Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Технологические процессы в машиностроении

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

9.3. Волочение

Сущность метода заключается в протягивании заготовки через постоянно сужающееся отверстие в инструменте, называемом волокой.

Волока (рис. 9.11) представляет собой кольцо, выполненное из металлокерамики, эльбора или алмаза. Ее рабочее отверстие состоит из входной или смазочной зоны, деформирующей зоны, калибровочного пояска заданного профиля и выходного конуса.

Внешний вид волок с круглым и шестигранным отверстием

Рис. 9.11. Внешний вид волок с круглым и шестигранным отверстием

Волочение, как правило, осуществляют в холодном состоянии. Исходными заготовками служат прокатные или прессованные прутки и трубы из стали, цветных металлов и их сплавов, а также материалы для получения армирующих элементов КМ.

Схема волочения трубы показана на рис. 9.12, а. При волочении полого профиля (например, трубы) дополнительно используют оправку 3. Вследствие того что к заготовке приложено тянущее усилие Р, в отверстии волоки 2 и после выхода из нее металл испытывает растягивающее напряжение.

Схема волочения трубы (а) и примеры профилей, получаемых волочением (б) из прутков и труб

Рис. 9.12. Схема волочения трубы (а) и примеры профилей, получаемых волочением (б) из прутков и труб:

1заготовка; 2 – волока; 3 – оправка

На выходящем из волоки конце прутка пластическая деформация недопустима. Тянущее усилие, приложенное к заготовке, необходимо не только для деформирования металла, но и для преодоления сил трения его об инструмент (волоку). Для их уменьшения применяют смазки и полируют отверстие в волоке.

Сортамент изделий, изготовляемых волочением, очень разнообразен: проволока диаметром 0,002–10 мм и фасонные профили, примеры которых показаны на рис. 9.12, б. Этот метод обеспечивает допуск на стальную проволоку диаметром от 1,0-1,6 мм до 0,02 мм, высокое качество поверхности, получение очень тонких профилей.

Волочильные станы подразделяют на барабанные (рис. 9.13) и цепные (рис. 9.14). Первые служат для волочения проволоки, труб небольшого диаметра, наматываемых в бурты.

Схема барабанного волочильного стана

Рис. 9.13. Схема барабанного волочильного стана:

1вертушка; 2 – волока; 3 – приемный барабан

Схема ценного волочильного стана

Рис. 9.14. Схема ценного волочильного стана:

1 – волока: 2 – клещи; 3 – каретка; 4 – тяговый крюк; 5 – цепь; 6 – ведущая звездочка; 7 – редуктор; 8 – привод (электродвигатель)

Цепные станы с прямолинейным движением тянущего устройства применяют для волочения прутков и труб, которые складываются в бунты. Конец прутка пропускают через отверстие волоки 1 и захватывают клещами 2, которые закреплены на каретке 3. Каретка через тяговый крюк 4 перемещается пластинчатой цепью 5, приводимой в движение от звездочки 6, которая вращается от электродвигателя 8 через редуктор 7. Внешний вид волочильного стана показан на рис. 9.15.

Внешний вид волочильного стана

Рис. 9.15. Внешний вид волочильного стана

9.4. Прессование

Сущность метода заключается в получении профилей различного сечения (рис. 9.16) путем выдавливания металла из замкнутой полости через фигурное отверстие, соответствующее заданному сечению (рис. 9.17). Исходной заготовкой является слиток или прокат. Состояние поверхности заготовок оказывает значительное влияние на качество поверхности и точность прессованных профилей, поэтому во многих случаях их предварительно обтачивают на станке; после нагрева поверхность тщательно очищают от окалины. При прессовании создается высокое гидростатическое давление, вследствие чего значительно повышается пластичность металла. Этим способом можно обрабатывать многие хрупкие материалы, не поддающиеся другой обработке (прокатке, ковке, волочению). Возможно изготовление не только сплошных профилей, но и полых (см. рис. 9.16).

Схемы поперечных сечений профилей, получаемых прессованием

Рис. 9.16. Схемы поперечных сечений профилей, получаемых прессованием

Схема прессования полого профиля

Рис. 9.17. Схема прессования полого профиля:

1 – пуансон; 2 – обрабатываемый металл; 3 – матрица; 4 – игла; 5 – шайба

Всестороннее сжатие металла приводит к значительным удельным усилиям, действующим на инструмент, поэтому он работает в исключительно тяжелых условиях, испытывая воздействие не только больших давлений, но и высоких температур. Износ инструмента особенно велик при прессовании сталей и других труднодеформируемых сплавов из-за высокого сопротивления деформированию и температуры горячей обработки. Его изготовляют из высококачественных инструментальных сталей и жаростойких сплавов. Износ уменьшают применением специальных смазок. Например, при прессовании труднодеформируемых сталей используют жидкое стекло со специальными свойствами.

Металлы прессуют на горизонтальных гидравлических прессах; реже, в основном при прессовании труб и гидроэкструзии, используют вертикальные гидравлические прессы. По принципу действия они аналогичны гидравлическим ковочным прессам.

К недостаткам прессования надо отнести отходы: весь металл не может быть выдавлен из контейнера, и в нем остается так называемый пресс-остаток, который после окончания процесса отрезается от полученного профиля. Масса пресс-остатка может достигать 40% от массы исходной заготовки.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>