Prelucrarea metalelor prin presiune: tipuri și metode, caracteristici ale acestui tip de muncă și echipamentul necesar

Anonim
Procesul de deformare plastică a diferitelor metale pentru a da miezului forma și dimensiunea dorită se numește presiune metalică sau prelucrarea metalelor.

Numai materialele plastice, cum ar fi oțelul, aliajele de cupru, magneziu, aluminiu etc., pot cădea sub acest tratament, în timp ce ele pot fi reci sau încălzite.

Presiune ca metodă de prelucrare a metalelor

Sub presiune, metalul rece este deformat, aplatizat și scos. În același timp, devine mai puternic și mai greu, dar își pierde plasticitatea și vâscozitatea. Deformarea plastică mărește rezistența materialului, acest proces se numește oprire.

Cu o creștere a densității dislocațiilor și a unei concentrații ridicate de defect de punct în fluaj, mișcarea liberă a dislocațiilor scade, iar deformarea plastică devine mai complicată.

Procesarea metalelor încălzite, obținem o ductilitate crescută, prin reducerea rezistenței. Chiar și o mică căldură reduce clapeta datorită dispariției parțiale a defectelor de zăbrele, menținând în același timp forma deformată a cerealelor. Acest efect se numește revenire metalică.

Dacă încălzi materialul mai mult, acesta va dispărea complet. Se va începe un proces în care se formează boabele vechi deformate care formează recristalizarea primară, mai perfectă, primară. Încălzirea ulterioară dă o recristalizare secundară, la care cresc boabe individuale.

Fiecare aliaj de metal, în timpul lucrului la cald, are două limite - superioară și inferioară. Punctul limită superior nu atinge linia solidă (punct de topire) la aproximativ 160-200 ° C, iar punctul inferior este cu 60-70 ° C mai mare decât temperatura la care perlitul și cementitul se transformă în austenită.

Zona de ardere este separată de supraîncălzire cu numai 100 ° C, ceea ce este foarte important, deoarece partea arsă nu este adecvată nicăieri, merge în topitoriu. Zona de supraîncălzire este caracterizată de o creștere intensă a cerealelor, ceea ce face ca metalul să fie fragil și fragil. Pentru a corecta efectele supraîncălzirii, este necesar să se macină cerealele, în acest scop se aplică tratament termic - recoacerea.

Pentru a obține cea mai mică dimensiune a granulelor, este necesar să deformați materialul cu cea mai mică încălzire atunci când temperatura este aproape de zona de întărire a muncii.

Pentru încălzirea semifabricatelor utilizând cuptoare cu flacără sau electrică:

  • camera;
  • metodic;
  • inducție.

Încălzirea este efectuată rapid și uniform. Acest lucru minimizează stresul termic și împiedică creșterea boabelor mari.

Metal laminat

Deformarea are loc în timpul rulării piesei de prelucrat între arborii rotativi. Presiunea arborelui reduce grosimea metalului, făcând-o mai lungă și mai largă. Valțul este utilizat pentru prelucrarea oțelului, a metalelor neferoase și a aliajelor.

Rolling se întâmplă:

  1. longitudinal;
  2. lateral;
  3. elicoidală.

Rulare longitudinală - cu acest tratament piesa se deplasează progresiv, perpendicular pe rolele care se mișcă în diferite direcții și se deformează în lungime. Această metodă este utilizată pentru fabricarea a 90% din produse din tablă și profile laminate.

Traversare - piesa de prelucrat nu se mișcă înainte, se rotește într-un singur loc. Mișcarea îi este dată de rolele care se mișcă într-o singură direcție, deformând țagla rotundă în secțiune transversală. Acest tip de laminare este utilizat pentru producerea de arbori, unelte.

Cross-helical rolling - piesa de prelucrat primește o mișcare de rotație-translație de la role înclinate, care sunt înclinate și rotite într-o direcție. Metalul este deformat simultan de-a lungul și peste. Acest tip de laminat este utilizat pentru fabricarea țevilor fără sudură.

Turnuri de miere

Oțelul aliat sau fonta de înaltă rezistență sunt utilizate pentru fabricarea rolelor de laminare. Fiecare rolă are o parte de lucru - așa-numitul baril, gât și cluburi. Gâtul este proiectat să se rotească în rulment, iar clubul este necesar pentru a conecta rola cu cuplajul sau axul pentru a primi un cuplu de la acestea.

Viteza poate fi netedă sau calibrată pentru a obține un anumit tip de închiriere. Închirierea se efectuează pe o laminor.

Laminor

Mașinile de laminare sunt împărțite în două, trei și multi-roll. Acestea pot fi cu o direcție de rotație staționară sau nereversibilă a arborilor și cu o direcție variabilă de rotație a arborilor.

Unitatea de laminare poate fi:

  • creț;
  • soiurilor;
  • foaie;
  • feroviar;
  • țevi rulante etc.

Mori sunt diferite în dimensiune, sunt mici și mari. Moara Kolsnosortny - numită înflorire sau îndoire . Acestea sunt destinate închirierii de lingouri mari într-un bilă pătrată sau într-o placă dreptunghiulară .

Producția laminată produce nu numai produse finite (țevi, fire, fitinguri, șine), ci și semifabricate pentru prelucrări ulterioare. Profilul de închiriere de producție poate fi foaie, de înaltă calitate, țevi și speciale.

Foaie :

  • Foaie metalică laminată cu o grosime mai mică de 4 mm. Când grosimea plăcii este mai mică de 0, 2 mm, va fi o folie sau o tablă.
  • Placa laminată este mai mare de 4 mm și până la 160 mm. Astfel de produse sunt obținute numai cu procesare încălzită.

soiului:

  • Închiriere simplă - cerc, pătrat, dreptunghi, pătrat etc.
  • Formate din oțel - branduri, grinzi I, unghi, șină, bare de canal.

ţeavă:

În acest scop, a fost inventată o moară tehnologică sofisticată. Țevi de rulare oferă posibilitatea de a obține țevi laminate la cald și sudate fără sudură.

Desen metalic

Un țagle rece de metal este tras printr-o gaură îngustă, aceasta se produce sub presiune înaltă. Această gaură se numește portage . Desenul se face prin trecerea piesei de prelucrat prin mai multe găuri cu o scădere a diametrului. În timpul acestui proces, este lipit. Pentru a elimina rezistența materialului, efectuați recoacerea și gravarea scalei.

O sârmă, o tijă calibrată, un tub cu pereți subțiri de diferite profiluri sunt obținute prin utilizarea desenului. Produsele au dimensiunea exactă și o suprafață curată.

Pentru ca portage să reziste la condiții dificile de utilizare, oțelul de scule sau un aliaj ceramic dur sunt folosite pentru a face acest lucru, diamante tehnice sunt folosite pentru a produce sârmă fină.

Pentru a reduce frecarea, îndepărtați căldura și crește durata de viață a sculei, se utilizează un lubrifiant lichid și uscat. Acesta poate fi diferite ulei mineral, emulsie, săpun sau grafit, cupru, pulbere de molibden.

Apăsând butoanele

Presarea este formarea metalelor fierbinți. Folosind compresie și presiune totală, metalul încălzit este extrudat printr-o gaură din matrice. Pentru metalele cu ductilitate redusă, o astfel de prelucrare este considerată singura metodă care permite obținerea unei tije cu secțiune transversală simplă sau complexă.

Presarea poate fi de două metode:

  1. directă;
  2. contrariul.

În acest caz, numai partea în mișcare a presei se schimbă. În primul caz - pumnul se deplasează la piesa de prelucrat, în cel de-al doilea - piesa de prelucrat la pumn. Pentru a obține o tijă de orice secțiune, puteți utiliza orice metodă de presare, iar țevile pot fi obținute numai prin presare directă.

Condițiile de lucru ale camerei de presă, ale șaibelor de presare și ale presei sunt foarte dure. Datorită presiunii ridicate și temperaturii înalte, acestea devin repede inutilizabile. Sunt fabricate din aliaje rezistente la căldură și oțel pentru scule.

Pentru a spori durata de viață cu lubrifianți: ulei mineral, grafit, colofoniu, în anumite situații se utilizează sticlă lichidă. Această metodă de prelucrare are un reziduu neprotejat, aproximativ 20% din metal rămâne în presă.

Forjarea metalelor

Prelucrarea metalelor cu ciocan sau presă. Deformarea are loc între două planuri. Un astfel de produs se numește forjare. Performanța slabă este însoțită de forjarea manuală, astfel că industria utilizează forjarea mașinii.

În timpul forjării, metalul are o suprafață de lucru nelimitată și se poate răspândi de-a lungul laturilor sculei. Un ciocan sau o presă are doi greviști, unul inferior și unul superior. Prima este staționară, a doua este mobilă, piesa de prelucrat este plasată între ele.

Forjarea poate avea caracter primar și secundar.

  • Proiectare - scade înălțimea piesei de prelucrat, în timp ce crește suprafața secțiunii transversale.
  • Deblocare - o parte a piesei este depusă. Pentru a face acest lucru, utilizați instrumentul de susținere a dornului.
  • Broach - mărește lungimea piesei de prelucrat, prin reducerea suprafeței secțiunii transversale.
  • Rularea cu ajutorul unui dorn - mărește diametrul interior și exterior al inelului, reducând treptat grosimea pereților.
  • Firmware - trecând prin găuri. Ei folosesc piercing, datorită lui și ei fac o cavitate. Deșeurile de metale se numesc vidra.
  • Decuparea - deconectarea unei părți a piesei de prelucrat.
  • Îndoirea - oferind piesei de lucru o îndoire utilizând conturul specificat. Datorită suporturilor și dispozitivelor faceți diferite pătrate, paranteze.
  • Răsucirea - o parte a piesei de prelucrat este răsucite în jurul axei sale.
  • Transfer - o parte a piesei este deplasată vertical în raport cu cealaltă parte. Suporturi suplimentare sunt utilizate.

Ștanțare prin matriță

Efectuarea unui produs complex folosind presiunea și o formă specială - o ștampilă. Ștanțarea poate fi tridimensională sau foaie, poate fi efectuată cu țagle calde sau reci.

Metalul pentru forjare are o formă simplă și, prin deformare, umple cavitatea întregii timbre. Ștanțarea tablelor modifică ușor grosimea piesei produse din grosimea originală a piesei de prelucrat. Cel mai adesea, forjarea se face cu un metal încălzit, iar tabla metalică cu cea rece. În cazul în care este necesar presarea metalelor, care este rece, nu este suficient de ductilă, se efectuează o ștanțare a foilor.

fierbinte

Folosind forjarea la cald, datorită ștampilelor speciale, o forșare ștanțată este produsă dintr-un semifabricat. O ștampilă este numele formei părții viitoare în care se apasă martorul. Se compune, de regulă, din două părți: prima parte este fixată nemișcată de ciocan sau presă, iar cea de-a doua - de partea mobilă a echipamentului. Între ele, pentru eliberarea excesului de metal, există cavități - fluxuri.

Există două tipuri de ștampile:

  1. Deschis - un spațiu special creat între jumătățile ștampilei, pentru eliberarea excesului de metal - blister sau burr. Se închide ieșirea, aceasta contribuie la umplerea întregii forme cu metal.
  2. Închis - spațiul dintre părțile ștampilei lipsește. Nu există deșeuri, consum minim și structură metalică îmbunătățită în produs. Necesită o măsurare foarte precisă a masei piesei.

Diferite ștampilarea cu un singur și cu mai multe ștampile.

O singură ștampilă este o cavitate. Folosit pentru ștanțarea produselor de configurații simple.

Produse multi-ștanțate - complexe, cu mai multe niveluri. Piesa de prelucrat trece prin deformarea initiala datorita curentilor de slefuire, este o capota sau o indoire. Următoarea etapă, forma finală, folosind curenții de stampilare.

Pentru pregătirea matrițelor utilizate oțel aliat și oțel special de ștanțare, care are o duritate ridicată, duritate și rezistență la căldură.

Echipamentul folosit este un ciocan de ștanțare cu gaz sau o presă hidraulică.

rece

Această ștanțare are o productivitate ridicată și un cost redus. Aceasta este o bună ocazie de a obține componente simple sau complexe cu o precizie ridicată.

  • Extrudarea rece - se formează un produs solid sau gol, se utilizează fluxul metalic de metal, prin intermediul uneia sau mai multor găuri de perforare. Această metodă de deformare este similară cu trăsăturile de extrudare. Metalul poate fi extrudat prin diferite găuri, respectiv, extrudarea poate fi directă, inversă și combinată.
  • Poziția rece - o parte a piesei este plantată. Această metodă este utilizată la fabricarea diferitelor dispozitive de fixare. Forjarea la rece se produce în mod egal cu fierbinte, folosiți numai ștampile deschise.
  • Tăierea este o operațiune în scopul separării la rece a unei părți a foii folosind o foarfecă sau o foarfecă de mașină.
  • Tăierea, perforarea - o parte a piesei de prelucrat este deconectată într-o buclă închisă. În prima situație, partea descendentă este un detaliu necesar, în al doilea - deșeuri.
  • Operațiunea de editare - formare necesară pentru îndepărtarea rugozității și curburii suprafețelor plane.
  • Hood - deformare a foii la o bulă goală, deschisă spre cealaltă parte.
  • Este flexibil - oferind pregătirii curbura necesară.
  • Flanșarea - dând orificii pre-găurite tipului gâtului sau laturii.
  • Crimparea - reducerea diametrului porțiunii de capăt a țaglei goale.
  • Rolling - utilizat pentru a produce țevi din tablă sau pentru a obține o suprafață ondulată.
  • Explozivul de ștanțare este așezat pe matriță și este coborât sub apă, ulei sau nisip și se produce o explozie asupra mediului intermediar. Energia din explozie este transferată pe piesa de prelucrat și o deformează în funcție de matrice. Dacă o descărcare electrică trece prin apă, atunci se obține un val de șoc similar, iar procesul se numește perforare electro-hidraulică.

Există, de asemenea, un tratament de presiune specializat, care include: găuri de rulare, de rulare și de calibrare, caneluri, filete și dinți.

Rularea și rostogolirea sunt folosite pentru a întări orice suprafață a piesei. Indiferent dacă este plat, conic sau cilindric, în interior și în exterior.

Calibrarea se efectuează cu o bilă sau o tijă specială, prin mișcarea unică sau multiplă a instrumentului. Cu o calibrare repetată, se folosește o mărime a sculei care mărește neuniformitatea și întărește suprafața.

Nakatka se folosește, dacă este necesar, pentru a obține o suprafață profilată, același fir, marcajul, canelat în plan etc. Pentru a face acest lucru, apăsați scula necesară în piesa de prelucrat.

Ca rezultat, puteți obține produse finite de aproape orice formă, de diferite dimensiuni și parametri. Acest lucru a fost posibil datorită tehnologiei moderne. Astfel de produse sunt solicitate în toate sferele activității umane și cu fiecare zi care trece, devine și mai necesară.