Отрезка гильотинными ножницами.

 

 

Гильотинные ножницы применяют для отрезки более толстых листовых материалов. Требуемое усилие резанья здесь меньше, чем у параллельных ножниц. При отрезки гильотинными ножницами полосы испытывают деформации скручивания и изгиба.

Дисковые ножницы применяют для резки листов на полосы и лент на более узкие ленты.

Отрезку плоских деталей и заготовок по криволинейному или замкнутому контуру выполняют штампами. Штампы представляют собой специальную технологическую оснастку, изготовляемую для конкретных операций технологического процесса. Рабочими элементами штампа являются режущие кромки матрицы и пуансона. Физические основы процесса резания в штампах аналогичны процессам резания ножницами.

 

Вырубка.

Точность отрезки гильотинных и роликовых ножниц составляет от 0,5 до 0,05 мм . Точную чистовую вырубку проводят на специальных штампах, где предусмотрено регулирование давлений.

 

    1-пуансон, 2-нижний прижим, 3-материал, 4-матрица, 5-верхний прижим

Зазор между пуансоном и матрицей должно быть не более 0,005-0,01 мм, для уменьшения давления прессования при чистовой вырубке соприкасающиеся с инструментом поверхности смазывают минеральным маслом, иногда с наполнителем.

 

Гибка.

 

Гибка – это процесс обработки давлением, в результате которого достигается изменение кривизны поверхности плоских листовых и прямолинейных профильных заготовок. Схема процесса гибки состоит из установки плоской детали в матрицу и последующей пластичной деформации пуансоном. В результате процесса в очаге деформации происходит упрочнение металла и другие изменения, связанные с пластической деформацией. Минимальный радиус изгиба зависит от материала и его толщины и равен (0,1-2,5) от толщины листа, иначе будет разрыв металла. При гибке происходит пружинение, величина которого зависит от материала (для стали 6-12 градусов, для алюминия 2-6 градусов). Гибка бывает одно, двух и многоугловая.

 

Гибка прямоугольной трубы на станке. заготовка 5 гибкая роликовая оправка 6, прижим 3, внешним прижим 4, шпиндель станка 2, оправка 1.

 

Гибку прямоугольных труб (деталей волноводов) производят тремя способами: специальных приспособлениях, насечкой на специальных станках-автоматах и в штампах. В качестве заполнителей применяют легкоплавкие металлы, тонкие стальные ленты и гибкие роликовые оправки.

Вытяжка.

      Вытяжка – операция превращения заготовки в полое изделие с утончением или без утончения стенок. Вытяжка может вестись несколько операций (раз) с проведением междуоперационных отжигов. От образования складок материала применяют прижимы. Без утончения стенок зазор между пуансоном и матрицей выбирается (1,1-!,3) толщины материала, с утончением стенок

(0,6-0,9) от толщины материала, выбор зазора определяется механическими свойствами материала. Кромки пуансона и матрицы скругляют. Радиус скругления примерно 5 толщин материала.

Особые способы вытяжки: вытяжка с подогревом заготовки, вытяжка в штампах резиновым пуансоном, вытяжка в штампах с резиновой матрицей, гидравлическая вытяжка и др.    

Разбортовка проводят для получения отверстий с горловиной (тарелочки). Диаметр разбортовки обычно выбирается из условия 1,5 диаметра отверстия заготовки.

    К штамповочным операциям относят запрессовку (соединение с натягом),

заклепку (соединение заклепками), закатку (соединение продольным замком – заштамповку), холодную пластическую сварку.

    Основано на перераспределении части или всего объема материала методом пластической деформации при трехосном неравномерном сжатии, при этом материал течет в незамкнутую полость штампа (в зазор).

Кроме перечисленных видов штамповки находят применение штамповка с помощью сыпучих тел, взрывных процессов, с помощью гидроэластичной матрицы, а также выдавливание с помощью давильника на токарном станке с применением специальной оправки из инструментальной легированной стали.

    Достоинство выдавливания: высокий класс чистоты поверхности, высота изделий может равняться 6-12 диаметрам заготовки, снижение трудоемкости.

Объёмная штамповка.

Объёмной штамповкой называют группу процессов пластического деформирования, в которых производится преобразование всей или части массы заготовки в новую форму. Исходными заготовками операций штамповки являются проволока, прутковый сортамент металлов, толстые плоские пластины, полуфабрикаты деталей. Формообразование производят в штампах на прессах или специальными инструментами на высадочных автоматах. Процессы объёмной штамповки отличаются высокими скоростями деформирования и вместе с тем высокой точностью размеров и формы деталей.

Давильная обработка.

 Выполняют на токарно-давильных станках специальным инструментом- давильником. Формообразование полых деталей производят из листовых заготовок. Схема процесса формообразования показана на рис. 7

На планшайбе токарно-давильного станка установлена модель А, плоская заготовка 1 прижимает вращающимся центром Б к модели. Модели и заготовки сообщают вращательное движение со скоростью u, к поверхности заготовки, прилегающей непосредственно к вращающемуся центру Б, подводят давильщик В и с усилием прижимают заготовку к поверхности модели. В зоне контакта давильника с заготовкой образуется очаг пластического деформирования и заготовка приобретает форму поверхности модели. 2-6 последовательность положений заготовки.

Преимущество состоит в простоте и дешевизне технологической оснастки, штамп здесь заменён моделью из дерева, пластмассы или металла.

 

   

Навивка пружин - формообразование винтовых, цилиндрических, конусных и др. пружин- достигается навивкой проволоки на гладкие металлические оправки.

Навивку на оправку выполняют на токарных станках. Жёсткую оправку требуемой формы и размеров устанавливают в центры токарного станка и в ней закрепляют конец проволоки, подлежащей навивке. Натяжение проволоки в процессе навивки обеспечивается натяжным устройством, закреплённом на резцедержателе суппорта. При вращении шпинделя станка проволока наматывается на оправку с требуемым шагом витков, который устанавливается при помощи механизма подачи станка.

Накатывание резьбы- процесс формообразования профиля резьбы на гладких цилиндрических заготовках- состоит в пластическом деформировании верхних слоёв металла заготовки профильным инструментом. Непрерывность процесса накатывания обеспечивается вращением заготовки и соответствующим относительным перемещением инструментов. Накатывание резьбы производят на специальных резьбонакатных станках, обеспечивающих необходимые давления инструментов на заготовку и кинематику процесса профилирования резьбы.

Основными видами резьбонакатных инструментов являются плоские, называемые плашками рис. 8

 

Накатывание мелкомодульных зубчатых колёс из алюминиевых и медных сплавов являются прогрессивным способом профилирования эвольвентных зубьев шестерни.

Формообразование зубьев производится быстродействующими, многократно повторяющимися импульсами обжатий заготовки зубьями трё вращающихся инструментов- накатников, находящихся в плотном зацеплении с зубьями заготовки. Процесс профилирования зубьев происходит по методу обкатка.

На рис. 9 показана кинематика процесса накатывания зубьев тремя накатниками.

 

Чистовая обработка давлением.

Включает группу операций по обработке поверхностей деталей шариковыми или роликовыми инструментами, в которых достигается улучшение микрогеометрии, повышения точности и упрочнения поверхностного слоя металла. По характеру и скорости относительно движения инструмента и обрабатываемой поверхности различают два метода обработки: метод прошивки и метод обкатки.

Прошивку применяют для обработки отверстий донорами или шариками.

     Метод обкатки применяют для обработки плоских, наружных и внутренних цилиндрических и фасонных поверхностей осесиметричной формы. Операции обкатывания выполняют на металлорежущих станках токарной, фрезерной, сверлильной групп и др. В процессе обкатки деталь совершает вращательное движение, державка с шариком совершает поступательное движение- движение подачи, шарик совершает сложное движение. Контактная поверхность перемещается по винтовой линии по поверхности заготовки.

Точность и шероховатость обработки шариковым и роликовым инструментом зависят от механических свойств металла заготовки.

Чистовая обработка шариковым и роликовым инструментом получило широкое распространение в машиностроении и приборостроении.

 

Штамповка взрывом.

На рис. 10 представлена схема штамповки деталей бризантными веществами (ВВ), Когда в качестве среды, передающей давление на заготовку, используют воздух. В устройствах для штамповки этим способом в качестве среды, передающей давление на заготовку, применяют также жидкости и сыпучие тела. При использовании для штамповки взрывом высокобризинтальных ВВ скорость детонации колеблется в пределах 3500- 8300 м/с, а максимальное давление во фронте ударной волны достигает 5·10⁵ кгс/см².

Основными достоинствами метода штамповки ВВ являются: небольшие капиталовложения на его подготовку, низкая стоимость технологической оснастки, высокая точность размеров получаемых изделий, незначительные остаточные напряжения в массе изделия, возможность изготовления изделий сложной формы и формовки изделий из жаропрочных и высокопрочных материалов, не обладающих достаточными пластическими свойствами для обычных способов штамповки.

Недостатки: низкий коэффициент использования энергии ВВ, трудности управления процессами, необходимость защитных устройств при хранении и применении ВВ.

Электрогидравлическая штамповка.

В основе метода формообразования лежит воздействие ударной волны в жидкой среде, образующейся посредством электрического высоковольтного заряда.

На рис. 11 показана принципиальная схема получения электрогидравлического эффекта. Накопительный конденсатор 3 заряжается от сети через повышающий трансформатор 1 и выпрямитель 2. При пробое воздушного промежутка 4 конденсатор разряжается на рабочий искровой промежуток между электродами 6; в жидкой среде 5 образуется канал проводимости, в котором затем происходит яркая вспышка и выделяется большая часть энергии, накопленной в конденсаторе. При этом максимальное значение тока достигает десятков и сотен килоампер; в канале проводимости возникает плазма. Образование плазмы приводит к мгновенному возникновению ударной волны с начальной скоростью до 6000 м/с и давлением 10⁴кгс/см².

Магнитоимпульсная штамповка.

Для штамповки изделий энергией импульсного магнитного поля применяют сильные кратковременные магнитные поля.

На рис. 12 приведена принципиальная схема разрядной цепи магнитоимпульсной установки для штамповки металлических изделий энергией магнитного поля.

 

1- высоковольтный выпрямитель,

2- батарея конденсатора,

3- запускающее устройство,

4- индуктор,

5- стержень.

При пересечении поверхностного слоя массы стержня импульсом магнитного поля в нём наводится Э.Д.С. и возникают вихревые токи. В результате взаимодействия вихревых токов внешнего магнитного поля возникают механические силы, направление которых определяется по правилу левой руки.

Магнитоимпульсным методом лучше обрабатываются материалы, обладающие хорошей электропроводимостью: медь, алюминий и др.

 

Прокатка – непрерывный процесс пластической деформации металла путем обжатия между валками, которые вращаются в разных направлениях. Применяют для получения профилей круглых, квадратных, шестигранных, в виде уголков и тончайших лент от 5 до 150 мкм (вольфрам, молибден, тантал, титан, нихром и др.)

                      

    Волочение – процесс непрерывной пластической деформации металла при протягивании его через отверстие - фильеру. При протягивании применяют смазки, например, в виде аквадага. Само отверстие, через которое проводится волочение, изготавливается из твердых материалов. Например, из алмаза или твердого сплава. Такую операцию иногда необходимо делать, если нет подходящего сортамента материала, по тем же причинам делают и прокатку.

    Ротационная ковка – процесс пластической деформации металла путем одновременного, всестороннего приложения давлений к металлической заготовке. Применяют для упрочнения и уплотнения металла и для изготовления прутков из тугоплавких металлов, полученных методом порошковой металлургии. Дальнейшим развитием метода ротационной ковки является метод гидроэкструзии. Где давление создается гидростатически.

Последний метод обеспечивает более равномерные свойства металла по длине прутка, отсутствие поверхностных трещин. Что улучшает вакуумную плотность и повышает пластичность металлов.

        

Прессование.

Прессованием называется процесс , в котором поверхность заготовки подвергаться воздействию прессующего инструмента

 

Оптимальная толщина стенки =(0,03 - 0,04) от длины или диаметра пластмассы. Прессование может быть ручным, автоматическим и полуавтоматическим.

Процесс холодной обработки давлением – наиболее производителен и экономически эффективный способ формообразования в производстве деталей и узлов радиоаппаратуры. Основа обработки металлов давлением - процесс деформирования металла заготовки. Три стадии деформации твёрдого тела под воздействием внешних сил: упругая - изменение твердого тела исчезает при удалении внешних сил, вызвавших его, и деформированное тело приобретает исходную форму и размеры; пластическая – тело приобретает новую стабильную форму и размеры; разрушение-нарушение сплошности и целостности твёрдого тела.