3.3 Одержання заготовок методом пластичної деформації.

Поковка – заготовка яка виробляється свобідною ковкою і застосовується в основному в одиничному і дрібносерійному, виробництві.

При виготовленні крупних деталей (вісі колісних пар і т.п.) поковка застосовується у масовому і багатосерійному виробництві. Поковка наближається розміром і формою до готової деталі, однак КВМ (коефіцієнт використання металу) дуже малий і де коли доходить до 0.5 – 0.6.

Вихідною заготовкою для поковки служать злиток і прокат квадратного і круглого перетину.

Основними операціями свобідного кування являються:

Осадка – яка служить для одержання поковки, або окремих ділянок заготовки з великим поперечним перетином при відносно малій висоті.

Витяжка – яка служить для одержання наскрізних отворів або поглиблень.

Рубка – для вилучення лишків на кінцях поковки

Вигинання – служить для одержання виробів гнутої форми

Штамповка – поковка яку одержують в штампах

Суть поковки в штампах в тому, що заготовка розміщується в штампі в якому вона обмежена його стінками і під впливом тиску заповнює штампову порожнину і одержує задану форму і розміри. Штампування можуть бути у відкритих і закритих штампах.

Особливістю штампування у відкритих штампах, які придають заготовці кінцеву форму, є те, що лишок металу витікає в сторони. В результаті по лінії роз’єму виникає кільцева задирка для якої в штампах передбачена спеціальна порожнина – канавка. Перевага штампування в закритих штампах заключається в тому, що скорочуються витрати металу за рахунок відсутності задирок, більша точність виробу, але потребує точну вагу заготовки , яка підлягає штампуванню.

Цей вид обробки застосовується в основному в масовому і багатосерійному виробництві для виготовлення дрібних і середніх за розміром виробів. При цьому досягається висока продуктивність, а заготовки одержують більш точними.

3.4.Одержання заготовок литтям

Литвом можна одержати відливки вагою більш ніж 600т, Одна з найбільших відливок у Світі 1000т шабот, який було відлито для молота в Італії і шабот 600т в Росії, в Пермі.

Ливарне виробництво – отримання фасонних виробів (відливок) заливкою форм рідким металом. Принципова схема технологічного процесу ливарного виробництва за більш ніж 70 віків не змінювався .

Перший етап – це виплавка металу і перегрів його на 0.2⁰ температури його паління. Другий етап виготовлення форми

Існує декілька методів виготовлення литва в залежності від габаритів, складності форми, металу, ваги і типу виробництва.

Литво в пісчано-глинясті форми найбільш розповсюджений універсальний метод литва на долю якого припадає 70% усіх відливок. Формувальна суміш складається з піску і глини з деякими добавками. Для здійснення формовки крім суміші треба мати модель і стержні. Моделі звично виконуються з дерева, можна використовувати до 500 разів. При великих кількостях виготовлення відливок застосовують металеві моделі. Стержні, які використовують для отримання отворів у відливках, теж виготовляють з піску і глини. Формовку виконують в опоках (дерев’яних і металевих) Крупні відливки формують прямо в землі. В серійному і масовому виробництві широко застосовують машинну формовку по металевих моделях.

Литво в оболонкові форми. Оболонкову форму виробляють із суміші, кварцового піску з добавкою смоли – пульвербакеліту в декілька етапів:

• модель установлюють на плиту;

• засипають піском із смолою; прошарок суміші, який контактує з теплою моделлю затвердіє і утворює оболонку;

• лишок суміші скидається;

• оболонку прогрівають з метою зміцнення і відділяють від моделі;

• аналогічно виготовляють другу половину;

• обидві половини скріплюють струбцинами;

• складену форму укріплюють спеціальною сумішшю або дробинками;

• в форму заливають розплавлений метал.

В результаті розхід формувальної суміші на тонну литва зменшується у 8-10 разів. Відливки одержують точними, з чистою поверхнею і вдвічі зменшується припуск на механічну обробку.

В сучасному машинобудуванні відливки в оболонкові форми відливають для деталей автомобіля, тракторів, мотоциклів , тепловозів масою від 0.5 до 50 кг і більше.

Литво по виплавляючим моделям. Всесвітньо відомі «Персей з головою медузи», «Мідний вершник» пам’ятник Мініну і Пожарському були відлиті по восковим моделям. Якщо цей метод використовується для відливки унікальних виробів, то зараз цей метод використовується у масовому виробництві. Створені автоматичні лінії для литва по моделям, які виплавають деталі загальною масою до 160 тонн. Моделі виготовляються з сплаву парафіну і стеарину в спеціальній прес-формі, Своїми приливами – ливниковими каналами приварюється до стояку, і створює «ялинку».

Потім цю «ялинку» занурюють в суспензію з вогнетривких матеріалів декілька разів і обсипають кожен прошарок кварцовою мукою. На ялинці утворюється багатошарова вогнетривка оболонка. Модельну масу виплавляють, а оболонку прогартовують. Для того щоб «ялинка» в процесі заливки не розвалилася, «ялинку» перед заливкою розміщують в ящику і засипають піском.

Після того як заливка остигла форму розрушають, а відливку очищують. Цей вид відливки дуже складний і застосовується для одержання деталей складної форми, які потребують великої точності і для деталей з матеріалів, які важко обробляються різанням.

Литво в кокіль. Цей вид литва виконується заливкою металу в металеві форми. Ці форми довговічні. В одному чавунному кокілі можна відлити сотні тисяч мілких відливок з алюмінію, цинкових і магнієвих сплавів. Для крупних відливок зі сталі – 10-15 штук. Відливки виходять точнішими ніж відливки в земляні форми. Недолік цього методу одержання відливок – дорожнеча.

Литво під тиском - різновид литва в металеві форми. Додатковий тиск на розплав дуже розширює технологічні можливості і спонукає швидкого заповнення сталевої форми, Це дозволяє одержати відливки складної форми з підвищенням міцності на 25-40% міцності завдяки високій щільності і дрібнозернистості.

Це вид литва в основному використовується для одержання тонкостінних деталей з кольорових сплавів.

Відцентрове литво застосовується для одержання пустотілих відливок тіл оберту (труби, гільзи, втулки і т.п.) При цьому виді литва розплав швидко і рівномірно розподіляється по формі яка обертається, ущільнюється і не дає утворюватися раковинам. При цьому виді литва можна одержати двохшарову з різних металів трубу: по-перше заливають чавун а потім легований метал.

Литво по моделям які випалюються. Модель виготовляється з пенопласту, що набагато легше ніж з дерева. На дно опоки встановлюється соленоїд який підключений до мережі змінного струму, Насипають в опоку прошарок залізного порошку, на нього кладуть пінопластову модель з літником і засипають порошок до верху. Включають струм, який перетворює порошок в моноліт і заливають розплав який миттєво спалює форму. Після остуджування струм відключається і порошок розсипається.

Рідке штампування. Обсяг сталевого литва невеликий і обмежений невеликими деталями.

Рідкий метал заливається в прес-форми і його витримують у прес-формі до остигання. Деталі які одержанні цим засобом мають кращі фізико-механічні якості і мають мінімальні припуски на механічну обробку.