Технология прокатного производства

Прокатка относится к способам обработки Ме давлением.Это процесс пластической деформации исходной заготовки путем прокатывания ее между 2-мя вращающимися валками,расстояние между которыми меньше размера исходной заготовки.При прокатке используют прокатные станы.

Этапы прокатки:

1)Подготовка исхдной заготовки-очистка от ржавчики и выравнивание

2)Нагрев исходной заготовки до температуры прокатки

3)прокатка

-на заготовочных станах,на промежуточных и стананх окончательной прокатки.

4) Контроль качества.

Продуктами прокатки или видами прокатки является:

1)листовой,сортовой и трубный прокат,прокат периодического профиля.

31. Технологии обработки металлов волочением,прессованием,ковкой,штамповкой.

Суть метода заключается в пластической деформации заготовки для придания ей заданной формы и размеров. Для повышения пластич-ности заготовку нагревают. Для предотвращения взаимодействия с окружающей атмосферой нагрев осуществляют в защитной среде (засыпки, обмазки, инертные газы). Метод отличается высокой производительностью и низкими потерями металла, высокой точностью и качеством получае-мых изделий.

Этим методом получают заготовки и изделия массой от нескольких грамм до сотен тонн.

Различают следующие технологические разновидности метода: прокатка, волочение, прессование, ковка, штамповка.

Прокатка - наиболее распространѐнный и экономичный способ. Заготовка деформируется путем обжатия между вращающимися валками прокатного стана. Продольную прокатку применяют для получения листового и сортового проката, поперечную прокатку - для получения зубчатых колес, поперечно-винтовую прокатку - для получения бесшовных труб, шаров, осей.

Волочение осуществляют протягиванием (в т.ч. многократным) металлической заготовки в холодном состоянии через отверстие воло-чильной доски. Получают проволоку, прутки различного профиля, трубы с уменьшенным диаметром.

Прессование - нагретый металл выдавливают из замкнутой полости через отверстие в матрице. Получают изделие с формой поперечного сечения, соответствующей форме отверстия матрицы. Исходным материалом служат нагретые прокатанные заготовки или слитки. По сравнению с прокаткой обеспечиваются более точные размеры изделий и большая производительность. Однако предельные размеры изделий ограничены, а отходы в виде прессостатка достигают 40 % от массы заготовки.

Ковка - свободная пластическая деформация нагретого металла при многократном воздействии ударного инструмента. Исходным мате-риалом служат слитки, прокат. Машинную ковку осуществляют на молотах и прессах.

Штамповка - деформация металла в штампе, т.е. в стальной форме, состоящей из двух частей (нижней и верхней). Заготовка приобретает форму и размеры, соответствующие внутренней полости штампа. Для объемной штамповки исходным материалом служат прутки или штучные заготовки, для листовой штамповки - плоские листовые заготовки. Метод обеспечивает и более высокую производительность, точность и чистоту поверхности, чем при свободной ковке. Потери при штамповке до 25% и требует дополнительной операции обрезки. Штампы дороги, поэтому метод целесообразно применять в серийном и массовом производстве.

32. Технологические процессы размерной обрабтки металлических заготовок резанием.

Обработкой металлов резанием называют процесс, при котором режущим инструментом снимается слой материала заготовки для полу-чения детали нужной формы, заданных размеров и шероховатости (чистоты обработки).

На металлорежущих станках получают окончательно готовые, не требующие дальнейшей обработки детали. В качестве заготовок ис-пользуются отливки, поковки, штамповка, сортовой прокат и другие материалы.

При обработке резанием заготовка и режущий инструмент совершают определенные движения. Они подразделяются на рабочие движе-ния, в процессе которых происходит снятие стружки, и вспомогательные - для подготовки узлов станка к этому процессу. Рабочее движение под-разделяется на главное - снятие стружки резцом и подачи - перемещение резца в направлении обработки заготовки. Например, при сверлении вра-щение сверла является главным движением, а перемещение сверла вдоль оси является движением подачи.

Обработка резанием обеспечивает высокую точность размеров и малую шероховатость поверхности деталей, но значительная часть ме-талла уходит в стружку. Процесс резания состоит из главного рабочего движения (движение резания) и второстепенного (движение подачи).

Слой материала, подлежащий срезанию с поверхности заготовки для получения заданного размера, называют припуском на обработку.

К основным методам механической обработки относят:

– точение (обтачивание, растачивание, подрезание, разрезание),

– сверление (рассверливание, зенкерование, развертывание и др.),

– фрезерование, строгание и долбление, шлифование,

– отделочные (полировка, притирка, суперфиниш и др.).

Видам обработки соответствуют виды станков.

Точность размерной обработки оценивается нолем допуска - интервалом значений между верхним и нижним отклонениями размеров де-талей от номинальных (основных). Классы точности называют квалитетами. Их всего 19 (01; 0; 1; 2 ... 17), номер возрастает с увеличением поля допуска. Качество обработки поверхности оценивается шероховатостью в пределах 14 классов (чем меньше шероховатость, тем выше класс).

33.Технология сборочного производства,видысоединений,используемых при сборке

Сборочный процесс является заключительным этапом производственного процесса в машиностроении. От качества сборки зависят экс-плуатационные показатели изделия, его надежность, работоспособность и долговечность. В ряде случаев сборка является наиболее трудоемким процессом: для многих машин, приборов, аппаратов трудоемкость сборки составляет от 40 до 60% от общей трудоемкости изготовления.

Технологический процесс сборки заключается в последовательном соединении деталей в сборочные единицы, механизмы и машины. Большинство деталей предварительно соединяют с образованием сборочной единицы. Соединение нескольких сборочных единиц составляет меха-низм. Целое изделие (машину) собирают из механизмов, агрегатов, сборочных единиц и отдельных деталей.

Любой сборочный процесс, состоит из нескольких стадий:

1) подгонки или обработки деталей в сборочной единице (характерно для единичного или мелкосерийного производств при отсутствии условий, обеспечивающих взаимозаменяемость);

2) предварительной сборки — соединения отдельных деталей в простейшие сборочные единицы и механизмы (агрегаты);

3) общей (или окончательной) сборки изделия;

4) регулирования и испытания изделия.

Исходными для сборки являются следующие документы:

1) сборочные чертежи изделия со спецификацией;

2) технические условие на приемку и испытание изделия;

3) производственная программа.

Технологический сборочный процесс разрабатывают для каждой стадии и оформляют в виде технологических карт, схем, которые явля-ются основной технологической документацией. В картах указываются: наименование изделия; годовой выпуск; наименование и описание опера-ций и переходов, приспособления и инструмент, необходимые для выполнения каждой сборочной операции; эскизы; технические условия сборки; нормы времени; квалификация рабочих.

Сборка выполняется в сборочных цехах, а отдельные ее этапы иногда проводят в механосборочных цехах или в сборочных отделениях механических цехов.

В единичном производстве для сборки применяют универсальное сборочное оборудование и универсальную технологическую оснастку (приспособления, инструмент). В серийном производстве на сборку поступают, в основном, взаимозаменяемые детали.

Различают две организационные формы сборки стационарную и подвижную.

При стационарной сворке изделия полностью собирают на одном сборочном месте, к которому подают все детали и сборочные единицы, входящие в это изделие (применяют в единичном и мелкосерийном производствах).

При подвижной сборке собираемое изделие последовательно перемещается но рабочим местам, на каждом из которых выполняется оп-ределенная сборочная операция (применяют в массовом и крупносерийном производствах). Собираемое изделие перемещают с помощью различ-ных транспортных средств роликовых конвейеров, рельсовых и безрельсовых тележек, ленточных и ценных сборочных транспортеров и т. п.

При подвижной сборке перемещение изделия может совмещаться с выполнением технологических операций: промывки, продувки, суш-ки, окраски.

Виды соединений, используемых при сборке.

При сборке основным видом работ является осуществление различных соединений и сопряжений деталей – разъемных и неразъемных, подвижных и неподвижных.

К разъемным относят такие, которые могут быть полностью разобраны без повреждения составляющих их частей и крепежных деталей (резьбовые, штифтовые, шпоночные, шлицевые и клиновые). Резьбовые соединения могут осуществляться либо с применением крепежных деталей (винтов, шурупов, болтов, гаек), либо выполнением резьбы на соединяемых деталях. Штифтовые соединения применяются для точной фиксации сопрягаемых деталей, а шпоночные и шлицевые — преимущественно для передачи вращательного движения в механизмах машины.

Остальные соединения относят к неразъемным, которые в свою очередь подразделяются на две группы. В первую группу входят соеди-нения с гарантированным натягом, получаемым без дополнительных средств крепления (например, изготовленные прессованием, развальцовкой, отбортовкой). Они используются, как правило, при сборке готовых деталей. Ко второй группе относят соединения, осуществляемые с помощью сварки, пайки, клепки, склеивания.

Сварка — технологический процесс образования неразъемного соединения деталей путем их местного сплавления.

Пайка — процесс соединения заготовок, выполненных из металлов и неметаллических материалов, находящихся в твердое состоянии, посредством расплавленного присадочного материла, называемого припоем.

Температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления основного материала. Неразъемное соединение образуется в результате плавления припоя, смачивания и взаимной диффузии припоя и основного материала. Для взаимной диффузии необходимо, чтобы спаи-ваемые поверхности были очищены от оксидов и загрязнений, а припой и металл защищены от окисления. С этой целью используют различные флюсы.

Нагрев заготовок и расплавление припоя в зависимости от его вида производят паяльниками, газовыми горелками, электрическим током в печах, индукционным током, а также в печах-ваннах с расплавами солей.

Паять можно заготовки из всех марок металлов и сплавов. Пайка металлов с неметаллами (кварцем, стеклом, керамикой, полупроводни-ками) и требует применения особых технологических процессов.

Клепка — процесс создания неразъемного соединения с помощью заклепок – стержней круглого сечения, устанавливаемых в совмещен-ные отверстия соединяемых деталей. Затем выступающие концы (головки) клепок деформируются (расклепываются).

Клепаные конструкции применяются главным образом в сооружениях, испытывающих значительные динамические нагрузки (железно-дорожные мосты и т.д.). Склепывание осуществляется пневматическими и электрическими молотками, электромеханическими, пневматическими и пневмогидравлическими прессами и машинами.

В настоящее время при сборке получает все более широкое распространение склеивание (клеевая технология). Клей - композиция на ос-нове веществ, способных соединять (склеивать) материалы. Действие клея основано на образовании между ним и склеиваемыми материалами адге-зионной (межмолекулярной) связи, способствующей образованию неразъемного соединения.

Наиболее часто склеивают те материалы, которые теряют свои свойства при нагревании и сдавливании: пластмасс, стекла, керамики, лег-ких сплавов (алюминиевых, магниевых).

Технологический процесс получения клеевого соединения состоит из следующих этапов: подготовка поверхностей, нанесение клея, склеивание при определенных температурах, давлении и времени выдержки, очистка соединения и контроль качества.

В зависимости от материала и конструктивных особенностей соединяемых частей применяют различные клеи. Вид и качество применяе-мого клея оказывают большое влияние на механическую прочность соединения. Для органических клеев из синтетических полимеров (полиэфир-ных, эпоксидных, феноло-формальдегидных смол) характерны высокая прочность склеивания и стойкость в различных средах. Клеи из природных полимеров (например, коллагена, альбумина, камедей, крахмала) отличаются невысокой устойчивостью к действию воды и микроорганизмов. К неорганическим клеям относятся керамические, силикатные и др. Клеи могут быть жидкими (например, растворы, эмульсии) и твердыми (пленки, порошки, прутки), которые расплавляют перед употреблением или наносят на нагретые поверхности.