавливание.
- •2. Холодная высадка.
- •3. Холодная штамповка в открытых штампах.
- •4.6. Холодная листовая штамповка. Сущность способа. Разделительные операции листовой штамповки.
- •1. Сущность способа.
- •2. Разделительные операции листовой штамповки.
- •4.7. Формоизменяющие операции. Штампы для листовой штамповки. Раскрой материала. Оборудование.
- •1. Формоизменяющим операциям относятся: гибка, вытяжка, отбортовка, обжим, формовка.
- •3. Раскрой материалов.
- •4. Оборудование листовой штамповки.
- •4.8. Штамповка эластичными материалами, штамповка взрывом, электрогидравлическая штамповка и др.
4. Обработка металлов давлением
4.1. Физико-химические основы обработки давлением. Сущность обработки металлов давлением. Виды обработки металлов давлением. Влияние обработки давлением на структуру и свойства металла.
1. Сущность обработки металлов давлением.
Обработка металлов давлением основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил.
Упругая, деформация характеризуется смещением атомов относительно друг друга на величину, меньшую межатомных расстояний, и после снятия внешних сил атомы возвращаются в исходное положение. При пластических деформациях атомы смещаются относительно друг друга на величины, большие межатомных расстояний, и после снятия внешних сил не возвращаются в свое исходное положение, а занимают новые положения равновесия.
Для начала перехода атомов в новые положения равновесия необходима определенная величина действующих напряжений, зависящая от межатомных сил и характера взаимного расположения атомов (типа кристаллической решетки, наличия и расположения примесей, формы и размеров зерен поликристалла и т. д.).
Напряжения, вызывающие смещение атомов в новые положения равновесия, могут уравновешиваться только силами межатомных взаимодействий. Поэтому под нагрузкой при пластическом деформировании, деформация состоит из упругой и пластической составляющих, причем упругая составляющая исчезает при разгрузке (при снятии деформирующих сил), а пластическая составляющая приводит к остаточному изменению формы и размеров тела.
Скольжение одной части кристаллической решетки относительно другой происходит по плоскостям наиболее плотного размещения атомов (плоскостям скольжения). В реальных металлах кристаллическая решетка имеет линейные дефекты (дислокации), перемещение которых облегчает скольжение.
Величина пластической деформации не безгранична, при определенных ее значениях может начаться разрушение металла.
На величину пластической деформации, которую можно достичь без разрушения (предельная деформация), оказывают влияние многие факторы, основные из которых — механические свойства металла (сплава), температурно-скоростные условия деформирования и 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.
Существенные преимущества обработки металлов давлением по сравнению с обработкой резанием — возможность значительного уменьшения отхода металла, а также повышения производительности труда, поскольку в результате однократного приложения усилия можно значительно изменить форму и размеры деформируемой заготовки. Кроме того, пластическая деформация сопровождается изменением физико-механических свойств металла заготовки, что можно использовать для получения деталей с наилучшими эксплуатационными свойствами (прочностью, жесткостью, высокой износостойкостью и т. д.) при наименьшей их массе.