Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Ответы на вопросы по ТКМ (Халиков, Нуриева) - файл 1-34.docx


Ответы на вопросы по ТКМ (Халиков, Нуриева)
скачать (8203.3 kb.)

Доступные файлы (7):

1-34.docx791kb.25.06.2010 07:07скачать
35-77.docx65kb.25.06.2010 03:43скачать
78-99.docx7317kb.25.06.2010 04:06скачать
Вопросник 99.doc55kb.25.06.2010 05:16скачать
1-34.txt59kb.25.06.2010 07:09скачать
35-77.txt64kb.25.06.2010 07:09скачать
77-99.txt33kb.25.06.2010 07:13скачать

содержание
Загрузка...

1-34.docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...
1. Литейное производство. Сущность. Место и роль литейного производства в машиностроении. Технологическая схема производства отливок.

Литейное производство называют технологический процесс получения детали машин путем заливки расплавленного металла в литейную форму. Внутренняя полость которой имеет форму и размер заготовки готовой стали. После затвердевания металлов образуется отливка заготовки или детали. В настоящее время нет не одной машиностроительной отросли где бы не применялись литые детали. В авто и промышленных оборудованиях методом литья изготавливается около 75% всех деталей.

При этом можно получить детали весьма сложной формы который изготавливать трудно или даже не возможно. Масса деталей изготавливаемая литьем может быть от несколько граммов до сотен тонн. В литейном производстве используют различные способы литейных отливок. Литье в разовые формы и литье в постоянные формы. При литье в постоянной формы можно получить 100 и 1000 отливок.
^ 2. Формовочные и стержневые материалы. Состав и требования, предъявляемые к ним.

Формовочные материалы - это сово

купность природных и искусственных материалов, используемых для приготов

ления формовочных и стержневых смесей. В качестве исходных материалов исполь

зуют формовочные кварцевые пески и ли

тейные формовочные глины. Глины обла

дают связующей способностью и термиче

ской устойчивостью, что позволяет полу

чать отливки без пригара. Если глина не обеспечивает необходимых свойств смесей, применяют различные связующие мате

риалы. Кроме того, используют противопригарные добавки (каменноугольную пыль, графит), защитные присадочные ма

териалы (борную кислоту, серный поро

шок) и др.

1)^ Формовочная смесь - это многоком

понентная смесь формовочных материа

лов для получения литейных форм. Формовочные смеси должны обладать следующими свойствами;2)Огнеупорность — способность смеси и формы сопротивляться размягчению или расплавлению под воздействием темпера

туры расплавленного металла;3)Прочность - способность материала формы не разрушаться при извлечении модели из формы, при транспортировании и заливке форм. Прочность формовочной смеси увеличивается с увеличением со

держания глины, с уменьшением размеров зерен песка, плотности;4)Газопроницаемость — способность смеси пропускать через себя газы. Газо

проницаемость тем выше, чем больше песка в формовочной смеси и чем он крупнее, а также чем меньше содержание глины в формовочной смеси;5)Пластичность — способность дефор

мироваться без разрушения и точно вос

производить отпечаток модели. Пластич

ность смеси увеличивается с повышением в ней до определенного предела связую

щих материалов и воды, а также песка с мелкими зернами;6)Податливость - способность формы или стержня сжиматься при усадке отливки.

Формовочные смеси по характеру ис

пользования разделяют на облицовочные, наполнительные и единые.

^ Облицовочная смесь - это формовоч

ная смеясь, используемая для изготовле

ния рабочего слоя формы. Такие смеси содержат повышенное количество исход

ных формовочных материалов (песка и глины) и имеют высокие физико-механи

ческие свойства.

^ Наполнительная смесь - это формо

вочная смесь для наполнения формы по

сле нанесения на модель облицовочной смеси. Поэтому ее приготовляют путем переработки оборотной смеси с малым количеством исходных формовочных ма

териалов (песка и глины). ^ Единая смесь - это формовочная смесь, применяемая одновременно в каче

стве облицовочной и наполнительной смеси. Такие смеси применяют при машинной формовке и на автоматических линиях в серийном и массовом производствах. По роду заливаемого материала разли

чают формовочные смеси для стального, чугунного и цветного литья. Формовочные смеси, используемые при производстве стальных отливок, должны обладать высокой прочностью и термомеханической устойчивостью, так как температура заливки стали значитель

но выше температур заливки чугуна и цветных сплавов (из квар

цевых песков, огнеупорная глина). Формы для чугунных отливок изготов

ляют из формовочной смеси, приготов

ляемой из глинистых песков. Для мелких отливок при машинной формовке приме

няют единые формовочные смеси, по со

ставу и свойствам близкие к облицовоч

ным смесям. Формовочные смеси для отливок из цветных сплавов в первую очередь долж

ны обеспечивать малую шероховатость поверхности отливок. ^ Стержневая смесь - это многокомпо

нентная смесь формовочных материалов, соответствующая условиям технологиче

ского процесса изготовления литейных стержней. Стержни при заливке расплав

ленного металла испытывают значитель

ные тепловые и механические воздействия по сравнению с формой, поэтому стерж

невые смеси должны иметь более высокие огнеупорность, газопроницаемость, по

датливость, легко выбиваться из отливок и т.д.

Стержневые смеси в зависимости от способа изготовления стержней разделяют на смеси с отверждением стержней тепло

вой сушкой; в нагреваемой оснастке; жид

кие самотвердеющие смеси; жидкосте-кольные смеси; холодно-твердеющие смеси на син

тетических смолах. Стержневые смеси с отверждением теп

ловой сушкой приготовляют из кварцевого песка и связующих материалов (органиче

ские и неорганические). Стержневые смеси с отверждением в нагреваемой оснастке приготовляют из кварцевого песка с использованием синте

тических смол и катализаторов. Жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС) приготовляют из кварцевого песка, отвердителей (шлаков феррохромистого произ

водства), связующих Жидкостекольные смеси приготовляют из квар

цевых песков, связующего материала - жид

кого стекла. Отверждение смеси осущест

вляется продувкой углекислым газом. Холодно-твердеющие смеси (ХТС) приготовляют из кварцевого песка, связующих материа

лов (фенолоформальдегидных смол и др.).

Приготовляют формовочные и стерж

невые смеси перемешиванием компонентов смеси в течение 5 ... 12 мин с последую

щим их выстаиванием в бункерах. В со

временных литейных цехах приготовление формовочных и стержневых смесей осу

ществляется на автоматизированных уста

новках. Все операции приготовления сме

сей - просушка, дробление и просеивание формовочных материалов, отделение ме

таллических включений, подача в смеси

тели компонентов смеси, перемешивание их, разрыхление и подача готовой смеси к формовочным машинам - осуществляются автоматически.



^ 3. Литейная технологическая оснастка (модельно-опочный комплект).

Модельный комплект- комплект технологической оснастки приспособленный и инструментально необходим для изготовления литых форм и стержней. В модельный комплект включают модельные отливки и модельные плиты стержневые ящики, опоки.

Модельная отливка - приспособление с помощью которого в литейной форме получают полость с формой и размером соответствующими форме и размерами будущей отливки. Поверхность модели должна быть гладкой и чистой что бы при ее извлечении из формы она легко отделилась от материала формы. Все размеры модели надо увеличить на величину усадки вертикальным поверхностям модели. Предают уклон для того что бы облегчить извлечение модели из формы.

Модельная плита – плита на которой закрепляют модель и элемент системы при изготовлении литейной формы.

Стержневой ящик – приспособление в котором изготавливают стержни. Они бывают цельными и разъемными. Вертикальные поверхности стержневых ящиков для облегчения готового стержня изготавливают из дерева и из металлов.

Опока – деревянная или металлическая рамка (ящик без дна) в которой производят уплотнение формовочной смеси при изготовлении литейной формы из песчаной глинистой смеси.
^ 4. Изготовление литейных форм на прессовых машинах.

1- Наполнительная рама

2- Опока

3- Модельная отливка

4- Модельная плита

5- Стол машины

6- Поршень

7- Цилиндр

8- Формовочная смесь

9- Дополнительная рамка

10- Уплотняющая колодка

На столе машины укрепляется модельная плита с моделью опока и наполнительная рамка. В опоку и наполнительную рамку засыпают формовочную смесь при подачи в нижнею часть цилиндра рабочею жидкость под давлением. Входит внутрь наполнительной рамки и таким образом уплотняет пока вся формовочная смесь не будет вытиснена из дополнительной рамки. Весь процесс занимает 3-4 сек. Шума нет повышается качество увеличивается производительность.
^ 5. Изготовление литейных форм на встряхивающих машинах.

На стряхивающих машинах изготавливают достаточно высокие формы на этих машинах так же изготавливают с высокими ребрами подинами. уплотнение формовочной смеси происходит за счет инерционных сил при встряхивании.

1- Наполнительная рама

2- Опока

3- Модельная отливка

4- Модельная плита

5- Стол машины

6- Поршень

7- Цилиндр

8- Формовочная смесь

В процессе работы в цилиндр машины подается сжатый воздух поршень машины подымается вверх при достижении верхнего отверстия воздух резко вырывается наружу и резко падает давление и поршень резко падает вниз при резкой остановки частички формовой смеси движутся вниз процесс занимает 30-40 сек. Здесь наблюдается не равномерное уплотнение внизу и верху.
^ 6. Изготовление литейных форм на пескодувных и пескострельных машинах

Пескострельная машина, применяется для изготовления стержней или форм, используемых в литейном производстве. Из скострельной машины песчаная смесь выдувается под действием сжатого воздуха, вводимого в резервуар через щелевые отверстия обечайки под давлением около 0,6 Мн/м2 (6 кгс/см2). Попадая в технологическую емкость и уплотняясь в ней, смесь образует стержень или форму (рис.). П. м. отличается от пескодувной машины конструкцией резервуара, который у П. м. имеет в конической насадке одно выдувное отверстие. П. м. применяют для изготовления стержней в нагреваемых и холодных ящиках с окончательным отверждением стержней в них. Автоматы и автоматические линии, созданные на основе П. м., имеют производительность до 600 стержней в час при массе стержней до 150 кг.

Схема пескострельной машины: 1 — резервуар; 2 — обечайка; 3 — конический насадок; 4 — вентиляционная плита; 5 — выдувное отверстие; 6 — технологическая ёмкость; 7 — вентиляционное отверстие.

Пескодувная машина, применяется для изготовления форм или стержней, используемых в литейном производстве. Под действием сжатого воздуха с давлением около 0,6 Мн/м2 (6 кгс/см2) песчаная смесь выдувается из пескодувного резервуара (основа механизма П. м.) в технологическую ёмкость (опоку или стержневой ящик) и, уплотняясь, образует стержень или форму; воздух выходит через вентиляционные отверстия (рис.). Производительность П. м. достигает 360 стержней в 1 ч при массе стержней до 250 кг и 240 форм в 1 ч при массе отливок до 15 кг. На основе П. м. созданы автоматические формовочные линии.

Схема пескодувной машины: 1 — резервуар; 2 — механический разрыхлитель; 3 — выдувное отверстие; 4 — вентиляционная плита; 5 — опока; 6 — модель
^ 7. Изготовление литейных форм на пескометных машинах.

Для получение крупных габаритных отливок большого объема используют пескометные машины.

1- Модель отливки

2- Формовочная смесь

3- Опока

4- Ротор машины

5- Кожух пескометной головки

6- Транспортер

При вращение ротора лопатки захватывают формовочную смесь и силой выбрасывают в опоку.



^ 8. Литниковая система. Ее назначение и элементы.

Литниковая система - это система ка

налов, через которые расплавленный ме

талл подводят в полость формы. Литнико

вая система должна обеспечивать запол

нение литейной формы с необходимой скоростью, задержание шлака и других неметаллических включений, выход паров и газов из полости формы, непрерывную подачу расплавленного металла к затвер

девающей отливке. По гидродинамическому признаку вы

деляют сужающиеся и расширяющиеся литниковые системы.

Для сужающихся литниковых систем характерно последовательное уменьшение площадей поперечных сечений стояка, шла

коуловителя и питателей. Такая литниковая система обеспечивает быстрое заполнение расплавом всей сис

темы и лучшее улавливание шлака. Одна

ко в полость литейной формы расплав поступает с высокой линейной скоростью, что может приводить к разбрызгиванию и окислению расплава, захвату воздуха и размыву формы. Такие литниковые систе

мы используются при изготовлении чу

гунных отливок.

В расширяющихся литниковых систе

мах узким местом является нижнее сече

ние стояка. В такой лит

никовой системе скорость потока расплава снижается от стояка к питателям, в ре

зультате чего расплавленный металл по

ступает в полость формы спокойно, с меньшим разбрызгиванием, меньше окис

ляясь и размывая стенки литейной формы. Эти литниковые системы применяют при изготовлении стальных отливок, отливок из алюминиевых, магниевых и других лег

коокисляющихся сплавов. В зависимости от конфигурации и толщины стенок отливок 5, состава зали

ваемого сплава и направления течения его в полость формы системы подразделяют на боко

вые (рис. 4.11, а), нижние (рис. 4.11, 6) и верхние (рис. 4.11, в).
Для боковой литниковой системы (рис. 4.11, а) характерным является то, что питатели и шлакоуловители располагаются в горизонтальной плоскости разъема фор

мы, что удобно в отношении формовки.

В нижних литниковых системах (рис. 4.11, б) расплав поступает снизу под затопленный уровень без разбрызгивания, окисления и вспенивания. В верхних литниковых системах (рис. 4.11, в) происходит затвердевание снизу вверх. Основными элементами литниковых систем являются следующие:

^ Литниковая чаша (воронка) 4 предназначена для приема струи расплава, вытекающей из разливочного ковша, и задержания шлака, попадающего вместе с расплавом в чашу; Стояк 3 - вертикальный канал, пе

редающий расплав из литниковой чаши к другим элементам литниковой системы; Шлакоуловитель 2, расположен

ный горизонтально и, как правило, в верх

ней полуформе, служит для задержания шлака и передачи расплава из стояка к питателям; Питатели 1 - каналы, предназна

ченные для подачи расплава непосредствен

но в полость литейной формы. Обычно питате

ли располагают в нижней полуформе. Выпор 6 служит для отвода газов из полости формы. Коллектор 7 - распределительный канал для направления расплава к различ

ным частям отливки. Его располагают горизонтально по разъему формы.


^ 9. Литейные сплавы. Литейные свойства металлов и сплавов.

Литейные сплавы. В литейном производстве применяют серый чугун из которого в России делают около 75% отлива (по массе) из стали около 20% отлива и только 5% отливок изготавливают из сплавов на основе цветного металла бронзовые, Алюминиевые, Магниевые, Никелевые, цинковые. Металлы и сплавы используемые для отливки должны иметь определенный вид.

1) Их состав должен обеспечивать эксплуатационные свойства

2) Хорошие литейные свойства

3) Структура и свойства должны оставаться неизменными в течении всего срока использования отлива

4) Должна обеспечиваться взаимная совместимость отлива из разных сплавов то есть один сплав не должен ухудшать свойство другого

5) Отходы из приготовления отлива должны быть минимальными

Удовлетворить все этим требованиям очень сложно, а иногда это не возможно поэтому при выборе сплавов для тех или иных изделий руководствуют одним или группой требований имеющие для данного случая второстепенное значение в любом случае необходимо выбрать сплавы обеспечивающие эксплуатацию состоящая из дешевых и требующие наименьших трудовых затрат.

Литейные свойства.

Жидкотекучесть - способность расплавленного металла течь по каналам литейной формы, заполнять ее полости и четко воспроизводить контуры отливки. При высокой жидкотекучести литейные сплавы заполняют все элементы литейной формы, при низкой - полость формы заполняется частично, в узких сечениях образуются недоливы. Жидкотекучесть сплавов определяют по специальным пробам (спиральным или прутковым), отливаемым в различных формах. Жидкотекучесть оценивается длиной полученной спирали или прутка в миллиметрах.

Усадка - свойство металлов и сплавов уменьшать объем при охлаждении в расплавленном состоянии, в процессе затвердевания и в затвердевшем состоянии при охлаждении до температуры окружающей среды. Изменение объема отливки зависит от химического состава сплава, температуры заливки, конфигурации отливки и других факторов. Различают объемную и линейную усадки, выражаемые в процентах.

В результате объемной усадки появляются усадочные раковины и усадочная пористость в массивных частях отливки. Для предупреждения образования усадочных раковин устанавливают прибыли - дополнительные резервы с расплавленным металлом и холодильники.

Ликвация возникает в результате того, что сплавы, в отличие от чистых металлов, кристаллизуются не при одной температуре, а в интервале температур. При этом состав кристаллов, образ, в начале затвердевания, может существенно, отличаться от состава последних порций кристаллизации маточного раствора. Чем шире температурный интервал кристаллизации сплава, тем большее развитие получает ликвация, причем наиболее, склонность к ней проявляют те компоненты сплава, которые наиболее, сильно влияют на ширину интервала кристаллизации.
^ 10. Литье в оболочковые формы.

Сущность литья в оболочковые формы заключается в изготовлении отливок путем заливки расплавленного металла в разовую тонкостенную разъемную литейную фор

му. Она изготавливается из песчано-смоляной смеси с термореактивным связующим по металлической нагреваемой модельной оснастке, с последующим затвердеванием залитого расплава, охлаждением отливки в форме и выбивкой ее из формы. Отличительными особенностями спо

соба являются малая интенсивность теп

лообмена между отливкой и формой; ис

пользование песчано-смоляной смеси с высокой подвижностью для получения четкого отпечатка модели; использование термореактивных смол в качестве свя

зующих для получения тонкостенных форм с высокой прочностью и повышен

ной размерной точностью полости формы; использование мелкозернистого огне

упорного материала (кварцевого песка) для получения поверхностного слоя отли

вок с малой шероховатостью. Оболочковые формы (разъемные, тон

костенные) изготовляют следующим обра

зом: металлическую модельную плиту 1, нагретую до температуры 200 ... 250 °С, закрепляют на опрокидывающем бункере 2 (рис. 4.28, а) с формовочной смесью 3 и поворачивают его на 180° (рис. 4.28, б).
Формовочная смесь, состоящая из мелко

зернистого кварцевого песка (93 ... 96%) к термоактивной смолы ПК-104 (4 ... 7 %), насыпается на модельную плиту и выдер

живается 10 ... 30с. От теплоты модельной плиты термоактивная смола в погра

ничном слое переходит в жидкое состоя

ние, склеивает песчинки с образованием песчано-смоляной оболочки 4 толщиной 5 ... 20 мм. Бункер возвращается в исходное положение (рис. 4.28, в), излишки формо

вочной смеси ссыпаются на дно бункера, а модельная плита с полутвердой оболочкой 4 снимается с бункера и нагревается в пе

чи при температуре 300 ... 350 °С в тече

ние 1 ... 1,5 мин, при этом термоактивная смола переходит в твердое необратимое состояние. Твердая оболочка снимается с модели специальными толкателями 5 (рис. 4.28, г). Аналогично изготовляют и вторую полуформу. Готовые оболочковые полуформы склеивают быстротвердеющим клеем на специальных прессах, установив в них литейные стержни, или скрепляют скобами. Кроме оболочковых форм, этим способом изготовляют обо

лочковые стержни, используя нагревае

мые стержневые ящики. Оболочковые формы и стержни изготовляют на одно- и многопозиционных автоматических ма

шинах и автоматических линиях. Заливка форм производится в верти

кальном или горизонтальном положении. Выбивку отливок осуществляют на специальных выбивных или вибрационных установках. При очистке отливок удаляют заусенцы, зачищают на шлифовальных кругах места подвода питателей и подвергают дробеструйной обработке. Литье в оболочковые формы обеспечи

вает точность отливок. Повышенная точность формы позволяет в 2 раза снизить припуски на механическую обработку отливок. В оболочковых формах изготовляют отливки с толщиной стенки 3 ... 15 мм и массой 0,25 ... 100 кг для автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин из чугуна, углеродистых сталей, сплавов цветных металлов.


^ 11. Литье по выплавляемым моделям.

Сущность литья по выплавляемым мо

делям сводится к изготовлению отливок заливкой расплавленного металла в разо

вую тонкостенную неразъемную литей

ную форму, изготовленную из жидкоподвижной огнеупорной суспензии по моде

лям разового использования с последую

щим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки в форме и извлече

нием ее из формы. Отличительными особенностями литья по выплавляемым моделям являются низ

кие теплопроводность и плотность мате

риалов формы; малая ин

тенсивность охлаждения расплава приво

дит к укрупнению кристаллического строения, появлению пористости; повы

шенная температура формы способствует развитию на поверхности контакта отлив

ка-форма физико-химических процессов. Технологический процесс состоит из следующих основных операций: изготовления моделей и сборки модельных блоков; покрытия моделей огнеупорной оболочкой; выплавления мо

дельного состава; подготовки литейных форм к заливке; заливки расплавленного металла в литейную форму, затвердевания и охлаждении отливок; выбивки отливок и их отделения от литниковой системы; очистки отливок и т.д. Этим способом отливки получают пу

тем заливки расплавленного металла в формы, изготовленные по выплавляемым моделям многократным погружением в керамическую суспензию с последующи

ми обсыпкой и отверждением. Разовые выплавляемые модели изго

товляют в пресс-формах из модельных составов, состоящих из двух или более легкоплавких компонентов: парафина, стеарина, жирных кислот, церезина и др. Модельный состав в пастообразном со

стоянии запрессовывают в пресс-формы 7 (рис. 4.29, а). После затвердевания модель

ного состава пресс-форма раскрывается и модель 2 (рис. 4.29, 6) выталкивается в ванну с холодной водой. Затем модели собирают в модельные блоки 3 (рис. 4.29, в). Для изготовления литейных форм по выплавляемым моделям используется жидкая формовочная смесь - керамиче

ская суспензия, которая состоит из огне

упорных материалов и связующего. Огнеупорную суспензию приготовля

ют в специальных мешалках, тщательно перемешивают до полного удаления пузырьков. Формы по выплавляемым моделям из

готовляют погружением модельного блока ^ 3 в керамическую суспензию 5, налитую в емкость 4 (рис. 4.29, г), с последующей обсыпкой кварцевым песком 7 в специ

альной установке б (рис. 4.29, д). Затем модельные блоки сушат 2 ... 2,5 ч на воздухе. Модели из форм удаляют выплавлением в горячей воде. Для этого их погру

жают на несколько минут в бак 8, напол

ненный водой 9, которая устройством 10 нагревается до температуры 80 ... 90 °С (рис. 4.29, е). Формы сразу же после прокалки, горячими, заливают расплавленным металлом 16 из ковша 15. После охлаждения отливки форму раз

рушают. Отливки на обрезных прессах или другими способами отделяют от литников и для окончательной очистки направляют на химическую очистку в 45 %-ный вод

ный раствор едкого натра, нагретый до тем

пературы 150 °С. После травления отливки промывают проточной водой, сушат, под

вергают термической обработке и контролю. Технологический процесс изготовления отливок по выплавляемым моделям меха

низирован и автоматизирован. В массовом производстве используют автоматические установки для изготовления моделей, при

готовления суспензии, нанесения ее на блоки моделей и обсыпки их кварцевым песком, для прокаливания и заливки форм и т.д., объединенные транспортными уст

ройствами в автоматические линии.
^ 12. Литье в кокиль.

Сущность кокильного литья заключает

ся в изготовлении отливок заливкой рас

плавленного металла в многократно ис

пользуемые металлические литейные формы - кокили с последующим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки и извлечением ее из полости формы. Отличительные особенности литья в кокиль состоят в том, что формирование отливки происходит в условиях интенсив

ного теплового взаимодействия с литей

ной формой, т.е. залитый металл и затвер

девающая отливка охлаждаются в кокиле с большей скоростью, чем в песчаной форме; кокиль практически не податлив и более интенсивно препятствует усадке отливки, что затрудняет извлечение ее из кокиля. Кокили - металлические формы - из

готовляют из серого чугуна (СЧ 15, СЧ 20 и др.), стали (20, 15Л, 20Л и др.) и других материалов. Стержни и раз

личные вставки изготовляют из легиро

ванных сталей (ЗОХГС, 35ХГСА и др.). Технологический процесс изготовления отливки в кокиль показан на рис. 4.30.
Ра

бочую поверхность кокиля с вертикальной плоскостью разъема, состоящую из поддо

на I, двух симметричных полуформ 2 и 3 и металлического стержня 4, предварительно нагревают до температуры 100°С, покрывают из пульверизатора 5 слоем защитного покрытия. С помощью манипулятора устанавли

вают песчаный стержень 6, которым выполняют в отливке 7 расши

ряющуюся полость. Половины кокиля 2 и 3 соединяют, скрепляют и проводят за

ливку расплава (рис. 4.30, в). После за

твердевания отливки 7 (рис. 4.30, г) и ох

лаждения ее до температуры выбивки ко

киль раскрывают (рис. 4.30, д) и протяги

вают вниз металлический стержень 4. От

ливка 7 манипулятором удаляется из ко

киля (рис. 4.30, е).

Отливки простой конфигурации изго

товляют в неразъемных кокилях. Несложные отливки с небольши

ми выступами и впадинами на наружных поверхностях изготовляют в кокилях с вер

тикальным разъемом. При изготовлении крупных, но простых по конфигурации отливок используются кокили с горизонтальными разъемами. Кокили с комбинированным разъ

емом применяют при изготовлении слож

ных отливок. Полости в отливках оформляют песчаными, оболочковыми или металлическими стержнями. Для удаления воздуха и газов из полос

ти формы по плоскости разъема кокиля выполняют вентиляционные каналы. Отливки из рабочей полости удаляют вытал

кивателями. Заданный тепловой режим литья обеспечивает система подогрева и охлаждения кокиля. Рабочую поверхность кокиля и метал

лических стержней очищают от ржавчины и загрязнений. Затем на рабочую поверх

ность кокиля наносят теплозащитные покрытия. Теплозащитные покрытия приготов

ляют из огнеупорных материалов. Заключительная операция подготовки кокиля: нагрев его до температур 150 ... 350 °С. При сборке кокилей в определенной последовательности устанавливают ме

таллические или песчаные стержни, про

веряют точность их установки и закрепле

ния, соединяют половины кокиля и скреп

ляют их. Заливку металла осуществляют разли

вочными ковшами или автоматическими заливочными устройствами. Затем отлив

ки охлаждают до температуры выбивки. После этого отливки подвергают обрубке и очистке.


^ 13. Литье центробежное.

При таком литье сплав заливают во вращательные формы; отливки получаются под действием центробежных сил, что обеспечивает высокую плотность и механические свойства отливок. Центробежным литьем отливки изго

товляют в металлических, песчаных, обо

лочковых формах и формах для литья по выплавляемым моделям на центробежных машинах с горизонтальной или верти

кальной осью вращения. Металлические формы изложницы из

готовляют из чугуна и стали. Толщина изложницы обычно в 1,5 ... 2 раза больше толщины отливки. В процессе литья из

ложницы снаружи охлаждают водой или воздухом.
При получении чугунных водопровод

ных труб на машинах с горизонтальной осью вращения (рис. 4.37, а) изложницу 2 устанавливают на опорные ролики 7 и за

крывают кожухом 6. Изложница 2 приво

дится во вращение электродвигателем /. Расплавленный чугун из ковша 4 заливают через желоб 3, который в процессе заливки чугуна перемещается в направлении, пока

занном стрелкой, что обеспечивает получе

ние равностенной отливки ^ 5. Для образова

ния раструба трубы используют либо пес

чаный, либо оболочковый стержень 8. По

сле затвердевания залитого чугуна трубу извлекают из изложницы. На этих машинах изготовляют втулки, кольца и т.п. При получении отливок на машинах с вращением формы вокруг вертикальной оси (рис. 4.37, б) расплавленный металл из разливочного ковша 4 заливают в литей

ную форму 2, укрепленную на шпинделе 7, который вращается от электродвигате

ля. Расплавленный металл центробежны

ми силами прижимается к боковой стенке изложницы. Литейная форма вращается до полного затвердевания. После останова формы отливка 3 извлекается. На рис. 4.37, в показана схема процесса литья сложных тонкостенных рабочих колес на машинах с вертикальной осью вращения: 1,6- половины кокиля; 2 -стержень, который формирует канал рабо

чего колеса и его лопасти; ^ 3 - стол маши

ны; 4 - стержень, воспринимающий удар струи заливаемого металла; 5 - шпиндель центробежной машины. Частота вращения изложницы при центробежном литье со

ставляет 150 ... 1200 об/мин. Изложницы перед заливкой нагревают до температуры 150 ... 200 °С. Температуру заливки спла

вов назначают на 100 ... 150 °С выше тем

пературы ликвидуса. Преимущества центробежного литья - получение внутренних полостей трубных заготовок без применения стержней; большая экономия сплава за счет отсутст

вия литниковой системы; возможность получения двухслойных заготовок, что достигается поочередной заливкой в фор

му различных сплавов (сталь и чугун, чу

гун и бронза и т.д.). Для изготовления отливок центробеж

ным литьем используют автоматические и многопозиционные карусельные машины.
^ 14. Литье под давлением.

Сущность литья под давлением заклю

чается в изготовлении отливок в металли

ческих формах (пресс-формах) заполнени

ем расплавом под действием внешних сил, превосходящих силы гравитации. Затвер

девание отливки протекает под избыточ

ным давлением. После охлаждения отлив

ку извлекают из пресс-формы. Значительное давление на расплав обеспечивает высокую скорость движения потока рас

плава в пресс-форме. Форма заполняется за десятые и сотые доли секунды, что позволяет получать отливки с толщиной стенки менее 1 мм. Высокая скорость впуска расплава в полость пресс-формы не позволяет возду

ху и продуктам разложения смазочного материала полностью удалиться из полос

ти пресс-формы. Они попадают в расплав, что приводит к снижению плотности и герметичности отливок. ^ Высокая кинетическая энергия дви

жущего расплава и статическое давление на него в момент окончания заполнения полости пресс-формы способствуют полу

чению поверхностного слоя отливки с весьма малой шероховатостью. ^ Высокая интенсивность теплового взаимодействия между расплавом, отлив

кой и пресс-формой способствует изменению структуры в поверхностных слоях отливки. Давление, прикладываемое к расплаву при заполнении полости пресс-формы, позволяет регулировать продолжитель

ность заполнения и изменять количество теплоты, отводимой от расплава за время ее заполнения.
На машинах с горизонтальной холодной камерой прессования (рис. 4.33) порцию расплавленного металла заливают в камеру прессования 4 (рис. 4.33, а), которую плун

жером 5 под давлением 40 ... 100 МПа по

дают в полость пресс-формы (рис. 4.33, б), состоящей из неподвижной 3 и подвижной / полуформ. Внутреннюю полость в от

ливке получают стержнем 2. После за

твердевания отливки пресс-форма раскры

вается (рис. 4.33, в), стержень 2 извлекает

ся и отливка 7 выталкивателями б удаля

ется из рабочей полости пресс-формы. Перед заливкой пресс-форму нагревают до температуры 120 ... 320 °С. После удале

ния отливки рабочую поверхность пресс-формы обдувают воздухом и смазывают специальными материалами для преду

преждения приваривания отливки к пресс-форме. Воздух и газы удаляют через кана

лы. Уменьшить воздушную пористость в отливках позволяет продувка каме

ры и полости пресс-формы кислородом до полного вытеснения воз

духа. Литье под давлением используют в массовом и крупносерийном производст

вах отливок с минимальной толщиной стенок 0,8 мм, с высокой точностью раз

меров и малой шероховатостью поверхно

сти. Недостатки литья под давлением - вы

сокая стоимость пресс-форм и оборудова

ния; ограниченность габаритных размеров и массы отливок; наличие воздушной по

ристости в массивных частях отливок, снижающей прочность деталей, и др. В настоящее время работают автомати

зированные установки литья под давлени

ем.



^ 15. Непрерывное литье заготовок

Сущность способа заключается в создании условий

непрерывного питания отливки расплавом, направленной кристаллизации и перемещения затвердевшего металла по отношению к постоянной зоне кристаллизации; полу¬чаемые отливки имеют большую протяженность и различ¬ные формы и размеры в поперечном сечении.

Схема процесса непрерывного литья показана на рис. Из ковша 1 расплав непрерывно подается в кристаллизатор 2. Кристаллизатор выполняется из металла или графита и охлажда¬ется в процессе работы во¬дой. Валки 4 способствуют перемещению затвердевшей части отливки 3. Мерные за¬готовки можно получить с помощью механической пи¬лы 5.

Благодаря подпитке рас¬плавом и направленной кри¬сталлизации отливки отли¬чаются высокой плотностью металла, малой ликвационной неоднородностью, зна¬чительным уменьшением не¬металлических и газовых включений, чистой поверх¬ностью и высокой точностью размеров.

Этот вид литья применяется для получения отливок из стали (в удлиненных кристаллизаторах), чугуна, мед¬ных и алюминиевых сплавов. Особую роль отводят ему при изготовлении профилей и заготовок из сплавов, не обрабатываемых давлением: чугуна, бронз и т. д. В на¬стоящее время на металлургических заводах существуют комплексные автоматизированные линии непрерывного литья.

Непрерывное литье является прогрессивным материало- и трудосберегающим технологическим процессом, повышающим качество отливок и производительность труда, а также улучшающим условия труда.

В качестве недостатков этого вида литья следует счи¬тать возникновение внутренних напряжений в отливках

вследствие высокой скорости охлаждения расплава в кристаллизаторе и невозможность получения отливок сложной конфигурации.
^ 16. Электрошлаковое литье (ЭШЛ) заготовок.

Способ получения отливок в вода охлаждающей Ме-ой форме путем приготовления жидкого Ме непосредственно в полости формы механизм шлакового переплава с расходом сплава. Операция расплавления Ме затвердевание Фомы совмещены по месту и температуре.

В качестве электродов используется прокат. В кристаллизатор заливают расплавленный шлак (CaF2) шлак обусловлен повышенным сопротивлением. При прохождении тока выделяется большое количество теплоты. Шлаковая ванна нагревается и происходит оплавление расходуемого сплава . капли расплавленного Ме проходят через расплав шлака и образуют ванну расплавленного Ме. Этот расплав вода охлаждается кристаллизуется и затвердевает образуя плотную без усадочных раковин отливку. Расплавленный шлак способствует удалению кислорода и понижение содержания серы и не Ме включений поэтому отливки имеют повышенные механические свойства. Отливки весом до 300 тонн.
^ 18. Дефекты литья и способы их предупреждения.

Все дефекты литья делятся на :

1. Нарушение целостности металла в отливке: усадочные раковины, усадочная пористость, трещины, газовые раковины, шлаковые и земляные раковины, выломы, спаи.

2. Нарушение геометрии отливки: обвалы и заливы, коробле¬ние, раздутие.

3. Недостаточная чистота поверхности: пригар, ужины.

4. Несоответствие заданной структуре металла: от бел, недоста¬точные твердость и упругость.

Дефекты первой группы исправляются с помощью заварки, металлизации, бакелизации или пропитки отливки специальными составами. Иногда при изготовлении крупных отливок прибегают к замене дефектного участка врезной вставкой соответствующего профиля. Дефекты второй и третьей групп устраняются механиче¬ской обработкой, четвертой — термообработкой (отжигом или нор¬мализацией).

Наиболее распространенными и трудно устранимыми являются дефекты первой группы.

Зная причину возникновения литейных дефектов, можно указать меры их предупреждения.

В зависимости от указаний стандартов или технических усло¬вий, учитывающих назначение отливок, дефект может быть допу¬стим без исправления, допустим при условии его исправле¬ния или совершенно недопустим (служит причиной для бра¬ковки).

Характерным для отливок из серого чугуна дефектом является от бел — наличие в различных частях отливки твердых, не поддаю¬щихся механической обработке мест со светлой лучистой поверхностью излома. От бел объясняется присутствием в чугуне структурно свободного цементита Fe3C и является следствием быстрого охлаждения металла, повышенного содержания в нем марганца или серы, ранней выбивки отливки из формы.
^ 19. Cпособы удаления моделей из литейных форм

Выбивка отливок — процесс удаления затвердевших и охлаж до определенной температуры отливок из литейной формы, при этом литейная форма разрушается. Выбивку отливок осуществляется на различных выбивных установках.

Обрубка отливок—процесс удаления с отливки прибылей» литников, выпоров изаливов (облоев) по месту сопряжения полу. Обрубку производят пневматическими зубилами, ленточными и дисковыми пилами, газовой резкой и на прессах. Литники от чу отливок отбивают молотками сразу же после выбивки из форм перед удалением стержней. Литники и прибыли от стальных отливок отрезают газовой или плазменной резкой. Ленточные и дисковые пилы используют для обрубки отливок из алюминиевых, магниевых, медных сплавов. После обрубки отливки зачищают, удаляя мелкие за, остатки прибылей, выпоров и литников. Зачистку выполняют маятниковыми и стационарными шлифовальными кругами, пневмати зубилами, газоплазменной обработкой и другими способами.


^ 21. Способы изготовления стержней.

Формовка сырого стержня, сушка стержня, если он изготовлен из двух или нескольких частей, то их при сборке склеивают. Должен обладать высокой прочностью большую газопроницаемость большую непригораемость и высокую податливость, при недостаточной податливости усадка не может свободно совершаться в ней возникают усадка. Прочность, газопроницаемость достигается соответственно подбором стержневой смеси. Стержень так же как и форму можно изготовить ручным и машинным способом. Ручное применяют в индивидуальном производстве, а машинное применяют в серийном, крупной серии и в массовом. Машинное изготовление стержней производят чаще всего на пескодувных и пескострельных машинах. Стержни постоянного сечения изготавливают на мундштучных машинах. 1-вспомогательный поршень 2- контейнер 3- основной поршень 4- стержневая смесь 5- мундштук 6- приемный стол 7- стержень

Стержневая смесь все время поджимается вниз. Приближение основного поршня влево стержневая смесь продавливается через мундштук образуя стержень после этого стержень делиться на киски нужной длины. Обычно толщена сечения не превышает 50мм (на этой машине)
^ 24. Усадка сплавов и дефекты отливок.

Усадка- это свойство сплава уменьшаться в объеме и линейных размерах при затвердевании и охлаждении. Объемная и линейная усадки обычно выражаются в процентах. На величину усадки оказывают влияние химический состав и температура заливки сплава. С увеличением температуры заливаемого сплава усадка отливки увеличивается. Линейная усадка: при затормаживании усадки в отливке возникает напряжения, вызывающие коробление и иногда образование трещин. Горячие и холодные трещины. Для уменьшения коробления необходимо равномерное охлаждение.

Объемная усадка: Затвердевание происходит послойно начиная от стенок и постепенно передвигаясь в глубь тела отливки. В результате этого в местах в которых металл затвердевает в последнюю очередь образуются усадочные раковины. Для ликвидации раковин используют прибыль. Прибыли располагают в тех местах где металл затвердевает в последнюю очередь


  1. ^ Обработка металлов давлением. Сущность. Место и роль обработки металла давлением в машиностроении. Задачи, решаемые в процессе обработки металла давлением.

Обработка металлов давлением — высокопроизводительный процесс, позволяющий получать изделия с весьма точными размерами, с хорошей чистотой поверхности, с малыми отходами металла и с более высокими механичеокими свойствами по сравнению с отливками.

Процесс пластической деформации служит основой обработки материалов давлением, а способность их пластически деформироваться имеет большое значение как пр'и изготовлении, так и при эксплуатации деталей и изделий. Деформацией называют изменение размеров и формы тела под действием приложенных сил. Различают упругую (исчезающая) и пластическую (остаточная) деформации.

Деформация протекает или под действием внешних сил, приложенных к телу, или под влиянием происходящих в самом теле физико-механических процессов (внутрифазовый наклеп).

В зависимости от температурных условий деформирования различают холодную и горячую обработку металлов давлением.

Холодная обработка давлением осуществляется без нагрева или с нагревом до температур, лежащих ниже температуры рекристаллизации. Эта обработка характеризуется изменением формы зерен, которые вытягиваются в направлении наиболее интенсивного течения металла.

При холодной деформации формоизменение сопровождается изменением механических и физико-химических свойств металла. Это явление называют наклепом (упрочнением).

Наклеп вызывает увеличение твердости металла, пределов прочности и текучести и резкое снижение его пластичности.

Наклеп металла устраняют термообработкой — рекристаллизационным отжигом, при котором снижается плотность дислокаций и металл восстанавливает свою пластичность и остальные начальные свойства.

Горячая обработка давлением осуществляется с предварительным нагревом металла до температур, лежащих выше температур рекристаллизации. Эта обработка характеризуется таким соотношением скоростей деформирования и рекристаллизации, при котором рекристаллизация успеет произойти во всем объеме заготовки и микроструктура после обработки давлением оказывается равноосной, без следов упрочнения.

Физическая основа обработки металлов давлением. (О.М.Д.)

О.м.д. основана на пластичности металлов, т.е. свойстве пластической деформации – является физ. основой процесса о.м.д.

Пластической деформацией называется способность материала необратимо изменять свою форму без разрушения под воздействием внешних сил.

О.м.д можно изготовить заготовки максимально близкие по форме и размерам готовой детали – эти детали называются штамповка или поковка.

Уровень механических свойств штамповки существенно выше свойств отливки.

Пластическая деформация может быть холодной или горячей (0,6-0,8 ) Tпл , или сверхпластическая (0,4-0,8) Tпл.

Отличительной особенностью холодной деформации является значительное упрочнение – наклёп.

Горячая деформация осуществляется в температурном интервале протекания рекристаллизации. Ей также как и холод-ной деформации присуще текстурирование материала и заметное упрочнение с увеличением степени деформации. Степень дефор-мации может быть допущена в строго ограниченных пределах, превышение которых сопровождается появлением трещин и других дефектов. При горячей деформации сопротивление деформации в 10 раз < , а пластичность > чем при холодной.

При сверхпластической деформации сопротивление дефор-мации снижается ещё в 10 раз по сравнению с горячей. Наиболь-шее течение металла идёт в направлении наименьших напряже-ний. Растягивающие напряжения повышают жёсткость схемы и снижают пластичность обрабатываемого сплава.

Перспективные процессы обработки металлов давлением. Сверхпластическая деформация.

Под светхпластичностью понимают способность материала к аномальным высоким растяжениям образцов. Сверхпластичность проявляется в материалах, имеющих р-р зерен <10 мкр. Для сверхпластичного сплава характерно отсутствие упрочнения, низкие напряжения течения и высокая чувствительность изменения скорости деф-ии. Явление сверхпластичности имеет единую природу для всех неорганических материалов. Сверхпластическая формовка(СПФ) – это технологический процесс формирования листового материала под действием небольшого количества газа в температурно ск-тных условиях проявления пластичности. Достоинства СПФ :1) Возможность получения за один технологический переход заготовок изделий сложной формы не простым оборудованием.2)Отсутствует необходимость в верхнем формообрем. штампа. Применение СПФ эффективно для изделий сложной формы, больших размеров, имеющих криволинейные поверхности(обшивки корпуса самолета, рефлекторы радиатора и топливные баки).Основными материалами для СПФ формовки являются Al, Ti, нержавеющие стали. СПФ – Наиболее экономически эффективно для условий мелкосерийного производства в кол-ве от 500 до 20000 шт. в год.



^ 27. Напряженное и деформированное состояние при обработке давлением.

Пластичная деформация как способ придания формы обрабатываемого телом осуществляется путем приложения к нему внешних сил. С помощью приспособления или механизма эти силы называются активными, кроме них действует реакция связи все это является причиной появление в теле внутренней сил интенсивность которых называется напряжение. S=P\F При всем многообразии условия обработки металла давлением в любом частичном случаи могут возникать схемы напряженного состояния всего их может быть 9

Схема линейное Напр. Сост. S2=S3=0

Плоское напряженное сост. S3=0

Объемное напряженное сост. S1не=S2не=S3-самое благоприятное

Эти 9 схем охватывают все возможные случи возникновения при обработке давлением. Под действием напряжения в каждом конкретном случаи возникает своя схема деформационное состояние всегда может быть 3. Металлические тела обладают способностью сохранять плотность при определенных условиях силового на них воздействия могут изменять свою форму и размеры.

При этом точки от исходного состояния перемещаются в новое положение в пространстве в этом случае говорят что твердое тело принимает или испытывает деформацию. Совокупность деформаций можно называть и называют деформационным состоянием трех деформаций.

1)Д1- метал в зону деформации поступает в одном направлении а уходит в в двух других .

2) Д2- Металл приходит в одном направлении а уходит в другом

3)Д3- метал приходит в двух направлениях а уходит в третье.

Все эти схемы связаны между собой при этом возможен переход от одной схемы к другой в процессе деформации.
^ 28. Нагрев металлов перед обработкой давлением. Назначение. Выбор температурного интервала обработки металлов давлением.

Заготовки перед обработкой давлением нагревают для повышения пластичности металла, в результате чего его сопротивление деформации уменьшается в 10—15 раз по сравнению с холодным состоянием.

Чем больше нагрета сталь, тем меньше энергии затрачивают на ее деформацию. Однако нельзя допускать пережог, который наблюдают при нагреве, близком к температурам солидуса.

Температурные интервалы обработки давлением зависят главным образом от химического состава сплавов.

Температурный интервал деформации углеродистых сталей определяют по диаграмме состояния сплавов железо — углерод.

Чтобы подсчитать время, необходимое для нагрева заготовок, используют эмпирические формулы, разработанные Н. Н. Доброхотовым.

Металлические заготовки для горячей обработки давлением нагревают в горнах и печах.

В серийном производстве для нагрева заготовок применяют пламенные и электрические печи. Пламенные печи работают на твердом, жидком и газообразном топливе. В них нагревают как мелкие, так и крупные заготовки. По характеру распределения температуры в рабочем пространстве печи делят на камерные (температура во всем рабочем пространстве одинакова) и методические (температура в рабочем пространстве повышается от загрузочного окна к окну выдачи нагретых заготовок). В пламенных печах заготовки соприкасаются с продуктами горения, поэтому металл угорает. Для исключения или уменьшения образования окалины применяют безокислительный нагрев металла в расплавленных солях, в среде защитных газов, в муфельных печах, защищают поверхность заготовки специальными покрытиями из стекла, окиси лития.

Электрические печи сопротивления имеют металлические или карборундовые элементы сопротивления, которые подключают к электрической сети. Печи чаще применяют для нагревания цветных металлов и сплавов, имеющих невысокую температуру начала обработки давлением. В таких печах температуру можно регулировать. Кроме электрических печей сопротивления существуют контактные и индукционные электронагревательные устройства. В устройствах электроконтактного нагрева заготовку зажимают между медными контактами, к которому подведен ток большой силы. В устройствах индукционного нагрева заготовку помещают в индуктор, по которому пропускают ток высокой частоты. Применение электричества обеспечивает высокую скорость нагрева, удобства регулирования температуры, минимальное окисление металла, автоматизацию процесса.
^ 29. Нагревательные устройства, используемые при нагреве металлов перед обработка.

Нагревательные устройства в которых нагревают металл перед обработкой давлением можно разделить на печи и электронагреватели устройства. В печах теплота к заготовки поступает из окружающего рабочего пространства нагретой печи. В электронагревательных устройствах теплота возникает в самой заготовки. Печи разделяют на пламенные в которых теплота получается за счет сжигания топлива и электрические в которых источником нагрева является электрическая энергия по характеру распределения температур 1) каменные печи в них температура одинаковая по всему объему рабочего пространства. 2) методические печи у которых температуры в рабочих пространствах возрастает от места загрузок объекта к месту их выдачи. Электронагревательные устройства разделяют на 1) индукционные 2) контактные. В (1) нагревательных устройствах теплота нагреваемого металла выделяется в следствии действия вихревых токов индукционный нагрев обеспечивает высокую скорость нагрева связи с этим почти полное отсутствие акалия они легко автоматизируются однако (1) электронагревательная установка обладает меньшей универсальности поскольку каждая установка рассчитана на нагрев заготовки определенного диаметра его применяют только в крупно серийном производстве. (2) –эффект выделения тепла протекания тока через проводник в этих установках легко осущевстляется заготовка другого размера.




^ 30. Прокатка металлов. Сущность. Основные схемы прокатки.

Прокатке подвергают до 90 % всей вы

плавляемой стали и большую часть цвет

ных металлов. При прокатке металл пла

стически деформируется вращающимися валками. Взаимное расположение валков и заготовки, форма и число валков могут быть различными. Кроме наиболее рас

пространенного вида прокатки - продоль

ной выделяют еще два вида -поперечную и поперечно-винтовую.

При поперечной прокатке (рис. 3.8, а) валки 1, вращаясь в одном направлении, придают вращение заготовке 2 и дефор

мируют ее. При поперечно-винтовой про

катке (рис. 3.8, 6) валки I расположены под углом и сообщают заготовке 2 при деформировании вращательное и поступа

тельное движения. Инструментом для прокатки являются валки, которые в зависимости от прокатываемого профиля могут быть гладкими (рис. 3.9, а), применяемыми для прокатки листов, лент и т.п.; ступенчатыми, напри

мер, для прокатки полосовой стали, и ручьевыми (рис. 3.9, б) для получения сортового проката.

Ручьем называют вырез на боковой поверхности валка, а со

вокупность двух ручьев образует полость, называемую калибром (рис. 3.9, в). Каж

дая пара ручьевых валков обычно образует несколько калибров. Валки состоят из рабо

чей части - бочки /, шеек 2 и трефы 3. Шейки валков вращаются в подшипниках, которые у одного из валков 5 (рис. 3.9, г) могут перемещаться специальным нажим

ным механизмом 4 для изменения рас

стояния между валками и регулирования взаимного расположения их осей. Ком

плект прокатных валков со станиной на

зывают рабочей клетью, которая вместе со шпинделем для привода валков б, шесте

ренкой клетью 7 для передачи вращения с одного на два вала, редуктором 8, муфта

ми и электродвигателем 9 образует рабо

чую линию стана. Рабочие клети по числу и расположению валков могут быть двухвалковые; четырёхвалковые; многовалковые. Прокатные станы могут быть одноклетьевыми и многоклетьевыми. При производстве листового проката стальной слиток массой до 50 т. в горячем состоянии прокатывают на слябинге или блюминге, получая заготовку прямоугольного сечения называемую, слябом.
^ 31. Сортамент прокатки.

Форма поперечного изделия называется профиль. Совокупность всех профилей которые можно получать прокатом называется сортамент. Весь сортамент стального проката делят на 4 группы.

1) Сортовой прокат

А) прокат простых геометрических фигур (круг, треу., кв, тр-гр.)

Б) сложной геометрической фигуры (уголок, тавр, двутавр, рельсы, сивеллер (П)) при этом специализируют сортовой прокат для разных отраслей (машиностроительная)

2) листовой прокат

А) тонко листовой (толщина 4 мм)

Б) толсто листовой (толщин от 4 до 60 мм)

3) трубный прокат

А) бесшовные трубы

Б) сварные трубы

4) специальный прокат

СУЩНОСТЬ в том что изделие имеет закономерную геометрическую форму (колеса трамвая, бандажи ж/д)

Периодический прокат- это прокат форма поперечного сечения периодически меняется.


^ 32. Волочение. Сущность и схема волочения.

Исходными заготовками для волочения служат прокатанные или прессованные прутки и трубы из стали, цветных метал

лов и их сплавов.

Волочение труб можно выполнять без оправки (для уменьшения внешнего диа

метра) и с оправкой (для уменьшения внешнего диаметра и толщины стенки). На рис. 3.16, а показана схема волочения трубы / на короткой удерживаемой оправке 3. В этом случае профиль полученной трубы определяется зазором между волоком 2 и оправкой 3.

Поскольку тянущая сила, приложенная к заготовке, необходима не только для деформирования металла, но и для пре-" одоления сил трения металла об инстру

мент, эти силы трения стараются уменьшить применением смазки и полировани

ем отверстия в волоке.

Волочением обрабатывают различные марки стали, цветные металлы и их спла

вы. Сортамент изделий, изготовляемых волочением, очень разнообразен: прово

лока диаметром 0,002 ... 5 мм и фасонные профили (рис. 3.16, б). Поскольку волочение производят в ус

ловиях холодной деформации, оно обес

печивает точность размеров, низкую шероховатость поверхности, получение очень тонкостен

ных профилей. Волоку изготовляют из инструменталь

ных сталей, металлокерамических сплавов и технических алмазов. Волочение производят на барабанных и цепных волочильных станах. Барабанные станы (рис. 3.17) служат для волочения проволо

ки, труб небольшого диаметра, наматы

ваемых в бунты. Исходную заготовку в виде бунта укладывают на барабан. Предварительно заостренный конец про

волоки пропускают через отверстие воло

ки и закрепляют на барабане, который приводится во вращение от электродвига

теля через редуктор и зубчатую передачу. На цепных станах тянущее устройство совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение. Та

кие станы применяют для волочения прутков и труб, которые нельзя наматы

вать в бунты.
^ 33. Свободная ковка. Сущность. Область применения. Основные операции свободной ковки.

Процесс ковки состоит из чередования в определенной последовательности ос

новных и вспомогательных операций. Ка

ждая операция определяется характером деформирования и применяемым инстру

ментом. ^ К основным операциям ковки отно

сятся осадка, протяжка, прошивка, отруб

ка, гибка.

Осадка - операция уменьшения высо

ты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения. Осаживают заготовки между бойками или подкладными плитами. Разновидностью осадки является вы

садка, при которой металл осаживают лишь на части длины заготовки. Протяжка - операция удлинения за

готовки или ее части за счет уменьшения площади поперечного сечения. Протяжку производят последователь

ными ударами или нажатиями на отдель

ные участки заготовки, примыкающие один к другому, с подачей заготовки вдоль оси протяжки и поворотами ее на 90° во

круг этой оси. При каждом нажатии уменьшается высота сечения, увеличива

ются ширина и длина заготовки. Протяжка имеет ряд разновидностей. Разгонка - операция увеличения ширины части заготовки за счет уменьше

ния ее толщины. ^ Протяжка с оправкой - операция увеличения длины пустотелой заготовки за счет уменьшения толщины ее стенок. Раскатка на оправке - операция одновременного увеличения наружного и внутреннего диаметров кольцевой заго

товки за счет уменьшения толщины ее стенок. Прошивка - операция получения по

лостей в заготовке за счет вытеснения ме

тала. Прошивкой можно получить сквозное отверстие или углубле

ние (глухая прошивка). Инструментом для прошивки служат прошивни сплошные и пустотелые; последними прошивают отверстия большого диаметра. При сквозной прошивке сравнительно тонких поковок применяют подкладные кольца. Отрубка - операция отделения части, заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента - топора. Гибка - операция придания заготовке изогнутой формы по заданному контуру. Этой операцией получают угольники, скобы, крючки, кронштейны и т.п. Гибка сопровождается искажением первоначальной формы поперечного сече

ния заготовки и уменьшением его площа

ди в зоне изгиба, называемым утяжкой. Оборудование для ковки выбирают в зависимости от режима ковки данного металла или сплава, массы поковки и ее конфигурации. Необходимую мощность оборудования обычно определяют по приближенным формулам или справочным таблицам. Ковку выполняют на ковочных моло

тах и ковочных гидравлических прессах. Молоты - машины динамического, ударного действия. Продолжительность деформации на них составляет тысячные доли секунды. Металл деформируется за счет энергии, накопленной подвижными (падающими) частями молота к моменту их соударения с заготовкой. Гидравлические прессы – машины статического действия; продолжительность деформации на них может составлять от единицы до десятков секунд. Металл деформируется приложением силы, создаваемой с помощью жидкости (водяной эмульсии или минерального масла), подаваемой в рабочий цилиндр пресса.



^ 34. Прессование. Сущность и схемы процесса.

При прессовании металл выдавливает

ся из замкнутой полости через отверстие, соответствующее сечению прессуемого профиля. Этим процессом изготовляют не только сплошные профи

ли, но и полые (рис. 3.15). В этом случае в заготовке необходимо предварительно получить сквозное отверстие.

Часто от

верстие прошивают на том же прессе. В процессе прессования при движении пуансона ^ 1 с пресс-шайбой 5 металл заго

товки 2 выдавливается в зазор между мат

рицей 3 и иглой 4. Прессование по рас

смотренным схемам называется прямым. Значительно реже применяют обратное прессование, схема деформирования кото

рого аналогична схеме обратного выдав

ливания (см. рис. 3.46, а). Исходной заготовкой при прессовании служит слиток или прокат. Состояние по

верхности заготовки оказывает значитель

ное влияние на качество поверхности и точность прессованных профилей. Прессованием изготовляют изделия разнообразного сортамента из цветных металлов и сплавов. При прессовании металл подвергается всестороннему неравномерному сжатию и поэтому имеет весьма высокую пластич

ность. Прессованием можно обрабатывать та

кие специальные стали, цветные металлы и их сплавы, которые ввиду низкой пла

стичности (особенно в литом состоянии) другими видами обработки давлением деформировать невозможно или затрудни

тельно. Прессованием можно получать профи

ли сложных форм, которые не могут быть получены другими видами обработки ме

таллов давлением (в частности, прокат

кой). Точность прессованных профилей выше, чем прокатанных. К недостаткам прессования следует отнести большие отходы металла: весь металл не может быть выдавлен из кон

тейнера, и в нем остается так называемый пресс-остаток. Схема всестороннего сжатия металла при прессовании приводит к значитель

ным давлениям, действующим на инстру

мент. Поэтому инструмент для прессова

ния работает в исключительно тяжелых условиях. Износ инструмента особенно велик при прессовании сталей и других труднодеформируемых сплавов. Инструмент для прессования изготовляют из высококачественных инструментальных ста лей и жаропрочных сплавов. Основным оборудованием для прессования являются вертикальные или горизонтальные гидравлические прессы.


Скачать файл (8203.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации