ТКМ 1. Теория и практика формообразования заготовок.

Основные способы формообразования заготовок:

1) прокатка - пропускание через валки материал; получаем полосы и ленты. 2) выдавливание - формование металлического порошка с пластификатором путём продавливания через отверстие материала; получаем трубы, профили. 3) прессование - наиболее распространённый способ: горячее, изостатическое, гидростатическое, газостатическое.

Для получения заготовок применяют следующие методы: литье, обработка металла давлением и сварка, а также комбинация этих методов.

Каждый из методов содержит большое число способов получения заготовок.

Литье – получение заготовок путем заливки расплавленного металла заданного химического состава в литейную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки.

Обработка давлением – технологические процессы, которые основаны на пластическом формоизменении металла.

Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений из металлов и сплавов в результате образования атомно-молекулярных связей между частицами соединяемых заготовок.

    При выборе метода необходимо ориентироваться в первую очередь на материал и требования к нему с точки зрения обеспечения служебных свойств изделия.

    Особо ответственные детали, к которым предъявляются высокие требования по размеру зерна, направлению волокон, а также по уровню механических свойств, всегда следует изготавливать из заготовок, полученной обработкой давлением.

Способ получения заготовки должен быть экономичным, обеспечивающим высокое качество детали, производительным, нетрудоемким.

Для мелкосерийного и единичного производства характерно использование в качестве заготовок горячекатаного проката, отливок, полученных в песчано-глинистых формах, поковок, полученных ковкой.

В условиях крупносерийного и массового производств рентабельны способы получения заготовок: горячая объемная штамповка; литье в кокиль, под давлением, в оболочковые формы по выплавляемым моделям.

Материалы должны обладать необходимым запасом определенных технологических свойств – ковкостью, штампуемостью, жидкотекучестью, свариваемостью, обрабатываемостью.

Использование точных способов обеспечивает достаточную чистоту поверхности и высокую точность заготовок.

Совершенствование ковки и штамповки обеспечивают параметры шероховатости и точность размеров, соответствующих механической обработке и даже финишных операций.

2. Основы технологии формообразования отливок из черных и цветных сплавов.

Из стали изготовляют отливки массой от нескольких граммов до десятков тонн; конфигурация их м.б. очень сложной. Сталь обладает высокой прочностью и пластичностью, выдерживает значительные напряжения при переменной и ударной нагрузках. Легированные и специальные виды обладают хорошими механическими свойствами при повышенных температурах, кислотостойкостью, окалиностойкостью, износостойкостью и другими важными эксплуатационными свойствами. В связи с развитием новой техники применение таких отливок постоянно возрастает.

По способу получения для фасонных отливок разделяют на мартеновскую, бессемеровскую, электросталь (основную и кислую). Мартеновский вид металла чаще всего применяют для крупных отливок, так как она обладает хорошими свойствами..

В производственных цехах применяют мартеновские печи, дуговые и индукционные электропечи, малые бессемеровские конверторы. В мартеновских печах применяют преимущественно для крупных отливок. Преимущества: возможностью использования большого количества лома и передела исходных материалов разнообразного химического состава; высокое качество и возможность выплавки металла многих марок; относительно небольшой стоимостью. Емкость их составляет 5-500 тонн.

Отливки из сплавов цветных металлов должны иметь определенный химический состав, заданный уровень механических свойств, необходимые размерную точность и чистоту поверхности без внешних и внутренних дефектов. В отливках не допускаются трещины, сквозные раковины и рыхлоты. Поверхности, являющиеся базами для механической обработки, не должны иметь наплывов и повреждений. Допустимые дефекты, их количество, способы обнаружения и методы исправления регламентируются отраслевыми стандартами (ОСТами) и техническими условиями.

Обрабатываемые поверхности отливок должны иметь припуск на механическую обработку. Минимальный припуск должен быть больше допуска. Величина припуска определяется габаритными размерами и классом точности отливок.

Чистота поверхности отливок должна соответствовать заданному классу шероховатости. Она зависит от способа изготовления отливок, применяемых материалов для изготовления форм, качества подготовки поверхности моделей, кокилей и пресс-форм. Для получения отливок, отвечающих перечисленным выше требованиям, применяют различные способы литья в разовые формы и формы многократного использования.

3. Основы технологии формообразования поковок, штамповок, листовых оболочек.

Поковка - промежуточная заготовка, полученная объемной штамповкой.

Штамповка это обработка металлов давлением в специальном инструменте −

штампе. Штампы состоят из двух частей. Нижняя - матрица, верхняя пуансоном. Штампы могут быть открытыми или закрытыми. В открытых штампах излишек металла выдавливается в облойные канавки, образуя заусенец. В закрытых штампах этого не происходит, поэтому заготовка должна точно соответствовать по объёму получаемой поковке. При закрытых штампах поковка получается точнее, чем в открытых, меньше расход металла, но требуются машины с большим усилием. Закрытые штампы значительно быстрее изнашиваются за счёт больших давлений, возникающих в них.

Если конфигурация заготовки имеет сложную форму, то штампы обычно имеют несколько ручьёв. Использование штамповки даёт возможность получать заготовки со сложным профилем. Вследствие высокой себестоимости штампов штамповка применяется только в серийном и массовом производстве.

При штамповке применяется также и выдавливание, которое по схеме деформирования близко к прессованию.

Листовая штамповка – получение деталей из листовой заготовки резанием в штампах или превращение плоской заготовки в пространственную деталь без значительного изменения толщины стенки.

Применяются в основном малоуглеродистые стали, а также сплавы меди и

алюминия, свинца и олова в виде листов.