Оброблення металів тиском

Визначення і загальна характеристика

ОБРО́БЛЕННЯ МЕТА́ЛІВ ТИ́СКОМ  — сукупність технологічних процесів виготовлення готових деталей або проміжних напівфабрикатів шляхом зміни форми вихідної заготовки або поділу її на частини без утворення стружки під дією зовнішнього тиску середовища (твердого, рідинного, газового тощо). Під час О. м. т. змінюються структура та властивості металу. Здійснюють за допомогою: прокатування, волочіння, пресування, кування та штампування. Прокатування — спосіб О. м. т., при якому вихідна заготовка обтискається в прокат. стані валками, що обертаються, з метою зменшення попереч. перерізу заготовки та надання заданої форми. Осн. способи прокатування: поздовжнє, поперечне та поперечно-гвинтове, або косе. Розрізняють сорт., лист. прокатування та прокатування труб. На циліндрич. поверхні валків для сорт. прокатування роблять кільцеві канавки (рівчаки). При опусканні верх. валка на нижній ці канавки створюють калібри за формою та розмірами напівфабрикату. При лист. прокатуванні використовують валки з гладкою циліндр. поверхнею. Труби прокатують, використовуючи оправки. Волочінням називають деформування металу у вигляді дроту, прутів, профілів, труб при їхньому протягуванні через канал інструменту, що звужується. Інструментом для волочіння є фільєри або волоки, виготовлені з порошк. надтвердих карбідів металів. Пресування — деформування металу із замкненого об’єму крізь калібрувал. отвір. При прямому пресуванні метал під тиском прес-штемпеля видавлюється крізь матрицю в напрямку переміщення прес-штемпеля. При зворот. пресуванні деформування металу здійснюється в протилеж. бік. Сортамент продукції: прути, труби, панелі, дріт, фасонні профілі. Кування — спосіб О. м. т., при якому необхідно змінювати форми та розміри заготовок шляхом місц. прикладання деформуючих удар. навантажень бойками з вільним переміщенням металу у всіх напрямках. За допомогою кування можна обробляти тиском великі зливки масою до 600 т, поліпшуючи структуру та мех. властивості металу, що обробляється, та виправляючи дефекти литого зливка. Осн. операції кування: осадження, протягування та прошивання. Під час осадження зменшується висота заготовки та збільшується площа її попереч. перерізу. При протягуванні подовжується заготовка або її частина за рахунок зменшення площі попереч. перерізу. Прошиванням створюють ненаскрізну порожнину в заготовці за рахунок вільного витіснення металу. Штампування — спосіб О. м. т. з примусовим переміщенням (перерозподілом) металу заготовки в порожнини спеціалізованого інструменту — штампа. Якщо перерозподіл здійснюють у попереч. перерізі вихід. заготовки — це об’ємне штампування; якщо у попереч. перерізі вихід. заготовки такий перерозподіл не відбувається — це лист. штампування. Під час об’єм. штампування дві порожнини (канавки) штампа при суміщенні створюють форму виковки, що штампується. Формозмінення здійснюють 3-ма осн. видами штампування: у відкритих штампах, у закритих штампах та видавлюванням. При відкритому об’єм. штампуванні створюється облой, що забезпечує заповнення кутових елементів канавки. Закрите об’ємне штампування супроводжується економією металу, але потребує точного дозування об’єму вихід. заготовки. Об’ємне штампування видавлюванням — витіснення металу вихід. заготовки в порожнину та (або) отвір канавки штампа. Видавлювання забезпечує високу якість виковок, не потребує точного дозування металу, але номенклатура виковок при цьому способі обмежена, а занадто високий тиск деформації впливає на стійкість штампів. Під час лист. штампування як вихідну заготовку використовують лист, смугу, стрічку; виконують 3 групи операцій: формозмінюючі, розділові та комбіновані (вирубування-витягування). При більшості способів О. м. т. використовують пластич. стан заготовки, але при розділових операціях метал цілеспрямовано руйнують в потріб. місцях заготовок. Пластичність металу збільшується з підвищенням температури, тому поширені операції гарячого О. м. т., що до того ж характеризуються значно меншим потрібним тиском деформування. Але разом з цим збільшуються енерговитрати, з’являється окалина на поверхні виковок, погіршуються умови праці. Досить широко розповсюджені способи холодного О. м. т., перевагами яких є точність і підвищені міцнісні характеристики виробів, малий відхід металу. Але для холодного О. м. т. потрібно більш потужне обладнання, складні штампи з високоміц. сталей. Переважно лите штампування та волочіння виконують нахолодно, кування — нагарячо, для ін. способів використовують обидва температурні режими деформації.

Завантажити статтю