Изложить процесс обработки металлов давлением

Обработка металлов давлением (ОМД) основана на использовании пластических свойств материалов. Эти свойства позволяют изменять форму и размеры заготовки под действием внешних сил (давления) и сохранять полученные форму и размеры после прекращения действия сил.

Различают следующие основные способы обработки металлов давлением: прокатка, прессование, профилирование, волочение, ковка, штамповка.

Для увеличения пластичности металл нагревают до температуры, при которой наиболее полно проявляются его пластические свойства. Варьируя температуру обрабатываемого материала, можно до минимума снизить остаточные (внутренние) напряжения в поковке и получить в ней желаемую структуру после обработки давлением.

Для каждого металла и сплава существует температурный интервал горячей ОМД. Верхний предел этого интервала называют температурой начала горячей обработки давлением, а нижний предел – температурой ее окончания. Температурный интервал, как правило, выбирают по таблицам специальных справочников.

Для нагрева заготовок применяют горны, нагревательные печи и электронагреватели.

Горны используют для нагрева мелких заготовок при ковке. Металл в них нагревается при непосредственном контакте с топливом. От нагревательных печей горны отличаются небольшими размерами, отапливаются газом, каменным углем и коксом.

Охарактеризовать устройства применяемые для нагрева заготовок.

Для нагрева заготовок применяют горны, нагревательные печи и электронагреватели.

Горны используют для нагрева мелких заготовок при ковке. Металл в них нагревается при непосредственном контакте с топливом. От нагревательных печей горны отличаются небольшими размерами, отапливаются газом, каменным углем и коксом.

В зависимости от источника энергии нагревательные печи бывают пламенные, получившие наибольшее распространение, и электрические. В пламенных печах теплота образуется при сгорании жидкого топлива (мазута) или газообразного. Электрические печи, в которых используются нагреватели сопротивления, применяют преимущественно для нагрева цветных металлов. По принципу действия различают печи камерные и методические.

В электронагревательных устройствах для нагрева заготовок перед обработкой давлением применяют индукционный нагрев токами высокой частоты, а также контактный нагрев. Индукционный нагрев во избежание образования окалины часто производят в атмосфере нейтральных газов. Основные его преимущества – высокая скорость нагрева, отсутствие окалины, возможность автоматизации; главный недостаток – индуктор рассчитан на нагрев деталей определенного сечения, поэтому ин-дукционный нагрев применяют в крупносерийном производстве.

Для нагревания стальных заготовок диаметром до 75 мм применяют электроконтактный нагрев. Сущность его состоит в том, что концы заготовок зажимают между медными контактами, к которым подводят ток большой силы. Непрерывный нагрев можно осуществлять, пропуская, например, пруток между двумя парами вращающихся роликов. Этот метод рационально использовать для нагрева заготовок большой длины и постоянного сечения.

30. Дать понятие о прокатке, рассказать о продольной и поперечной прокатке.

Прокатка – это процесс деформирования металла путем его обжатия между вращающимися валками прокатного стана, в результате чего уменьшается поперечное сечение заготовки и увеличивается ее длина. Прокатка является первичной обработкой, которой подвергают стальные слитки. Процесс прокатки осуществляют с нагревом заготовки и только завершающие операции при получении тонкого листа производят без нагрева.

Валки прокатных станов могут быть гладкими – для прокатки листов и лент и с вырезками (ручьевыми) – для получения деталей фасонного профиля. В зависимости от взаимного расположения заготовки и валков и характера их движения различают три вида прокатки: продольную, поперечную и винтовую (косую).

Продольная прокатка характеризуется тем, что валки имеют цилиндрическую форму; оси валков перпендикулярны оси заготовки. Валки вращаются в разные стороны. Благодаря трению между валками и заготовкой последняя втягивается в зазор между вращающимися валками и движется поступательно вдоль своей оси. В результате продольной прокатки заготовка получает обжатие по высоте, незначительное уширение и значительное увеличение длины. Форма и величина поперечного сечения изделия по всей длине постоянны.

При поперечной прокатке валки также имеют цилиндрическую форму, но их оси параллельны оси заготовки. Валки вращаются в одну сторону. В этом случае заготовка только вращается и поперечным усилием вталкивается в зазор между валками. В результате уменьшается поперечное сечение заготовки на длине, приблизительно равной длине валка, и увеличивается ее длина. Этим способом можно обрабатывать заготовки только круглого поперечного сечения.