Все прокатные изделия в зависимости от их формы можно разделить на четыре основные группы: сортовой металл, листовой металл, трубы и специальные виды проката.
Основные способы получения отливок.
Отливка – литая металлическая деталь, изготовленная путем заливки расплавленного металла в форму.
Существует множество способов литейного производства. Основным способом называют литье в песчано-глинистые формы (более 75% всех производимых отливок) от нескольких грамм до сотен тонн. Остальные способы получили название специальных, которые классифицированы на 2 подгруппы: А) Способы литья в постоянные формы (литье в кокиль; литье под давлением; центробежное литье). При этом методе литья расплавленный металл заливают в металлические формы (кокили), имеющие очертания изготовляемой отливки. После застывания металла форму открывают и из нее извлекаю т отливку. Затем форму охлаждают, смазывают и процесс повторяют;Б) Способы литья в одноразовые формы (литье по выплавляемым моделям; литье в оболочковые формы) Взвешенный металл укладывают в воронку формы и нагревают его газовой горелкой одновременно с прогревом опоки. После расплавления металла в литниковой чаше к верхнему торцу формы (с чашей) плотно прижимают кусок сырой глины. Испаряющаяся влага от тепла жидкого металла, находящегося в чаше, создает избыточное давление на жидкий металл и последний заполняет форму в опоке. Затем слегка остывшую опоку погружают в воду, где залитая модель-изделие освобождается от формомассы (гипса, криста-бонита, добавок и пр. ).
Основные этапы изготовления отливок в песчано-глинистых формах.
Технология изготовления отливок данным способом включает в себя следующие операции:
1)Изготовление модельного комплекта;
2)Приготовление формовочной смеси;
3)Изготовление стержней;
4)Получение полуформы;
5)Сборка формы;
6)Плавка металла;
7)Заливка;
8)Обрубка, очистка отливок;
9)Контроль.
Классификация способов сварки.
Сварку делят на две основные группы: сварка давлением и сварка плавлением. При сварке плавлением расплавленный металл соединяемых частей самопроизвольно, без приложения внешних сил соединяется в одно целое в результате расплавления и смачивания в зоне сварки и взаимного растворения материала. При сварки давлением для соединения частей без расплавления необходимо значительное давление. Граница между этими группами не всегда достаточно чёткая, например возможна сварка с частичным оплавлением деталей и последующим сдавливанием их (контактная электросварка). В предлагаемой классификации в каждую группу входит несколько способов. К сварке плавлением относятся: дуговая, плазменная, электрошлаковая, газовая, лучевая и др.; к сварке давлением — горновая, холодная, ультразвуковая, трением, взрывом и др. В основу классификации может быть положен и какой-либо др. признак. Например, по роду энергии могут быть выделены следующие виды сварки: электрическая (дуговая, контактная, электрошлаковая, плазменная, индукционная и т. д.), механическая (трением, холодная, ультразвуковая и т. п.), химическая (газовая, термитная), лучевая (фотонная, электронная, лазерная).
Полярности
Полярность тока сварки существенным образом сказывается на характере протекания процесса сварки покрытыми электродами. Так при использовании обратной полярности («плюс» на электроде) процесс сварки характеризуется следующими особенностями:
• повышенный ввод тепла в изделие;
• более глубокое проплавление основного металла;
• меньшая скорость плавления электрода;
• более стабильный характер переноса металла.
В то время как при сварке на прямой полярности наблюдается:
• сниженный ввод тепла в изделие;
• менее глубокое проплавление;
• бóльшая скорость плавления электрода;
• более высокое разбрызгивание металла.
Различия свойств дуги при прямой и обратной полярности связано с различием выделения тепла дуги на катоде и аноде. Это различие, в свою очередь, определяется разностью в значениях падения напряжения в анодной и катодной областях дуги. В условиях сварки покрытыми электродами катодное падение напряжения примерно в два раза превышает анодное падение напряжения. Соответственно, тепла на катоде выделяется больше. Этим, а также большей концентрацией мощности, объясняется более глубокое проплавление основного металла на обратной полярности, более высокая скорость расплавления электрода на прямой полярности, а также наблюдаемый на прямой полярности неблагоприятный перенос металла, когда капля имеет тенденцию быть оттолкнутой в противоположную сторону от сварочной ванны.
Таким образом, сварка покрытыми электродами на обратной полярности имеет явные преимущества по отношению к сварке на прямой полярности.
Рекомендуемая полярность тока для конкретной марки электрода указывается на заводской этикетке на упаковке электродов.
Все прокатные изделия в зависимости от их формы можно разделить на четыре основные группы: сортовой металл, листовой металл, трубы и специальные виды проката.
Исходной заготовкой при прокатке блюмов являются слитки весом 6…10 тонн, прокатка осуществляется на блюмингах- сляб, имеет прямоугольное сечение. Исходной заготовкой при прокатке слябов является слиток весом до 25 тонн, прокатка осуществляется на слябинге.
Продукция прокатного производства. Пять групп сортамента проката:
Сортовой прокат (заготовки круглого, квадратного и прямоугольного сечения для ковки и прокатки; простые сортовые профили (круг, квадрат, шестигранник, полоса, лента); фасонные сортовые профили).
Листовой прокат, Трубный прокат, Специальный прокат (венцы зубчатых колес, тракторный башмак, автообод колеса), Периодический прокат (вагонные оси, полуоси автомобилей).
Оборудованием для прокатки служат прокатные станы. Они состоят из рабочей клети (клетей), передаточного механизма и электродвигателя.
Инструментом прокатного производства являются валки. Они бывают гладкие для прокатки листов и лент, ступенчатые – для прокатки листовой стали, ручьевые – для получения сортового проката. Валки состоят из бочки – рабочей части валка, шейки, которая опирается на подшипники станин и треф, имеющих форму крестовин для шарнирного соединения со шпинделем.
18. Прессованием называется процесс выдавливания металла заготовки из замкнутой полости инструмента-контейнера через отверстие матрицы с площадью меньшей, чем площадь поперечного сечения заготовки.
Прессованию подвергается главным образом цветные металлы и сплавы (олово, свинец, медь и ее сплавы), а в некоторых случаях сталь. Сущность процесса прессования заключается в том, что металл, помещенный в замкнутый объем — контейнер, подвергается высокому давлению и выдавливается сквозь отверстие, принимая его форму.
В качестве исходного материала служат слитки, а также предварительно деформированные кованые или катаные заготовки диаметром до 500 мм и более и длиной до 1200 мм.
Оборудованием для прессования служат гидравлические прессы усилием до 25 тысяч тонн.
С помощью прессования металлов получают детали различной формы и размеров: диаметр 3-400 мм, толщина стенки 1,5-12 мм. При этом возможно получить деталь с постоянным и изменяющимся профилем по длине, с каналами сложного сечения, внутренними и наружными ребрами и т.д. Горячее и холодное прессование металла используют при изготовлении деталей сложной конфигурации, что значительно экономичнее и выгоднее, чем изготовление таких деталей другими методами обработки.
Для прессования металла используют специальное оборудование – пресса различной мощности и сменную часть – матрицы. Матрицы изготавливают из жаропрочных штамповых сталей с повышенным содержанием легирующих элементов – хрома, вольфрама, ванадия, молибдена. Особые требования предъявляются к обработке рабочей поверхности матрицы, поскольку от этого зависит шероховатость поверхности готовой детали, полученной прессованием металла.
19. Волочение заключается в однократном или многократном протягивании металла на особых станках через отверстие, площадь поперечного сечения которого меньше, чем площадь поперечного сечения протягиваемой заготовки. Волочение применяется преимущественно для изготовления проволоки малого диаметра (от 4 до 0,1 мм), а также для получения калиброванных прутков различного профиля и тонких труб.Отверстие, через которое протягивают металл («очко» или «глазок»), находится в инструменте, который называется волоком (фильером). Заостренный конец протягиваемой через очко заготовки захватывается клещами, которые перемещаются тянущим устройством привода. После волочения получаются изделия (проволока, прутки, трубы и др.) с точными размерами и с весьма гладкими, но наклепанными поверхностями. Основной волочильный инструмент — матрицы, или фильеры, с отверстиями, через которые протягивают металл. Протяжку заготовки обеспечивает комплект матриц двух типов. Первый — это набор обойм, в каждую из которых вставлен фильер определенного размера. Применяется для станочной протяжки. Второй тип представляет собой металлическую доску с вставленным в нее комплектом фильеров.
Оборудование, на котором осуществляют волочение, называют волочильными станами. Волочильные станы по принципу работы тянущих устройств подразделяются на две группы: с прямолинейным движением тянущих устройств — цепные, реечным винтовые и с наматыванием обрабатываемого металла на барабан барабанные.
20. Ковка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры. При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа. При деформации он приобретает форму этой полости.
При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны. При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.
Операции: Осадка, Высадка, Протяжка, Обкатка, Раскатка, Прошивка.
Инструменты: наковальня, молот, механические молоты, нижний боек, на который кладётся предмет, клещи, подъёмные краны . Заготовка предназначена для того, чтобы уплотнить болванку, и придать ей в грубом виде необходимые размеры и формы. Формы и размеры заготовок и способы ковки зависят от вида изделий. Заготовки по виду разделяются: на заготовкусплошных цилиндров, пустотелых цилиндров, колец, заготовку плоских вещей.
21. Объёмная штамповка, технологический процесс кузнечно-штамповочного производства, заключающийся в изменении простейших объёмных заготовок (цилиндрической, призматической и др. формы) в более сложные изделия, форма которых соответствует полости специализированных инструментов- штампов. Объёмная штамповка как процессперераспределения металла заготовки происходит в результате пластической деформации.
Основные операции - осадка, высадка, протяжка, выдавливание, гибка, плющение, калибровка, образование выступов, утолщений, углублений, осуществляемые на кузнечно-прессовых машинах - молотах, прессах и машинах специального назначения. Из штампованных поковок после обработки резанием и термической обработки получают различные детали: шатуны, коленчатые валы, рычаги, зубчатые колёса, лопатки турбин, крепёжные детали, шары, ролики и кольца подшипников. Штамповка объемная подразделяется на холодную и горячую. При холодной штамповке не применяется нагрев. Исходным материалом для этого вида штамповки являются калиброванные прутки, которые нарезаются на заготовки. Также может использоваться проволока в бунтах. Холодная штамповка позволяет получить изделия массой от нескольких грамм, до нескольких килограмм. В результате холодной штамповки получаются детали, обладающие высокими и стабильными свойствами, которые объясняются отсутствием рекристаллизации в материале и упрочнением.
Листовая. Сущность способа заключается в процессе, где в качестве заготовки используют полученные прокаткой лист, полосу или ленту, свёрнутую в рулон. Листовой штамповкой изготовляют самые разнообразные плоские и пространственные детали массой от долей грамма и размерами, исчисляемыми долями миллиметра (например, секундная стрелка ручных часов), и детали массой в десятки килограммов и размерами, составляющими несколько метров (облицовка автомобиля, самолёта, ракеты). При листовой штамповке чаще всего используют низкоуглеродистую сталь, пластичные легированные стали, медь, латунь, содержащую более 60 % Cu, алюминий и его сплавы, магниевые сплавы, титан и др. Листовой штамповкой получают плоские и пространственные детали из листовых неметаллических материалов, таких, как кожа, целлулоид, органическое стекло, фетр, текстолит, гетинакс . Операции листовой штамповки подразделяют на разделительные и формоизменяющие. К разделительным операциям относятся отрезка, вырубка и пробивка; к формоизменяющим - гибка, вытяжка, обжим, отбортовка, формовка.