- •Обработка металлов давлением
- •1.Виды процессов обработки давление
- •2.Основные операции кузнечного производства.
- •Нагрев металла перед обработкой давлением. Температурный интервал обработки давлением.
- •Способы нагрева заготовок под ковку и штамповку. Нагревательные устройства.
- •Окалинообразование и обезуглероживание при нагреве в пламенных печах.
- •Режим нагрева заготовок в пламенных печах.
- •Охлаждение и термообработка поковок.
- •Прокатка. Сущность процесса прокатки.
- •Продукция прокатного производства.
- •Способы прокатки.
- •Инструмент и оборудование для прокатки.
- •Общая технологическая схема прокатного производства.
- •Технология прокатки полупродукта, сортовой и листовой стали.
- •Прокатка бесшовных и сварных труб.
- •Волочение.
- •Прессование.
- •Ковка на молотах и прессах (свободная ковка).
- •Инструмент для свободной ковки.
- •Основные операции свободной ковки.
- •Разработка технологического процесса ковки на молоте.
- •Составление технологического чертежа поковки.
- •Определение веса и размеров заготовки.
- •Дефекты ковки.
- •Горячая объемная штамповка.
- •Штамповка на молотах. Штамповочные молоты.
- •Устройство штамповочного паровоздушного молота двойного действия.
- •Паровоздушные штамповочные бесшаботные молоты
- •Фрикционные молоты с доской.
- •Молотовые штампы, их классификация.
- •Классификация штамповых ручьев.
- •После кантовки на 90 заготовку укладывают в штамповочный ручей.
Способы нагрева заготовок под ковку и штамповку. Нагревательные устройства.
Для нагрева заготовок применяют следующие основные способы:
- пламенный обыкновенный (газовый или нефтяной)
- пламенный скоростной (газовый)
- электрический камерный
- контактный электронагрев
- индукционный электронагрев.
Пламенный обыкновенный, как самый простой, распространен шире других способов и применяется, в основном для нагрева стали. В мелкосерийном производстве применяют печи с периодической загрузкой (камерные, щелевые, с закрывающимися окнами), в крупносерийном и массовом производствах применяют печи с непрерывной загрузкой (толкательные, методические, конвейерные). Температуры нагрева могут быть получены до 1250°-1300°С.
Время нагрева ориентировочно можно определить по следующему правилу: на каждые 10мм толщины стальной заготовки 2-4 мин. для углеродистых сталей и 4-8мин. для легированных. Существует также формула Доброхотова:
где:
- время нагрева до 1200° в часах;
D – диаметр или сторона квадрата заготовки, м;
- коэффициент, равный 10 для углеродистых сталей и 20 – для легированных.
- коэффициент, учитывающий способ укладки заготовок в печи:
=1, =1, =1-2
=1, =1.25
=1,25-3
=3 =2
Время нагрева тонких (до 50мм) заготовок из алюминиевых и магниевых сплавов составляет 1ю5мин на 1мм толщины, толстых (более 100мм) заготовок 2мин на 1мм. Для рядных сплавов – соответственно 0.75 и 1мин на 1мм толщины. Для заготовок толщиной 50 -100мм время нагрева на 1мин толщины для алюминиевых и магниевых сплавов:
для рядных сплавов:
Плазменный скоростной газовый нагрев применяют для уменьшения окалинообразования и обезуглероживания стали путем уменьшения времени нагрева в 4-6раз. Практически этот эффект получают путем уменьшения размеров камеры сгорания и применения специальных керамических горелок радиационного типа, в которые под давлением подается газовоздушная смесь.
Контактный электронагрев заключается в том, что нагреваемая заготовка сама является электросопротивлением. Время нагрева в 8-10раз меньше, чем при обыкновенном пламенном нагреве, поэтому окалинообразование и обезуглероживание незначительны. Недостатком является то, что концы, зажатые в контактах, несколько остывают.
Индукционный электронагрев производят в индукторах, предстовляющих собой керамические полые цилиндры с обмоткой в виде спиральной рядной трубки, через которую пропущен либо переменный ток промышленной частоты (50Гц) – для больших сечений, либо повышенной частоты (500-1000Гц) – для сечений диаметром до 120мм. Заготовка нагревается под действием магнитного гистерезистора и возбуждаемых в ней вихревых токов.
Кузнечные печи бывают с окислительной, восстановительной или нейтральной атмосферой.
Окислительные атмосферы содержат кислород , водяной пар , углекислый газ и двуокись серы , и отсутствуют. Такую атмосферу обычно поддерживают в пламенных кузнечных печах, т.к. для повышения К.П.Д. печи подачу воздука в горелки приходится увеличивать сверх теоретически необходимой. Внешним признаком такой атмоферы является белый цвет пламени.
Восстановительная атмосфера в пламенных печах имеет следущее соотношение восстановительных и окислительных компонентов: : ≈3 и : ≈2.5. Получают ее путем уменьшения подачи воздуха. Внешним признаком такой атмосферы является желтый цвет пламени. В присутствии восстановительных газов и одновременно с реакциями окисления, идут реакции восстановления железа из окислов и поэтому окалина не образуется. Недостатком является низкий К.П.Д. печи.
Нейтральные атмосферы создают искусственно путем введения в камеру электропечи сопротивления нейтральных газов: гелия, аргона, азота.