-86-

Л екция 16. Холодная безштамповочная обработка давлением и горячая штамповка

Холодная безштамповочная обработка давлением

Холодная безштамповочная обработка давлением основана на пластическом деформировании металла в результате которого ему придается требуемая форма и размеры. Преимущества по сравнению с обработкой метало резанием: высокое, качество поверхности, высокая производительность. Для изготовления инструментов не требуются дорогие материалы, процесс легко автоматизируем.

Методы холодной безштамповочной обработки по назначению делят на: формообразующие, калибровочные, отделочные, упрочняющие. В свою очередь формообразование подразделяют на холодное прокатывание, волочение, накатка резьбы, накатывание зубьев и зубчатых колес.

2 Горячая штамповка

Горячая штамповка представляет собой процесс деформирования металла в горячем состоянии полости штампа. Форма и размеры которой определяют конфигурацию изготавливаемой детали. Горячая штамповка имеет следующие преимущества: высокая производительность, однородность и точность получаемых поковок, возможность получения поковок сложной формы. Различают штамповку в открытых и закрытых штампах.

Штамповка в открытых штампах (рис. 16.1) сопровождается вытеканием металла в стороны за пределы штампа при заполнении его металлом. В результате образуется кольцевой заусенец для которого предусматривают канавку.

При штамповке в закрытых штампах (рис. 16.2) металл деформируется в закрытой полости не имея возможности вытекать за пределы. Незначительный заусенец может: образоваться в зазоре А между боковыми стенками верхней и нижней частей штампа. Разновидностями - процессов штамповки является штамповка выдавливанием (рис.16.3а) и штамповка прошивкой (рис, 16.36). Можно получать круглые, конические или, ступенчатые детали а так же фасонные стержни, стаканы, втулки с фланцами или утолщениями.

В качестве исходного материала для горячей штамповки применяют черные и цветные металлы в виде сортового или фасонного проката, труб. Технологический Процесс изготовления паковки состоит из следующих операций: разделка проката на мерные заготовки, нагрев заготовок, штамповка, обрезка облоя, правка, термическая обработай, очистка, контроль. В настоящее время горячей штамповкой получают зубчатые колеса, червячные валы, канавки спиральных сверл. При этом механические свойства гарячештампованных деталей существенно повышается. Более прогрессивным является метод электровысадки, схема которого показана ниже (рис.16.4). Станок для реализации этого метода содержит электрическое нагревательное устройство и ковочную машину.

Штамповка полужидкого металла

Для штамповки полужидкого металла его заливают в подогретую матрицу, к началу момента штамповки он становится полужидким и под давлением пунсона поднимается вверх заполняя образованную матрицей и пунсоном рабочую полость как показано ниже на рисунке (рис. 16.5).

Штамповка жидкого металла имеет ряд преимуществ по сравнению с литьем под давлением и горячей штамповкой заготовок:

Уменьшается расход материала;

Создается возможность получения деталей с массивными сечениями;

Увеличивается стойкость форм;

Достигается высокая производительность;

Отпадает необходимость нарезания мерных заготовок.

Выход после штамповки составляет около 98% от первоначального объема материала. Это наиболее рациональный метод обработки металла давлением.

Возможность запрессовки в металл различной арматуры является существенным преимуществом, расширяющим область применения штамповки жидкого металла.

При выборе метода горячей штамповки необходимо учитывать следующее:

Детали сложной конфигурации с тонкими сечениями и глубокими полостями можно изготовить только штамповкой полужидкого металла;

Крупные детали Могут быть изготовлены на сравнительно малых прессах;

Процесс штамповки полужидкого металла позволяет сократить примерно в 2 раза расход материала и уменьшить трудоемкость механической обработки

Лекция 17 Технология изготовления деталей из пластмасс

Общая характеристика пластмасс

Пластмассы имеют следующие преимущества ,перед металлами для деталей приборов:

малый удельный вес;

хорошо противостоят коррозии;

не боятся влаги;

хорошие диэлектрики; I

имеют высокие характеристики по трению и износу.

Детали из пластмасс получаются простыми и высокопроизводительными методами. Требуют лишь незначительной доработки. Пластмассы легко обрабатываются, имеют хороший внешний вид, и трущиеся детали не требуют смазки при работе. Зубчатые передачи из пластмасс работают без шума и вибраций с хорошей плавностью хода. Поэтому по технологичности пластмассы занимают первое место среди конструкционных материалов в приборостроении.

Основными компонентами пластмасс являются полимер-органичные соединения и смола, физико-химические свойства которых задают технические характеристики изготовляемых из них деталей. Для придания полимеру жидкой текучести и хорошей пластичности к нему прибавляют органически растворитель или пластификатор. Для повышения точности пластмасс используют наполнители:

в виде порошков древесной муки, цемента, талька, каолина, асбеста;

в виде волокна хлопчатобумажного, асбестового стеклянного, льняного;

в виде тканей хлопчатобумажных, льняных, синтетических, стеклянных;

в виде бумаги, картона, прессованного асбеста, фанеры.

Для придания хорошего внешнего вида деталей из пластмасс в них добавляют различные природные и химические красители. Все применяемые в производстве пластмассы делятся по своим термофизическим свойствам на две основные группы: термореактивные, термопластичные.

Термореактивные после пластифицирования и нагревания полимеризуются один раз и превращаются в необратимо твердые неплавкие вещества. Другие пластмассы обратимы и могут претерпевать полимеризацию несколько раз. Термореактивные пластмассы более твердые и прочные, чем термопластичные, но и более хрупкие.

В промышленности из термореактивных пластмасс наибольшее распространение получили пластмассы с различными наполнителями на основе эпоксидных, фенолформальдегидных, полиэфирных и карболовых полимеров, из которых изготовляют следующие пластмассы: гетинакс, текстолит, фибра, карболит. Наибольшей прочностью обладают сложные пластики, нормированные стекловолокном и стеклотканью на основе эпоксидных и фенолоформальдегидных смол.

По многим своим механическим характеристикам (прочность на изгиб, на стирание, износостойкость, ударная вязкость, виброустойчивость) эти материалы превосходят многие сорта сталей, а поэтому находят широкое применение для изготовления нагружённых корпусов, кронштейнов, зубчатых колес, втулок и пластин, как детали приборов.

Термопластичные массы менее прочны, более вязкие, но благодаря своим высоким техническим параметрам широко применяются в приборостроении для изготовления мелких, не сильно нагруженных деталей приборов. Из них наибольшее распространение получили: полистиролы, аминопласты, хлорвинилы, полиэтилена, винипласты, оргстекло, пенопласты и др. материалы.

В зависимости от характера работы детали выбирают для нее различные сорта пластмасс. Так для изготовления корпусов приборов, кронштейнов, зубчатых колес, фланцев, панелей, пластин рекомендуется применять термореактивные пластмассы, а термопластичные массы применяются в основном для изготовления малонагруженных элементов приборов: стоек, крышек, втулок, разъемов, а также всевозможных мелких деталей, внутри которых расположена металлическая арматура.

В приборостроении для изготовления деталей из пластмасс применяют следующие методы их обработки:

Горячее прессование;

Литье под давлением;

Пневматическое или вакуумное формирование;

Формовка в штампах нагретых деталей.

Выбор того или иного метода определяется свойствами пластмасс, смежностью формы деталей и ее размерами, величиной программы выпуска.