СТОМТ

Лекції\


4.05.20р.
          Тема.Обробка тиском металевих порошків й пористих матеріалів.

 Порошкова металургія є прогресивним, високопродуктивним і замалоотходнім методом формоутворення заготовок із металу. Порошкова металургія виникла у зв'язку з необхідністю обробки тугоплавких металів, для розплавлювання яких були потрібні досить високі температури нагрівання, які ще не були отримані. Процес гарячого пресування в цьому випадку складався із двох операцій: холодне пресування (формування) і високотемпературна обробка (пресування-спікання). Методом порошкової металургії можна одержувати вироби з особливими, що не зустрічаються в природі властивостями, які не можуть бути отримані іншими відомими способами, а також комбінаціями металів з неметалами. Як вихідний матеріал порошкової металургії використаються порошки, які залежно від методу виготовлення можуть мати розміри від часток мікрона до міліметра. Більші порошки називають гранулами, крупкою, дробом і т.д. Способи одержання металевих порошків підрозділяють на дві групи: механічні й фізико-хімічні. До механічних способів одержання порошків ставляться різні види механічного здрібнювання металів у твердому (стружкові відходи й обрізі) і рідкому станах. Механічне здрібнювання в рідкому стані виробляється методом розпилення або грануляцією металевих розплавів. Фізико-хімічні способи (метод відновлення металів, електролітичне осадження, корозійний й ін.) приводять до істотних змін хімічного складу вихідної сировини в процесі переробки. Основні технологічні властивості порошків: насипна щільність, пористість, плинність (сипкість) і пресуємість. Насипна щільність – це маса одиниці об'єму порошку при вільному засипанні (γнас, г/см3 ). Величина Vнас=1/γнас називається насипним обсягом порошку. Маса утрясання (γт, г/см3 ) – це маса порошку в одиниці об'єму після ущільнення сипучого тіла струшуванням або вібрацією. Пористість – це відношення обсягу пор (Vпор) до обсягу вільно насипаного порошку (Vнас)П=Vпор/Vнас. Пористість може бути також визначена через щільності порошку (γнас) і металу (γм) П=1–γнас/γм. (1.27) Відносна щільність - це відношення обсягу металу до обсягу порошку, що насипає вільно Потн=Vм/Vнас=γнас/γм.Пористість і відносна щільність зв'язані співвідношенням П+Потн=1. Плинність визначається швидкістю висипання порошку з вирви з отвором діаметром 5 мм і кутом при вершині 60о. У поняття пресуємость входить уплотняємість і формуемість порошків. Уплотняємість характеризується залежністю відносної щільності пресовкі від тиску, що прикладає, формуємість - тиском, при якому пресовка здобуває достатню міцність: не обсипають крайки, не відбувається розшаровування й т.д., уплотняємість можна визначати як відношення напруги (границі текучості при зрушенні) середовища τs до нормальної границі текучості σs (границя текучості при розтяганні або стиску), тобто2τs/σs . Для компактних матеріалів це відношення дорівнює одиниці. Важливою характеристикою уплотняємості порошку є кут внутрішнього (механічного) тертя. У компактних металах він дорівнює нулю. Всі процеси пластичної обробки металевих порошків називають
формуванням. Основним технологічним завданням цього процесу є перетворення порошкової маси в тіло певної форми, що задається геометрією інструмента. Процесу формування передує підготовка порошкової маси: очищення від домішок, попередня механічна й термічна обробка порошків, класифікація (поділ по фракціях), змішання потрібних порошків і фракцій, введення спеціальних присадок - пластифікаторів і наповнювачів, що полегшують процес деформації й поліпшують якість пресовок. Пластифікатори також значно знижують тертя порошку об стінки інструмента в процесі деформації. Для одержання порошкової деталі потрібне знання маси й обсягу порошку, необхідного для її виготовлення. Процес формувавання порошків здійснюють пресуванням і прокаткою. У процесі пресування порошків відбувається збільшення щільності дискретного середовища зі збільшенням тиску. На першому етапі відбувається переміщення часток, що сприяє їх більше щільному впакуванню. На другому етапі, після досягнення щільного впакування часток, щільність пресовки істотно не підвищується, хоча навантаження 21 ростуть. На третьому етапі пресування починається інтенсивна пластична деформація часток й ущільнення пресовки. Подібно компактним матеріалам деформація сипучого середовища відбувається шляхом її зрушення по певних площинах ковзання. Прокатку металевих порошків здійснюють у двухвалковом прокатному стані, осі валків якого розташовані в горизонтальній площині й рідше у вертикальній. Обертові валки силами тертя захоплюють частки, що перебувають у поверхонь валків, порошку й транспортують його в зону спресування. На більшій частині контактної поверхні швидкість часток порошку значно менше окружної швидкості валків. При прокатці порошків, також як і при пресуванні, відбувається зміна їхньої щільності. Тому замість умови сталості обсягу, характерного для компактних матеріалів, приймають умову сталості маси. Істотною відмінністю прокатки металевих порошків від прокатки компактних матеріалів є сталість коефіцієнта витяжки для даного матеріалу при зміні зазору між валками й щільності прокату. Наявність пористості й зміна її властивостей у процесі прокатки викликає зміна коефіцієнта поперечної деформації в широких межах, що у свою чергу впливає на показник напруженого стану. Товщина прокату завжди більше спочатку встановленого розчину валків. Це є наслідком пружних деформацій валків, станин й інших деталей стана. При прокатці порошків товщина стрічки обмежена й не перевищує 10…12 мм. Спікання заготовки з металевих порошків є однієї з основних технологічних операцій, використовуваних порошковою металургією. З позицій термодинаміки спікання – це процес відновлення атомнокристалічної часток і переміщення атомів у положення, що відповідають мінімуму вільної енергії системи. У процесі спікання відбувається зчеплення часток порошку, змінюється форма пор, відбувається „ усадка” або „зріст” виробу, зняття залишкових напруг після пластичної деформації, рекристалізація, зміна фізичних і механічних властивостей матеріалу, відновлення оксиду. Визначальними технологічними параметрами спікання є температурний режим, тривалість спікання, параметри попередньої обробки порошку тиском, хімічний склад порошків й ін. Температура спікання матеріалу з однокомпонентної шихти становить приблизно (0.6÷0.9) температури плавлення (Тсп≈2/3 Тпл). Якщо матеріал багатокомпонентний, то для цього співвідношення беруть Тпл найбільш легкоплавкого компонента. Отжиг здійснюють у захисному середовищі при температурі, що перевищує температуру рекристалізації матеріалу. Отжиг сприяє зняттю деформаційного зміцнення часток порошку й підвищенню пластичності.

5.05.20р. 

Тема.Технологія термічної обробки

Відпал

Відпал - термічна обробка, в результаті якої метали і сплави набувають структуру, близьку до рівноважної. Він викликає разупрочнение металів і сплавів, що супроводжується підвищенням пластичності, в'язкості і зняттям залишкових напружень.
У металургійній промисловості отжиг є остаточною термічною обробкою в технологічному процесі виготовлення металу. На машинобудівні підприємства від металургів надходить метал в відпаленого стані, тобто підготовлений для обробки різанням.
У машинобудуванні отжиг - попередня технологічна операція, на яку наражаються литі, штамповані, ковані і т.п. заготовки, а також зварні заготовки перед механічною обробкою або холодної обробкою тиском. Відпал може використовуватися і в якості проміжної операції.
Розрізняють два види відпалу: отжиг 1-го роду і отжиг 2-го роду.
Відпал 1-го роду - це термічна обробка, при якій не відбуваються фазові перетворення або вони не впливають на кінцеві результати. Його мета - часткове або повне усунення відхилень від рівноважного стану, що виникає при литті, зварюванні, обробці тиском і т.п. (наприклад, зменшення залишкових напружень). Процеси, що усувають відхилення структури металу від рівноважного стану, можуть йти мимовільно, але при цьому для їх завершення потрібно багато часу, нагрів прискорює їх. Застосовують такі різновиди цього відпалу.
Відпал рекристалізації, що полягає в нагріванні до температур, що перевищують (на 100 ... 200 ° С) температури рекристалізації, і охолодженні на повітрі. Мета відпалу - усунення наклепу для зниження міцності і відновлення пластичності деформованого металу. Тому він часто застосовується як міжопераційний обробка при різних технологічних операціях холодного деформування (прокатка, штампування, волочіння і т.д.,
Відпал рекристалізації використовується також для отримання необхідної величини зерна і збереження певної текстури (спрямованості, витягнутості зерен), що створює анізотропію властивостей і тим самим поліпшує деякі властивості уздовж певних напрямів в деталях. Так, в феритних і аустенітних сталях, ряді кольорових сплавів поєднання холодної деформації і рекристалізаційного отжигов є єдиною можливістю регулювати розмір зерен.
Дорекрісталлізаціонний отжиг, що виконується при температурах нижче початку рекристалізації, використовується як пом'якшувальний для часткового усунення наклепу шляхом повернення.
Гомогенізаціонний ( дифузний ) отжиг, що представляє собою нагрів до високих температур і тривалу витримку для завершення дифузійних процесів, які не пройшли до кінця при первинній кристалізації, застосовується для усунення внутрікристалічної ликвации (див. 3.4.4). Дифузний відпал проводиться:
  • - Для сталевих злитків і виливків при температурі 1100 ... 1300 ° С з витримкою 20 ... 50 год; при цьому досягається рівномірний розподіл вуглецю, легуючих компонентів і домішок в твердих розчинах;
  • - Для виливків (зливків) алюмінієвих сплавів при температурах 420 ... 520 ° С з витримкою 20 ... 30 год.
Релаксаційний отжиг - термічна обробка, де головним процесом є повне або часткове зняття залишкових напруг, які можуть виникати практично при будь-якої технологічної операції виготовлення виробів: лиття, зварювання, обробки тиском і різанням, шліфуванні і т.п. Релаксаційний отжиг проводиться в широкому інтервалі температур.
Для сталевих і чавунних виробів він виконується при температурах нижче Ас .. Після тривалої витримки при 450 ... 600 ° С залишкові напруги знімаються практично повністю. У мідних і алюмінієвих сплавах це відбувається при температурах 250 ... 300 ° С. Після закінчення витримки вироби повільно охолоджують (г "= 20 ... 200 ° С / год в залежності від маси виробу), щоб запобігти виникненню нових напружень.
Відпал 2-го роду - відпал, при якому протікають фазові перетворення ( перекристалізація) при нагріванні і охолодженні. Цей отжиг застосуємо до сплавів, у яких в твердому стані проходять різні фазові перетворення: полиморфное, евтектоідyое, розчинення однієї фази в іншу при нагріванні і виділення при охолодженні. До таких сплавів ставляться насамперед стали. Мета відпалу - приведення структури в рівноважний стан, що забезпечує разупрочнение металу (заготовки) для досягнення хорошій оброблюваності різанням і пластичним деформуванням.
Відпал сталей включає нагрів вище критичних точок Ac 3 і A cl, витримку (при цих температурах) для прогріву і повного завершення фазових перетворень і подальше повільне охолодження - найчастіше з піччю, відключеною від джерел живлення. Зазвичай таке охолодження проводиться до - 600 ° C, а потім на спокійному повітрі. Головними процесами цього відпалу є аустенітизації при нагріванні і перлітного перетворення при охолодженні. Разом з тим такий отжиг практично повністю виконує ті завдання, які вирішуються при виконанні відпалу 1-го роду: виправлення дефектів структури, що утворюються при гарячій пластичній деформації, лиття і зварюванні; зняття наклепу, що виникає при холодному деформуванні; усунення ліквації.


8.05.20 Тема.Види та призначення конструкційних матеріалів: тонколистовий метал та дріт
Види і призначення тонколистового металу
Багато виробів, якими користується людина, містять у собі деталі, виготовлені з листового металу. Це автомобілі, літаки, побутова та промислова техніка, сільськогосподарські машини, комп’ютери тощо.
Листовий метал одержують прокатуванням нагрітого зливка на спеціальних машинах – прокатних станах (мал. 3.1). При цьому нагрітий зливок металу пропускають через багато пар валків, які стисненням перетворюють його на лист заданої товщини.
Листовий метал поділяють на товстолистовий (товщий 2 мм) і тонколистовий (тонший 2 мм).
У свою чергу, залежно від товщини, тонколистовий метал буває кількох видів.
Холоднокатана сталь – листовий метал товщиною від 0,8 до 2мм, який використовується для виготовлення деталей корпусів автомобілів, холодильників, пральних машин тощо.
Дахова (покрівельна) сталь – листовий метал товщиною від 0,5 до 0,8 мм. Сталь, що не має покриття, називається чорною. З метою захисту такої сталі від ржавіння її покривають тонким шаром цинку, одержуючи таким чином оцинковану сталь, або фарбують. Дахову сталь використовують у будівництві та побуті – криють дахи, будують паркани, виготовляють водостічні труби, відра, поливалки.
Жерсть – листова сталь товщиною від 0,2 до 0,5 мм.
Чорна жерсть – це листова сталь, поверхня якої не вкрита ніяким шаром матеріалу.
Біла жерсть – це листова сталь, вкрита з обох сторін шаром олова. Вона має гладкі, блискучі, нержавіючі поверхні, з неї виготовляють консервні банки, кришки для консервації, іграшки.
Фольга – листовий метал товщиною менше 0,2 мм. Її виготовляють з алюмінію, міді, срібла, золота.
Алюмінієва фольга застосовується в харчовій промисловості для пакування шоколаду, цукерок, чаю тощо.
Мідна фольга використовується у радіотехніці для виготовлення друкарських плат.
Срібна фольга застосовується в поліграфії для тиснення.
Золота фольга використовується в легкій промисловості – для прикрашання страв; у декоративних цілях (сусальне золото) – для оздоблення(позолоти) різноманітних виробів; у електротехніці – для покриття окремих деталей, з метою підвищення їх струмопровідності.
Види і призначення дроту
Для передачі електричної енергії на великі відстані, виготовлення деталей електричних і радіотехнічних приладів, різних інструментів і пристосувань, предметів домашнього вжитку та в інших сферах народного господарства застосовують дріт.
Дріт – це металевий виріб у вигляді гнучкої металевої нитки або прутка постійного поперечного перерізу, великої довжини і малого діаметру.
Його виготовляють на металопереробних підприємствах круглого, рідше – шестикутного, квадратного, трапецевидного, штабового або овального перерізу зі сталі, алюмінію, міді, нікелю, хрому, цинку та їх сплавів, а також з інших металів.



 Дріт діаметром більше 5 мм (катанку) одержують шляхом прокатування нагрітого до великої температури металу на спеціальних станах. Процес прокатування металу полягає у обтискуванні заготовки між валками, що обертаються .
Більш тонкий дріт (діаметр менший за 5 мм) виготовляють способом волочіння на волочильних станах. Волочіння – це спосіб обробки металів тиском, що полягає у протягуванні нагрітої заготовки крізь отвір діаметром до 5 мм за допомогою волока. При цьому діаметр отвору повинен бути меншим за діаметр заготовки (мал. 3.3). Для надання дроту більш точних розмірів і гладкості, під час протягування застосовують спеціальні оправки ..



 Залежно від матеріалу, з якого виготовлено дріт, його поділяють на декілька видів.
Алюмінієвий знайшов широке застосування в передачі електричної енергії у зв’язку із його експлуатаційними властивостями: висока пластичність, відмінна електропровідність, значна стійкість до корозії, низька вартість у виробництві. Він слугує матеріалом для виготовлення електричних проводів та кабелів.
Мідний має високу електропровідність, гнучкість, пластичність і є основним матеріалом у виробництві електричних проводів та кабелів, обмоток трансформаторів, плавких запобіжників.
Стальний – цей вид дроту виготовляють із сталей різних класів (високо- і низьковуглецевої, нержавіючої та звичайної якості). Чим більший у складі такої сталі вміст вуглецю, тим вона менш пластична та більш міцна. Саме тому стальний дріт слугує матеріалом для виготовлення кріпильних виробів: саморізів, цвяхів, болтів, тросів та ін.
Оцинкований одержують із стального дроту шляхом покриття шаром цинку з метою захисту від корозії. Використовується для виготовлення стальних канатів та риболовних тросів, які при експлуатації перебувають у постійному контакті з водою. З нього також виготовляють товари народного вжитку – скоби для канцтоварів та зошитів, ручки для відер, сітку-рабицю, колючий дріт та інші вироби.
Лужений використовується для виробництва кабелів та проводів. Він складається із сталевого сердечника, покритого шаром олова. Як результат – використання такого способу виробництва дроту дає високий ступінь його захисту від корозії та підвищення струмопровідності, а це, в свою чергу, підвищує його надійність при експлуатації.
Ніхромовий це виріб із сплаву нікелю та хрому в різних співвідношеннях. Таке поєднання дозволяє забезпечити великий опір проходженню електричного струму через дріт. Ця властивість знаходить застосування у виготовленні електричних плиток та печей побутового і промислового призначення.
Зі зварного дроту виготовляють велику кількості різновидів сучасних електродів для проведення зварювальних робіт. Окрім виробництва електродів, зварний дріт сам по собі є готовим виробом, який спеціалісти застосовують у зварювальних роботах для забезпечення наплавлення металу на зварний шов.


Тема.Сортові машини
Виробництво сортового металу при великій потужності сталеплавильного цеху вимагає високопродуктивних багатострумкових машин безперервного лиття заготовок (МБЛЗ). Проблема підвищення продуктивності МБЛЗ вирішується збільшенням швидкості лиття, числа струмків у машинах і коефіцієнту використання МБЛЗ. Число струмків машини залежить від припустимої тривалості лиття даного обсягу й швидкості лиття заготовок.
Рисунок 1 – Криволінійна машина безперервного лиття заготовок із пружинним притисненням роликів
– поворотний сталерозливальний стенд;
– візок проміжного ковша із коловим рухом;
– проміжний ківш;
– кристалізатор;
– механізм хитання кристалізатора;
6, 7 – верхня й нижня частини непривідної роликової проводки;
8, 10, 11 – роликові секції відповідно радіальної, криволінійної й горизонтальної ділянок привідної проводки;
– криволінійні напрямні для підйому й опускання роликових секцій радіальної ділянки проводки;
12 – механізм роз'єднання затравки та злитка,
13 – машина для уведення затравки в кристалізатор зверху
При місткості розливальних ковшів 100-350 т для виробництва заготовок від 200×200 до 300×450 мм потрібне застосування 4-6-8 струмкових машин з радіусом кривизни 8, 10, 12 м.
Радіальні машини безперервного лиття сортових заготовок виконуються в основному з числом струмків 4–6. По устрою сортові МБЛЗ подібні слябовим. Основна відмінність складається в конструкціях роликової проводки й тягнучо-правильної машини. Менше випинання корки злитка дозволяє зменшити число роликів проводки й у переважній більшості випадків виконувати їх не привідними.
Розташування струмків на близькій відстані друг від друга визначає верхнє розташування електроприводів клітей тягнучо-правильної машини. У випадку розташування електродвигуна приводу кліті уздовж вісі струмка обертання від нього до ролика передається через конічну або черв'ячну передачу (передача обертання під кутом) і рядове зачеплення циліндричних зубчастих коліс. Нижні ролики звичайно непривідні, верхні – привідні й притискаються до злитка важільним механізмом з хитним гідроциліндром.
Чотирьохструмкова радіальна сортова машина конструкції ВНДІметмаша й Південно-Уральського машинобудівного заводу для виробництва заготовок перетином 250–300×280–350 мм показана на рис. 2.
Рисунок 2 – Сортова чотирьохструмкова МБЛЗ
1 – сталерозливальний ківш у робочому положенні;
– стенд підйомно-поворотний;
3 – проміжний ківш;
– візок для проміжного ковша;
5 – кристалізатор;
– роликова секція вторинного охолодження;
7 – механізм хитання кристалізатора;
– тягнучі кліті радіальної ділянки;
– тягнучо-правильні кліті;
10 – тягнучі кліті пристрою для прийому й зберігання затравок;
11 – затравка;
12 – стопорний пристрій;
13 – газорізка;
14 – рольганг;
15 – механізм викочування підйомно-поворотного стенда
Зі сталерозливального ковша сталь надходить у проміжний ківш, що розподіляє метал у кристалізатори всіх чотирьох струмків машини. Перед початком розливання в кожний кристалізатор введена затравка, що утворює його тимчасове дно. При заповненні кристалізаторів включаються механізми їхнього хитання й приводи тягнучих клітей радіальної ділянки машини, якими здійснюється в початковий період витягування злитка через затравку. Коли затравка приходить у правильно-тягнучу зону, кліті радіальної ділянки, настроєні на розмір злитка, здійснюють тільки напрямні функції, а подальше витягування виконують тягнучо-правильні кліті, які одночасно правлять злиток при виході на горизонтальну ділянку. Під час розгинання передній кінець злитка відділяється від затравки, що двома приводними клітями відводиться по дуговій траєкторії в положення зберігання. У крайнім верхнім положенні вона фіксується стопорним пристроєм.
Випрямлений тягнучо-правильними клітями безперервний злиток рухається далі по горизонтальному рольгангу й розрізається на мірні заготівки.
Рисунок 3 – Радіальна сортова МБЛЗ фірми «Конкаст»
– поворотний сталерозливальний стенд; – механізм хитання кристалізатора;
3 – сталерозливальний ківш; – проміжний ківш;
5 – візок для проміжного ковша; – кристалізатор;
7 – непривідна проводка; – роликові секції радіальної ділянки проводки;
– мостовий кран для обслуговування горизонтальної ділянки машини;
10 – тягнучо-правильна машина
На рис. 11.6 показана МБЛЗ фірми «Конкаст» для лиття великих сортових заготовок.

Сталь розливають із використанням поворотного сталерозливального стенда. Візок для проміжного ковша напівпортального типу переміщається по верхніх рейках, віднесених убік від кристалізатора. Ківш розташований на візку консольно; вертикальне переміщення ковша здійснюється гідроциліндрами. Кристалізатор і секція, що примикає до нього, об'єднані в один загальний блок. Ролики проводки розташовані у двох легко замінних секціях. Тягнучо-правильна машина постачена трьома роликовими клітями з верхнім розташуванням електроприводів.


                         18.05    Тема.Змащення при обробці тиском

Технологічні змащення застосовують із метою: а) зниження величини контактного тертя; б) відводу тепла й охолодження інструмента для зменшення його зношуваності; в) зменшення опору деформуванню й, отже, зменшення роботи деформування; г) зменшення наліпаємості металу на інструмент й одержання більше чистої поверхні оброблюваної заготовки. До технологічних змащень висувають наступні вимоги (по А.К. Чертавских): а) висока мастильна здатність, тобто здатність утворення суцільної, міцної плівки, що розділяє контактні поверхні оброблюваної заготовки й інструмента; б) редкоплинність у сполученні з в'язкістю, тобто міцністю мастильного шару проти видавлювання з контактної поверхні тертьових тіл; в) температурна стійкість, тобто досить висока температура спалаху, що має велике значення для змащень, застосовуваних при ОМТ. Крім зазначених основних властивостей, змащення повинна задовольняти ряду технологічних вимог: легко наносяться на метал й інструмент, бути хімічно пасивної (не роз'їдати метал й інструмент), мати мінімальну кількість залишків, щоб не забруднювати поверхня після термічної обробки, бути нешкідливої для робітників і т.д. Залежно від умов застосовують наступні змащення: 1. Рідкі й консистентні змащення - емульсії, масла рослинної, мінеральні й суміші. Емульсії (суміш води й масла) має гарну охолодну здатність. Їх застосовують при холодної ОМТ із більшими швидкостями. При більших тисках використають масла і їхньої суміші. 2. Порошкоподібні змащення - мила у вигляді порошку або стружки, графіт. 3. Стекло у вигляді порошку або вати застосовують при гарячому пресуванні сталей і тугоплавких металів. При зіткненні з нагрітим металом стекло розм'якшується, щільно прилягає до поверхні металу й виконуючи роль змащення, охороняє інструмент від перегріву. 4. При волочінні дроту й труб з високоміцних сталей і сплавів застосовують покриття заготовки м'якими пластичними металами (мідь, свинець), на які наносять змащення.


25.05.20р.  Тема . Процес розмічання заготівок на листовому металі

Загальні питання розмічання виробів
Розмічання полягає у нанесенні на поверхню заготовки ліній (рисок), які визначають контури деталі, центри отворів або місця, що підлягають обробці. Розміточні лінії можуть бути контурними, контрольними або допоміжними.
Контурні лінії визначають контур майбутньої деталі та вказують на межі обробки.
Контрольні лінії проводять паралельно до контурних «у тіло» деталі. Вони слугують для перевірки правильності обробки.
Допоміжними лініями намічають осі симетрії, центри радіусів заокруглень тощо.
Розмітка створює умови для видалення із заготовок шару металу до заданих меж (припуску).
Припуск – шар металу, що підлягає видаленню з поверхні заготовки в процесі її обробки.
Припуск на обробку передбачають, ураховуючи можливу неточність форми і розмірів заготовок, підвищену шорсткість їхніх поверхонь, наявність дефектів у поверхневому шарі. Величину припуску встановлюють залежно від способу одержання заготовок (литтям, штампуванням, прокаткою тощо) та у відповідно до виду їхньої подальшої обробки.
Припуски на обробку повинні бути мінімальними для того, щоб витрати матеріалу і витрати на обробку були найменшими, але разом із тим ці припуски повинні бути достатніми, щоб забезпечити потрібну форму деталі й потрібну якість її поверхонь після обробки. Таким чином, зменшення припуску сприяє економії металу, зниженню трудомісткості й вартості наступних технологічних процесів, але вимагає кращого обладнання, точнішої (кваліфікованої) роботи, досконалої організації виробництва.
Розмічання поділяють на лінійне (одномірне), площинне (двомірне) та просторове, або об’ємне (трьохмірне).
Лінійне розмічання застосовується при підготовці заготовок для виробів з дроту, прутка тощо, коли межі, наприклад, розрізу або згину, указують лише одним розміром – довжиною.
Площинне розмічання використовується, як правило, під час обробки деталей, виготовлених із листового металу. У такому випадку риски наносять лише на площині. До площинного розмічання відносять і розмічання окремих площин деталей складної форми, якщо при цьому не враховується взаємне розташування площин, які розмічаються.
Просторове розмічання найбільш складне з усіх видів розмічання. Його особливість полягає у тому, що розмічаються не лише окремі поверхні заготовки, але й виконується взаємоузгодження розташування цих поверхонь.
Розмітку застосовують переважно в індивідуальному та дрібносерійному виробництві. У багатосерійному та масовому виробництві, як правило, необхідності у розмітці нема завдяки використанню спеціальних пристосувань – кондукторів, упорів, обмежувачів, шаблонів та ін.
Інструменти для вимірювання та розмітки
При виконанні операцій лінійного та площинного розмічання використовується різноманітний контрольно-вимірювальний та розміточний інструмент. До контрольно-вимірювального належать лінійки та слюсарні кутники, а до розміточного – рисувалки, кернери, розміточні циркулі.
1. Лінійка виготовлена із сталі у вигляді тонкої стрічки (мал. 3.5 а). Користуються нею для вимірювання розмірів і нанесення рисок під час розмічання. На одному боці лінійки зліва направо нанесені міліметрові поділки. Кожні п'ять міліметрів відділені довшими поділками, а кожні десять – ще довшими, біля яких проставлені числа, що позначають сантиметри.
2. Рисувалка – це розміточний інструмент, який використовують для нанесення рисок на металі. Вона являє собою відрізок стального дроту із загартованим і добре загостреним кінцем (мал. 3.5 б).
4. Кутник слюсарний застосовують для розмічання на металі прямих кутів (мал. 3.5в).

5. Розмічальний циркуль використовується при розмічанні кіл і дуг, для поділу відрізків та кіл на частини, а також для геометричних побудов. Циркулями користуються при перенесенні розмірів із вимірювальних інструментів на деталь (мал. 3.5 г).
6. Кернер– ручний слюсарний інструмент у вигляді сталевого стрижня діаметром 8—13 мм із загостреним кінцем (мал. 3.5 д), призначений для розмітки центрів отворів на заготовці у вигляді невеликих заглиблень–лунок.
Добір та підготовка тонколистового металу до роботи
Перш ніж розпочати виготовлення будь-якого виробу або деталі із тонколистового металу, слід обрати заготовку із необхідного матеріалу визначеної товщини, а також переконатися у її придатності для виготовлення запланованої деталі. При цьому доцільно перевірити:
-       розміри заготівки з урахуванням припусків на обробку (необхідно намагатися залишити мінімальний припуск на обробку, оскільки під час роботи він перетворюється на відходи у вигляді обрізків або стружки);
-       цілісність заготовки (відсутність тріщин, надломів тощо).
Часто заготовки з тонколистового металу мають різноманітні нерівності, вигини, вм’ятини і жолоблення. Ці недоліки усувають операцією, що називається правленням. Правлення – це технологічна операція вирівнювання поверхні металевої заготовки за допомогою металевого або дерев’яного молотка (киянки). Спосіб правлення залежить від товщини металу.

 28.05 Тема.Вплив зовнішніх зон на середній контактний тиск.
Мета роботи - ознайомлення з методик ой виявлення впливу зовнішніх зон на середнє контактний тиск і практичне вивчення закономірностей цього впливу; експериментальне визначення діапазону відносин l / h, в якому проявляється вплив зовнішніх зон.
Загальні вказівки Величину середнього контактного тиску в осередку деформації визначають дві групи факторів. До першої відносяться механічні властивості прокочується матеріалу, ступінь деформації, швидкість деформації і температура. Ці фактори визначають величину практичної межі плинності матеріалу ф і подвоєного опору чистому зрушення 2Кс=1,15 ф. Друга група чинників враховує особливості напруженого стану металу в осередку деформації, зумовлені особливостями конкретного виду деформації. До них відносяться зовнішні зони, умови тертя, наявність натягу або підпору
Кількісно їх вплив враховує коефіцієнт напруженого стану n : ' " '" n n n n , (6.1) де n ' - враховує вплив зовнішніх зон; n " - враховує вплив умов тертя; n '" - враховує вплив натяжений або підпорів. Натягу і підпори є зовнішніми силами, що прикладаються до деформованість прокату і впливають на напружений стан через зовнішні зони. До них можуть ставитися також сили, що діють на метал з боку проводок стану. Умови тертя і зовнішні зони викликають нерівномірність розподі лу деформації по висоті і ширині смуги в перетинах, що обмежують геометричний вогнище деформації. У зв'язку з цим в зазначених перетинах виникають напруги розтягання-стиску, під впливом яких змінюється напружений стан в осередку деформації. Вплив умов тертя було вивчено в лабораторній роботі №1, тому більш детально розглянемо вплив зовнішніх зон. Зовнішні зони - це частини металу, прилеглі безпосередньо до вогнища деформації. Кількісно особливості зовнішніх зон описує ставлення l / hср. Залежно від цього відносини зони пластичної деформації можуть займати певний обсяг геометричного осередку деформації . Це відповідає розриву єдиного осередку деформації на прилеглі до валянням зони. При цьому ступінь нерівномірності деформації найбільша. В цьому випадку, відомому як завдання Прандтля, коефіцієнт напруженого с
Є умови, при яких коефіцієнт напруженого стану досягає максимуму. Це відповідає розриву єдиного осередку деформації на прилеглі до валянням зони. При цьому ступінь нерівномірності деформації найбільша. В цьому випадку, відомому як завдання Прандтля, коефіцієнт напруженого стану 2,57 2K 2K 1 0,5 n ' , (6.2) де К - опір металу чистому зрушення. Це відповідає відношенню l вплив зовнішніх зон, використовуємо умову, що зовнішні зони і при прокатці, і при осаді надають практично однаковий вплив на напружений стан в осередку деформації. Тому можна обмежитися вивченням впливу зовнішніх зон при осаді. Для цього необхідно провести осадку зразків з одного і того ж матеріалу при наявності і відсутності зовнішніх зон і однакових інших умовах деформації. Сила деформації при наявності зовнішніх зон P 2Kn F ' ' , де F - площа осередку деформації. P = 2KF. 1 2 3 1 2 3 2 1 3 3 3 1 3 а) б) в) г) Забезпечивши для обох випадків F = const (тому що матеріал однаковий, то 2K = const), отримаємо: P P n ' ' . Практично вказаний досвід проводиться наступним чином. Моделювання опади з зовнішніми зонами здійснюють, осаджуючи довгу свинцеву пластину фігурними бойками фіксованої ширини. Моделювання опади без зовнішніх зон здійснюють, осаджуючи між гладкими бойками прямокутний зразок фіксованих розмірів. Для дотримання умови F = const ширина зразка повинна бути рівна ширині фігурного бойка, а його довжина - ширині свинцевою смуги в першому досвіді. Необхідно мати на увазі, що в даному експерименті величина відносного обтиску ε повинна бути не дуже великою, тому що в противному випадку умови подібності деформування за схемами I та II порушуються. Дійсно, при стисненні за схемою I контактна площа практично постійна і дорівнює площі бойка. При стисненні за схемою II вона збільшується обернено пропорційно висоті зразка h, в результаті чого вплив контактного тертя зростає. Цей факт може помітно спотворити результати експерименту. Тому величина відносного обтиску повинна бути не більше 10 ... 15%. Аналогічний досвід можна провести і при прокатці. З цією метою слід прокатувати зразки, які мають по довжині дві ділянки: одна довжиною 10 ... 20 довжин дуг контакту, інший, рівний одній дузі контакту (рисунок 6.2). Ділянки розділені прорізом (невеликим пазом). При прокатці таких зразків порівнюється середнє контактний тиск на першому і другому ділянках і визначається (як їх ставлення) .Перший ділянку буде деформуватися при наявності зовнішніх зон, другий - без них. Як показують досліди, значення при прокатці трохи нижче, ніж при осадці.

Контрольні питання:
 1 Що називають зовнішніми зонами?
2 Які причини впливу зовнішніх зон на напружений стан металу в осередку деформації?
3 Вкажіть фактори, що визначають напружений стан металу в осередку деформації.
4 Перелічіть фактори, що впливають на опір металу деформації.
5 Вкажіть діапазон l / hср, в якому проявляється вплив зовнішніх зон.
 6 У чому сутність методики визначення ' n при осадці?

7 Що мають на увазі під величиною ' n









Комментариев нет:

Отправить комментарий