Обработка металлов давлением

ВОЛОЧЕНИЕ

Цель работы: изучение различных видов ОМД, практическое исследование производства проволоки методом волочения и явления наклепа (нагартовки).

Оснащение рабочего места

1. Волочильный стан и две фильеры к нему (отверстия диаметром 2,8 и 2,5 мм).
2. Отожженная стальная проволока диаметром 3,0 мм (2 шт. длиной 300 мм).
3. Твердомер ТК – 2 шт.
4. Штангенциркуль – 1 шт.
5. Плакаты: «Технология волочения», «Рабочая прокатная клеть», «Сортамент прокатного производства».

Основные положения

Обработка металлов давлением – это изменение формы и размеров заготовки за счет действия внешней силы (чаще всего это сила давления, но может быть и комбинация разных сил).

В результате ОМД получают из заготовки готовую деталь или приближают размеры и форму заготовки к размерам и форме детали, а также улучшают структуру металла и повышают его качество (надежность, прочность).

Цель достигается за счет пластичности металлов, т.е. их способности деформироваться без разрушения (без трещин). Преимущества ОМД по сравнению с другими видами обработки:

1) высокая производительность;

2) высокая степень автоматизации, механизации, роботизации;

3) улучшение качества металла;

4) экономия металла за счет уменьшения припусков на обработку резанием (меньше металла «уходит» в стружку) или получение готовой детали при минимальных потерях металла (при нагревании, остатки, брак).

Недостатки: сложное (иногда уникальное), дорогое, часто громоздкое оборудование, требующее для его установки огромных площадей и капитальных затрат.

Физические основы ОМД

При ОМД происходит деформация металла, т.е. смещение частей заготовки и маленьких объемов металла внутри заготовки – зерен (кристаллитов) благодаря перемещению атомов в результате действия внешних сил. Если эти смещения после прекращения внешних сил исчезают, то деформация называется упругой, если нет, то произошла пластическая деформация, и размеры тела (заготовки, образца) или его форма изменились.

Величина допустимых пластических деформаций (до разрушения тела) зависит от пластичности металла, которую составляют «природа» металла (медь, железо, алюминий…), его химический состав (сталь, чугун, бронза, латунь…), условия деформации (температура, скорость, схема действия внешних сил).

Деформация оценивается величиной коэффициентов относительного удлинения (d, %) и относительного сужения (y, %):

, (1)

где l₀, l₁, A₀, A₁, - соответственно длина и площадь поперечного сечения образца (детали, заготовки) до и после пластической деформации.