Продукция из пластмасс имеет такие характеристики:

·низкую плотность;

·высокие диэлектрические характеристики;

·оптимальные теплоизоляционные качества;

·не поддается атмосферным влияниям;

·устойчива к вредным воздействиям;

·не поддается влиянию резких температурных перепадов;

·имеет низкие расходы энергии при обработке;

·оптимальную эластичность;

·практичность при создании изделий;

·наличие богатого цветового спектра.

Пластические массы являются базовыми конструкционными ресурсами нынешней техники. Их сфера применения очень широкая.

 

65. Технология изготовления пластмассовых деталей.

С развитием современных технологий развиваются и все направления жизни человека, одним из которых является полимерная промышленность.

За последние годы масштабы этого производства значительно увеличились, а следовательно возросла потребность и в совершенствовании самих методов изготовления товаров из пластических масс. Так, вторичная переработка пластмассыпозволяет из полимерных отходов производить новые изделия. Таким образом повышается экология окружающей среды, а также предприятие в значительной степени экономит на сырье. Есть и другие методы производства, такие как литье под давлением, прессование, пневматическое формирование и экструзия. Именно их мы и рассмотрим в этой статье.

Литье под давлением. Это технология изготовления деталей из пластмассы, что чаще всего используются в массовом масштабе производства. Такое производство пластмассы происходит на специальных машинах (термопластавтоматах), в которых расплавленную пластичную массу подают под поршневое давление от 50 до 250 МПа. А когда жидкость поступает в пресс-формы, то под действием охлаждения будущее изделие окончательно приобретает свою форму и необходимую прочность. Пресс-форма является одной из важных стадий такого производства, ведь от того, насколько качественно она была изготовлена, будет зависеть качество пластмассового литья и наличие дефектов на самих изделиях.

Прессование. Это производство пластмассы базируется на том, что гранулы полимера закладывают, а не заливают в пресс-форму, которую предварительно разогревают до 130-180 °С. Далее эти гранулы сжимают пуансонами с силой 10-1000т. Под таким прессом пластмасса становится однородной массой, заполняет собой форму. Затем убираются пуансоны, а готовую деталь выталкивают наружу. Этот тип производства является более экономичным, чем технология литья пластмассы. К слову, прессование может быть не только высокотемпературное (горячее), но и низкотемпературное (холодное). Холодное прессование применяют при вторичной переработке полимеров, которые не размягчаются при нагревании.

Пневматическое формирования. Эта технология изготовления изделий из пластмассы работает с листовыми полимерами и рассчитана на тонкостенные изделия. Листы подогревают, пока они не приобретут пластического состояния, а затем вакуумом или воздушным давлением сжимают его в пресс-форме. Далее сложившуюся заготовку под прессом обрезают по контуру в обрезном штампе. Эта технология применяется при изготовлении крупных изделий, а также деталей сложной конфигурации.

 

66. Резина и резинотехнические изделия, применяемые в сельскохозяйственой и автотракторной технике.

Резина является искусственным материалом. Резина обладает комплексом уникальных свойств: высокой эластичностью, упругостью, амортизирующей способностью, сопротивлением к истиранию и многократному изгибу, хорошей уплотняющей способностью, газо- и водонепроницаемостью, высокими электроизоляционными и другими свойствами. К числу ценных специальных свойств резины, которые определяются типом каучука, относят масло-, бензо- и морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред и радиации и др.

Благодаря этим свойствам резина как конструкционный материал широко применяется в народном хозяйстве.

Получают резину вулканизацией смеси, состоящей из каучука, наполнителей, пластификаторов, ускорителей и активаторов вулканизации, антиоксиданта и других веществ.

Для получения резин применяют как натуральный, так и синтетический каучук.

Натуральный каучук (НК) получают из млечного сока (латекса) тропических растений. Он дефицитен, имеет высокую стоимость и применение в технике его ограничено.

Синтетический каучук (СК) получают полимеризацией или поликонденсацией и сополимеризацией углеводородов (диенов) или их производных. Полимеризацией получают каучуки бутадиеновые, нитрильные и стирольные; поликонденсацией — тио-кольные и полисилоксановые. Нитрильные каучуки (СКН) получают сополимеризацией бутадиена с акрилонитрилом. Стирольные каучуки (СКС) получают полимеризацией бутадиена со стиролом.

По составу, строению, химическим и физико-механическим свойствам синтетические каучуки близки к натуральным, но некоторые из них обладают рядом специфических свойств (повышенной морозостойкостью до —55 °С и др.).

Пгпбенностью натуральных и синтетических каучуков является пптбность вулканизоваться. В результате вулканизации каучук термопластичного переходит в термостабильное состояние и становится прочным, морозо- и теплостойким и эластичным мате-

РИаДля облегчения переработки, придания необходимых свойств, а также удешевления в состав композиции при производстве резин вводят наполнители, важнейшими из которых является сажа, мел, каолин, диоксид кремния («аэросил») и др. Для облегчения переработки, улучшения прочностных и пластических свойств и морозостойкости резин вводят пластификаторы — дибутилфталат, фенолы и др., вулканизатор — серу, антистарители — амины, церезин и красители. Рези́на (от лат. resina «смола») — эластичный материал, получаемый вулканизацией каучука.

Применяется для изготовления шин для различного транспорта, уплотнителей, шлангов, транспортёрных лент, медицинских, бытовых и гигиенических изделий и др.

Получают из натурального каучука методом вулканизации — смешиванием с вулканизирующим веществом (обычно с серой) с последующим нагревом.

 

 

67. Древесные и асбестовые материалы.

Древесные материалы, конструкционные, изоляционные и поделочные материалы, получаемые путём обработки натуральной древесины давлением при повышенных температурах, пропиткой связующими веществами (например, синтетической смолой), склеиванием и т.д. По сравнению с натуральной древесиной Древесные материалы обладают улучшенными эксплуатационными свойствами, менее анизотропны. В зависимости от способа изготовления Древесные материалы подразделяют на древесину прессованную, пропитанную, клеёную слоистую, древесные пластики и плиты. См. Древесина прессованная, Древесина модифицированная, Фанера, Шпон, Столярные плиты, Древесные пластики, Древесноволокнистые плиты, Древесностружечные плиты. К Древесные материалы иногда относят лесоматериалы и пиломатериалы.

Асбестовые материалы

Спектр продукции, которую выпускают предприятия резиновой промышленности, включает в себя резинотехнические изделия (РТИ), асбестотехнические изделия (АТИ), изоленту, оргстекло и текстолит.

К ассортименту резинотехнических изделий относятся ремни приводные, ремни приводные клиновые, ремни вариаторные, конвейерная лента, металлические рукава, рукава высокого давления, рукава напорно-всасывающие, амортизаторы, защитные колпачки, кольца, манжеты и многие другие виды продукции.

Асбестотехнические изделия представлены сальниковыми набивками из асбестовых волокон, тормозными лентами, а также продукцией, произведенной на основе асбестовых материалов, — асбеста хризотилового, асбестовых бумаги и картона, асбестовой ленты, асбестовой ткани.

Асбест хризотиловый является основой для производства всех остальных видов АТИ. Хризотиловый асбест представляет собой неметаллическое сырье минерального происхождения, относящееся к магнезиальным гидросиликатам. Отличительная особенность этого вида асбеста — его специфическая волокнистая структура, способная расщепляться на отдельные эластичные волокна с минимальным диаметром каждого. Кроме того, хризотиловый асбест обладает замечательной механической прочностью, что позволяет ему без ущерба выдерживать высокие температуры (до +500°С).

Волокна хризотилового асбеста могут быть длинными или короткими. На основе асбеста с короткой длиной волокон производятся асбестовая бумага и асбестовый картон. Из асбеста с длинными волокнами изготавливается асбестовая ткань.

Так, картон асбестовый с содержанием асбеста до 99 % производится при помощи чередования слоев хризотилового асбеста с добавками из пластмасс. Температура рабочей среды данного вида АТИ достигает +500°С. К достоинствам асбестового картона относится его пожаро- и взрывобезопасность; кроме того, он не боится воды. Асбестовый картон применяется для уплотнения соединений различных коммуникаций, аппаратуры и приборов, в виде прокладок используется в промышленной теплоизоляции, выступает и как огнезащитный материал.

Картон теплоизоляционный керамоволокнистый, отличающийся высокой огнеупорностью и низкой теплопроводностью, также ипользуется для теплоизоляции. Другие сферы его применения — утепление стенок термических печей и печей в металлургии и стекловарении, использование в качестве материала для стен промышленных реакционных и нагревательных агрегатов и некоторые другие.

Асбестовая бумага, как и асбестовый картон, изготавливается на основе коротких волокон хризотилового асбеста, в которые добавляются такие органические склеивающие вещества, как крахмал или казеин. Асбестовая бумага бывает гладкой или гофрированной; последняя применяется в производстве ячеистой разновидности асбестового картона. Предельная температура использования асбестовой бумаги достигает 5 000°С.

Асбестовая бумага, в зависимости от своего назначения, классифицируется на несколько видов. Так, теплоизоляционная асбестовая бумага предназначена для теплоизоляции приборов; она может выдерживать температуру до 500°С. Гидроизоляционная асбестовая бумага используется в качестве защитного покрытия, препятствующего коррозионным процессам; также при проведении кровельных работ она может выступать как прокладочный материал.

Электроизоляционная асбестовая бумага применяется для изоляции катушек; кроме того, она востребована в изготовлении слоистых пластиков. Сфера применения диафрагменной разновидности асбестовой бумаги — производство диафрагм, используемых при электролизе некоторых химических веществ. Наконец, каландровая асбестовая бумага участвует в производстве конденсаторной бумаги, где она используется в качестве набивки для валов каландров.

Из асбеста с длинными волокнами изготавливают асбестовую пряжу, для чего волокна прочесывают, уплотняют и скручивают. Из асбестовой пряжи производят асбестовые ткани и асбестовый лист.

 

 

68.Общая технологическая схема изготовления отливок.

Общая схема технологического процесса изготовления отливки может быть представлена следующим образом:

1. Модельное отделение, в котором по рабочим чертежам изготавливают модельный комплект;

2. Землеприготовительное отделение, в котором готовят формовочную и стержневые смеси;

3. Формовочное отделение, в котором приготавливают форму по модели;

4. Стержневое отделение, в котором изготавливают стержни;

5. Плавильное отделение, где получают жидкий металл;

6. Выбивное отделение, где удаляют отливку из формы;

7. Обрубное отделение, в котором обрубают литниковую систему;

8. Очистное отделение, где очищают отливку от пригара.

 

69.Изготовлнние отливок в песчано-глинистых формах.

Литье в песчано-глинистые формы находит широкое применение при производстве крупногабаритных заготовок преимущественно из чугуна и стали. Для его технологического обеспечения изготавливается модельный комплект — набор приспособлений и инструментов, необходимых для изготовления формы. В этот набор входят:

• модель отливки — деревянное изделие, полностью соответствующее по форме и размерам будущей отливке и предназначенное для получения в песчано-глинистой смеси соответствующей полости;

• стержневые ящики — для изготовления стержней, которые устанавливаются в форму с целью создания внутренних полостей или отверстий в отливке;

• модель литниковой системы — деревянное приспособление, предназначенное для образования в песчано-глинистой смеси системы каналов, подводящих расплав в полость формы и отводящих газы;

• опока — приспособление в виде жесткой рамы (открытого ящика), служащее для удержания в нем формовочной смеси при изготовлении форм, транспортирования и заливки металлом;

• подмодельная плита — приспособление, на котором монтируются рассмотренные выше элементы.

Операции могут выполняться вручную, механизированными и автоматизированными способами.

Модельная оснастка изготавливается из дерева, металла, пластмасс, гипса и др. материалов. Выбор материала оснастки зависит от применяемой технологии литья и серийности производства отливок.

Приготовление формовочных и стержневых смесей состоит в подготовке и смешивании формовочных материалов, к которым относятся огнеупоры (кварцевый песок, шамот — огнеупорный кирпич); связующие — для придания смеси прочности (глина, смолы, жидкое стекло).

 

70.Прогрссивные способы изготовления отливок.

Литье точных отливок в разовые формы

При производстве отливок в разовые формы исключается или уменьшается механическая обработка отливок. К таким способам литья относят:

Литье в оболочковые формы - этот способ является разновидностью литья в одноразовые формы, обеспечивает отливки с высоким качеством поверхности.

Литье по выплавляемым моделям - этот способ изготовления отливок трудоемок и дорог. Однако его применение во многих случаях оправдано, например, при получении точных отливок без последующей механической обработки, при изготовлении деталей со сложной и трудоемкой механической обработкой.

Литье по газифицируемым моделям - его особенностью является применение неразъемных форм, из которых модель не извлекается, а газифицируется за счет теплоты расплавленного металла.

Литье в металлические формы

Литье в кокиль - способ имеет преимущество перед литьем в песчаные формы, т.к. кокиль выдерживает большое число заливок в зависимости от заливаемого в него сплава: чем ниже температура, тем больше их стойкость. Нет формовочной смеси.

Литье под давлением - этот способ применяют в массовом производстве. При данном способе достигается большая точность размеров, высокое качество отливок, не требуется механической обработки.

Центробежное литье - здесь отливки получают свободной заливкой во вращающиеся формы. Отливки формируются под действием центробежных сил.

Литье вакуумным всасыванием - преимуществом способа является устранение брака по газовым раковинам и пористости, т.к. отливка образуется при последовательной кристаллизации.

Непрерывное литье - заключается в том, что жидкий металл из печи или ковша поступает в кристаллизатор, представляющий собой охлаждаемую водой металлическую форму.

Литье выжиманием - здесь можно получить отливки с песчаным стержнем и крупногабаритные тонкостенные отливки.

Жидкая штамповка - при этом способе в металлическую форму заливают определенную порцию жидкого металла, при опускании металлический пуансон выдавливает металл, который заполняет пространство между формой и пуансоном. В результате образуется отливка.

Итак, учитывая конструкцию, технологические требования и проведя, анализ прогрессивных методов литья мы решили, что наиболее рациональным способом получения рассматриваемой детали является метод литья выжиманием с кристаллизацией под давлением (ЛВКД).

Методом ЛВКД отливки с максимально приближенными формами и размерами относительно к готовой детали, высокой точности от 12 до 14 квалитета и чистоты поверхности высокой точности от Rа= 5-1,25 мкм.

Этот метод применяют для получения как мелких так и крупных отливок.

Сущность этого метода включает заливку дозы расплава в облицованную камеру выжимания, выжимание расплава в расположенную над камерой соосно с ней литейную форму под механическим давлением и затвердевание расплава в форме под газовым давлением.

Преимущества данного метода

– отсутствие механической обработки, за исключением посадочных мест;

– получение в отливках сквозных отверстий диаметром до 2 мм при максимальной глубине отверстия равной шести диаметрам (для глухих отверстий до трех диаметров) и толщиной стенок до 1 мм;

– метод ЛВКД позволяет устранить недостатки литья под давлением, такие как снижение пластичности, плотности и герметичности отливок за счет воздуха находящегося в пресс-форме и газов образующихся в процессе сгорания смазки и находящихся в металле в растворенном состоянии, что приводит к созданию газо-воздушной пористости отливки, усадочных рыхлот и поверхностных раковин;

– выход годных отливок до 90%, а КИМ 0,85 - 0,95;

– повышение предела прочности в 1,5, предела текучести в 2, а относительного удлинения до 3 раз по сравнению с требованиями ГОСТа;

– обрабатываемость отливок на уровне поковок и проката.

Недостатки метода

– меньшая производительность по сравнению с литьем под давлением;

– трудности при выполнении отливок со сложными внутренними полостями.

 

 

71.Особенности получения отливок из чугуна,стали,цветных металлов и сплавов.

Изготовление отливок из ковкого чугуна,требует применения исходного чугуна такого химического состава: 2,5 - 3,2 % углерода, 0,9 -1,2 % кремния, 0,3 - 0,7 % марганца, до 0,2 % фосфора и до 0,12 % серы. Такой чугун обеспечивает получение отливок со структурой белого чугуна, подвергаемых длительному отжигу, при котором труднообрабатываемый белый чугун превращается в достаточно прочный, легко обрабатываемый резанием ковкий чугун. По механическим свойствам он занимает среднее положение между серым обыкновенным чугуном и углеродистой сталью.

Технология изготовления отливок из высокопрочного чугунаничем не отличается от технологии получения отливок из серого чугуна. Если в перегретый до 15000С жидкий серый чугун перед заливкой в литейную форму добавить менее 1 % (по весу расплава) смеси магния с ферросилицием или церий, то после кристаллизации получается структура высокопрочного чугуна с включениями графита шаровидной формы. Высокопрочным чугуном во многих случаях заменяют углеродистую сталь, ковкий чугун и цветные сплавы. Отливки из высокопрочного чугуна на 25-30 % дешевле стальных и в 3-4 раза дешевле отливок из цветных сплавов.

Изготовление отливок из стали. Литые изделия из стали имеют ряд преимуществ перед чугунными: обладают значительной прочностью, что дает возможность уменьшить сечение отливки и вес конструкции; хорошо свариваются, что позволяет получать сложные крупные отливки из нескольких литых свариваемых частей и легко исправлять литейные дефекты.

Технология изготовления форм для фасонного стального литья является наиболее сложной и трудоемкой операцией из-за плохих литейных свойств стали.

Малая жидкотекучесть требует перегрева металла и большего сечения каналов литниковой системы, чем для отливок из серого чугуна.

Отливки из сплавов алюминия, содержащие 5-13 % кремния (силумины), полученные литьем в разовые и особенно в металлические формы, отличаются высокими литейными и механическими свойствами. Присадка меди и магния позволяет упрочнить эти сплавы. Применяют их для литья высоконагруженных деталей двигателей.

Алюминиевые сплавы с добавкой меди (дуралюмины) обладают высокими механическими, но низкими литейными свойствами.

Все литейные сплавы на алюминиевой основе имеют небольшую плотность (2,55-2,95 г/см3), невысокие температуры плавления (610–7800С).

Отливки из сплавов меди обладают хорошими литейными и достаточно высокими механическими и антифрикционными свойствами, но имеют высокую плотность (8,9 - 9,2 г/см3).

Контроль отливокосуществляется визуально для выявления брака или отливок, подлежащих исправлению. Правильность конфигурации и размеров проверяют разметкой, плотность металла отливки - гидравлическими испытаниями под давлением воды до 200 МПа. Внутренние дефекты выявляют в специализированных лабораториях.

 

72.Физико-механические основы обработки металлов давлением.

Обработка металлов давлением (ОМД) – это технологический процесс получения деталей или заготовок методом пластического деформирования металла в горячем или холодном состояниях. Обработке давлением подвергается 90% стали и 55% цветных металлов. Основными видами ОМД являются прокатка, волочение, прессование, ковка, объёмная и листовая штамповки, схемы процессов которых показаны на рис. 3.1.

В основе ОМД лежит процесс пластической деформации (ПД). При ПД атомы металла необратимо смещаются друг относительно друга на расстояния превышающие межатомные. Расчёты изменения формы, размеров и напряжений при пластической деформации основаны на ряде законов:

- закон наименьшего сопротивления, согласно которому металл при ПД всегда перемещается в том направлении, в котором встречает наименьшее сопротивление;

- закон постоянства объёма, согласно которому объём тела до и после ПД принимается постоянным;

- закон сдвигаемых напряжений, согласно которому ПД с необратимым изменением формы металла наступает только при условии превышения допускаемых сдвиговых напряжений (τсд) или (σт):

- закон неравномерности деформаций, согласно которому все процессы ПД характеризуются неравномерностью её развития во всех трёх направлениях.

 

73.Прокатка металлов.

обработка металлической заготовки давлением путём обжатия между вращающимися валками прокатногостана для уменьшения сечения слитка или заготовки и придания им нужной формы. На металлургическихпредприятиях осуществляется в два этапа. Сначала слитки нагревают и прокатывают на обжимных станах взаготовку. Размеры и форма заготовки зависят от её назначения: для прокатки листового и полосовогометалла применяют заготовки прямоугольного сечения шириной 400—2500 мм и толщиной 75—600 мм, называемые слябами; для сортового металла – заготовки квадратного сечения размером от 600 5 600 мм до400 5 400 мм, а для цельнокатаных труб – круглого сечения диаметром 80—350 мм.Затем полученную заготовку прокатывают в товарный стальной прокат на станах трёх основных видов:листовых, сортовых и трубных. Стальные листы толщиной от 4 до 50 мм и плиты толщиной до 350 ммпрокатывают на толстолистовых или броневых станах, а листы толщиной от 1.2 до 20 мм – на непрерывныхстанах, откуда они выходят в виде длинных (более 500 м) полос, которые сматываются в рулоны. Листытолщиной менее 1.5–3 мм прокатывают в холодном состоянии. Прокатка сортового металла осуществляется снагревом до 1100–1250 °C последовательно в несколько приёмов для постепенного приближения сеченияисходной заготовки к сечению готового профиля. Прокатка труб проводится, как правило, в горячем состояниии включает три основные операции. Первая операция (прошивка) – образование отверстия в заготовке илислитке; в результате получается толстостенная труба, называемая гильзой. Операция выполняется на т. н. прошивных станах винтовой прокатки. Вторая операция (раскатка) – удлинение гильзы и уменьшениетолщины её стенки; выполняется на различных прокатных станах: непрерывных, пилигримовых, винтовойпрокатки и др. Третья операция – калибровка (или редуцирование) труб после раскатки; осуществляется накалибровочных станах. С целью уменьшения толщины стенки и диаметра трубы, получения более высокихмеханических свойств, гладкой поверхности и точных размеров трубы после горячей прокатки подвергаютсяхолодной прокатке на специальных станах. После завершения прокатки полученные изделия разрезают начасти требуемой длины, подвергают термической обработке, напр. отжигу (при необходимости), и проверяютих качество.

С сер. 20 в. прокатка стальных заготовок заменяется непрерывным литьём (разливкой) на специальныхразливочных машинах. Благодаря применению непрерывной разливки стали упраздняются слябинги иблюминги, повышается качество проката, устраняются потери, связанные с обработкой слитков, достигающие15–20 %.

 

74.Ковка металлов.

Ковка — это высокотемпературная обработка различных металлов (железо, медь и её сплавы, титан, алюминий и его сплавы), нагретых до ковочной температуры.
Для каждого металла существует своя ковочная температура, зависящая от физических (температура плавления, кристаллизация) и химических (наличия легирующих элементов) свойств.
Для железа температурный интервал 1250–800 °С,
для меди 1000–650 °С, для титана 1600—900 °С,
для алюминиевых сплавов 480–400 °С.

Различают следующие виды ковки:
* ковка на молотах (пневматических, паровых и гидравлических)
* ручная ковка
* штамповка.

Изделия и полуфабрикаты получаемые ковкой называют - поковка.

При ковке в штампах металл ограничен со всех сторон стенками штампа.
При деформации он приобретает форму этой полости.

При свободной ковке (ручной и машинной) металл не ограничен совсем или же ограничен с одной стороны.
При ручной ковке непосредственно на металл или на инструмент воздействуют кувалдой или молотом.
Свободную ковку применяют также для улучшения качества и структуры металла.
При проковке металл упрочняется, завариваются так называемые несплошности и размельчаются крупные кристаллы, в результате чего структура становится мелкозернистой, приобретает волокнистое строение.

Машинную ковку выполняют на специальном оборудовании — молотах с массой падающих частей от 40 до 5000 кг или гидравлических прессах, развивающих усилия 2–200 МН (200–20000 тс), а также на ковочных машинах.
Изготовляют поковки массой 100тн и более.
Для манипулирования тяжёлыми заготовками при ковке используют подъёмные краны грузоподъёмностью до 350 т, кантователи и специальные манипуляторы.

Ковка является одним из экономичных способов получения заготовок деталей.
В массовом и крупносерийном производствах преимущественное применение имеет ковка в штампах, а в мелкосерийном и единичном — свободная ковка.

При ковке используют набор кузнечного инструмента, с помощью которого заготовкам придают требуемую форму и размеры.

Ковка применяется для разных целей, и из-за этого способы обработки металла могут быть различными:
* обжимка криц — ковка, при которой происходит уплотнение и сварка частиц, а также выделение шлаков из тестообразной железной массы (крицы) (см. Кричный передел).
* сварка — ковка, при которой сращиваются пакеты, состоящие из отдельных кусков нагретых до вара (см. Сваривание).
* обыкновенная ковка — уплотнение и придание желаемых форм предмету.

75.Объемная и листовая штамповка.

Холодная объемная штамповка - один из наиболее производительных методов изготовления деталей из сталей, цветных металлов и их сплавов. Его широко применяют в машиностроении, приборостроении и других отраслях металлообрабатывающей промышленности.

Холодная объемная штамповка по сравнению с обработкой резанием обеспечивает более высокую производительность, экономное расходование металла и способствует улучшению его механических свойств, повышению надежности и долговечности эксплуатации изготовленных деталей.

По сравнению с горячей объемной штамповкой, холодная имеет ряд преимуществ: отпадает необходимость нагрева металла, исключаются операции необходимые для удаления окалины, а также обезуглероживание поверхностного слоя металла и др. Кроме этого, при холодной объемной штамповке отходы металла значительно меньше, точность штампованных деталей может достигать 4-3-го классов (при горячей - 7-5-го классов), чистота поверхности может быть обеспечена до 7-го класса шероховатости и выше.

Детали, изготовляемые холодной объемной штамповкой, нередко доделывают резанием: подрезают торцы, прорезают узкие пазы, сверлят отверстия малых диаметров и др.

Холодная объемная штамповка и холодная высадка применяются для изготовления различных стандартных, нормализованных или оригинальных (нестандартных) деталей, например болтов, винтов, заклепок, шариков, роликов и колец подшипников качения, фасонных гаек автомобилей, поршневых пальцев, мелких цилиндрических и конических зубчатых колес, корпусов запальных свечей автомобиля, формоизменяющие.

Методом холодной объемной штамповки практически можно обработать многие стали, а также деформируемые цветные металлы и сплавы (латуни, сплавы алюминия и некоторые другие). Плохо поддаются деформированию в холодном состоянии, стали со значительным содержанием углерода, некоторые сложные легированные стали, сплавы титана, ряд цветных сплавов.

К формоизменяющим операциям холодной объемной штамповки относят: предварительное деформирование заготовок, осадку, прессование (выдавливание), выдавление полостей, калибровку, чеканку, высадку, гибку и некоторые другие, которые осуществляют на кривошипных или гидравлических прессах.

 

76.Волочение,прессование.

Волочение – вид обработки металлов давлением, при котором заготовка в холодном состоянии протягивается через сужающееся отверстие – волоку (рис. 13.4). Выполняют операцию волочения через ряд волок с постепенно сужающимися отверстиями. На каждом технологическом этапе волочения происходит наклеп металла, поэтому между переходами для снятия упрочнения делают термическую операцию отжига материала с последующим травлением окалины. Волочением обрабатывают сталь, цветные металлы и их сплавы. Изготавливают проволоку, калиброванные прутки и тонкостенные трубы различного профиля. Получаемые изделия имеют точные размеры и высокую чистоту поверхности.

Волоки, работающие в жестких условиях, изготавливают из инструментальных сталей или твердого металлокерамического сплава, а для волочения тонкой проволоки – из технических алмазов. С целью уменьшения трения, повышения стойкости инструмента и улучшения отвода тепла при волочении применяют жидкие и твёрдые смазки (минеральное масло, эмульсии, мыло, порошки графита, меди, молибдена).

Волочильные станы состоят из станины с держателем для волоки и тянущего устройства. При волочении протягиваемый металл движется прямолинейно (цепной, реечный стан) или наматывается на барабан.

Прессование – вид обработки давлением, при котором нагретый металл выдавливается из замкнутой полости через отверстие в матрице 2 в условиях всестороннего сжатия, позволяющих деформировать материалы с низкой пластичностью (специальные стали, чугун, некоторые цветные металлы и сплавы). Прессуемый металл принимает форму прутка простого или сложного сечения копирующего форму отверстия в матрице. Прессование проводится при температурах соответствующих горячей обработки давлением.

Метод прямого прессования – металл выдавливается в направлении движения пуансона , обратное прессование – металл движется навстречу движению пуансона (рис. 13.5,б). Из заготовки 3 прутки 1, сплошного сечения получают любым методом прессования, трубы – только прямым прессованием.

Инструмент (матрица (пресс-шайба) 2, пуансон 4, камера прессования) работает в жестких условиях (большое давление, высокая температура). Поэтому изготовляют его из дорогостоящих инструментальных жаропрочных сталей и сплавов. Для снижения износа и увеличения срока службы прессового инструмента обязательно применяют смазку: минеральные масла, графит, канифоль; при прессовании трудно деформируемых материалов жидкое стекло.

 

77.Исторические сведения о развитии сварочного производства.

Первые способы сварки возникли у истоков цивилизации — с началом использования и обработки металлов.

Известны древнейшие образцы сварки, выполненные в VIII-VII тысячелетиях до н.э. Древнейшим источником металла были случайно находимые кусочки самородных металлов - золота, меди, метеоритного железа. Ковкой их превращали в листочки, пластинки, острия. Ковка с небольшим подогревом позволяла соединять мелкие кусочки более крупные, пригодные для изготовления простейших изделий.

Позже научились выплавлять металл из руд, плавить его и литьем изготовлять уже более крупные и часто весьма совершенные изделия из меди и бронзы.

С освоением литейного производства возникла литейная сварка по так называемому способу промежуточного литья – соединяемые детали заформовывались, и место сварки заливалось расплавленным металлом. В дальнейшем были созданы особые легкоплавкие сплавы для заполнения соединительных твои и наряду с литейной сваркой появилась пайка, имеющая большое значение и сейчас.

Весьма важным этапом стало освоение железа около 3000 лет назад. Железные руды имеются повсеместно, и восстановление железа из них производится сравнительно легко. Но в древности плавить железо не умели и из руды получали продукт, состоявший из мельчайших частиц железа, перемешанных с частицами руды, угля и шлака. Лишь многочасовой ковкой нагретого продукта удавалось отжать неметаллические примеси и сварить частицы железа в кусок платного металла. Таким образом, древний способ производства железа включал в себя процесс сварки частиц железа в более крупные заготовки. Из полученных заготовок кузнечной сваркой изготовляли всевозможные изделия: орудии труда, оружие и пр. Многовековой опыт, интуиции и чутье позволяли древним Мистерам иногда получать сталь очень высокого качества (булат) и кузнечной сваркой изготовлять изделия поразительного совершенства и красоты.

Кузнечная сварка и пайка были ведущими процессами сварочной техники вплоть до конца ХIХ в., когда начался совершенно новый, современный период развития сварки. Несоизмеримо выросло производство металла и всевозможных изделий из него, многократно - потребность в сварочных работах, которую не могли уже удовлетворить существовавшие способы сварки. Началось стремительное развитие сварочной техники - за десятилетие она совершенствовалась больше, чек за столетие предшествующего периода. Быстро развивались и новые источники нагрева, легко расплавлявшие железо: электрический ток и газокислородное пламя.

Особо нужно отметить открытие электрического дугового разряда, на использовании которого основана электрическая дуговая сварка - важнейший вид сварки настоящего времени. Видная роль в создании этого способа принадлежит ученым и инженерам нашей страны. Само явление дугового разряда открыл и исследовал в 1802 году русский физик и электротехник, впоследствии академик Василий Владимирович Петров.

 

78.Газовая сварка металлов, сварочное пламя.

Необходимый для первой стадии горения кислород называется первичным и в сварочное пламя вводится в технически чистом виде из баллона. Кислород, необходимый для второй, заключительной, стадии горения, называется вторичным и в сварочное пламя поступает главным образом из окружающего атмосферного воздуха. Рассмотренная схема процесса горения с разделением его на две стадии является приближенной.

В зависимости от хода реакции сгорания ацетилена сварочное ацетилено-кислородное пламя имеет форму, схематически показанную на рис. 154. Во внутренней части ядра пламени 1 происходит постепенный подогрев до температуры воспламенения газовой смеси, поступающей из мундштука. В тонкой наружной оболочке ядра происходит частичный распад ацетилена С2Н2 == 2С + Н2 с выделением твердых частиц углерода. Раскаленные твердые частицы углерода ярко светятся, поэтому оболочка ядра является само<