En construction mécanique, une pièce à usiner est généralement comprise comme un produit semi-fini soumis à un traitement mécanique, à la suite duquel il est transformé en une pièce apte à l'assemblage. La production d'ébauches est confrontée à la tâche d'obtenir des ébauches se rapprochant au maximum de la forme et des dimensions de la pièce finie, en maximisant le taux d'utilisation du métal, c'est-à-dire laissez les tolérances minimales nécessaires pour la coupe et réduisez la quantité de métal transformé en copeaux.

Les principales méthodes d'obtention des blancs sont :

– formage des métaux (déformation plastique) ;

– réception des flans de produits laminés ;

– réalisation de pièces par soudage.

§ 7.1 Fonderie

La fonderie est une branche du génie mécanique qui produit des ébauches ou des pièces (moulées) en versant du métal en fusion d'une composition chimique donnée dans un moule de coulée dont la cavité a la configuration de coulée. Examinons quelques méthodes de casting.

Coulée de terre . Le schéma de coulée montré au sol est présenté sur la Fig. 7.1. La figure montre 1 - coulée (la pièce résultante), 2 - canaux pour verser le métal en fusion, 3 - sable de moulage, 4 - flacon (boîte en acier pour le sable de moulage), 5 - ligne de séparation du moule de coulée. Tout d'abord, un modèle en métal ou en bois est réalisé. Ce modèle est placé dans du sable de moulage non durci et les deux moitiés du moule sont jointes. Ce processus est appelé moulage. Le mélange à mouler est principalement constitué de sable et de résine durcissable. Une fois le mélange de moulage durci, les moitiés du moule sont séparées, le modèle est retiré, les deux moitiés du moule sont reconnectées et le métal en fusion est versé dans la cavité résultante à travers les canaux. Une fois le métal solidifié, les moitiés du moule sont séparées le long de la ligne de joint et la pièce moulée est retirée. Le mélange de moulage est utilisé une seule fois, car lorsque la pièce moulée est retirée, le moule se brise et s'effrite. Pour obtenir une nouvelle pièce coulée, il est nécessaire de refaire le moulage. Le modèle est utilisé à plusieurs reprises.

Riz. 7.1 Coulée de terre

Le moulage en terre est la méthode de moulage la plus universelle et la plus répandue. Il est utilisé dans tous les types de production (unique, en série, en masse) et est utilisé pour produire des pièces moulées de tous les alliages de coulée de différents poids et configurations.

Moulage à la cire perdue . Cette méthode est basée sur l'utilisation de modèles constitués de matériaux à faible point de fusion, par exemple la cire. Le schéma de la méthode est présenté sur la Fig. 7.2. La figure montre 1 – modèle, 2 – coque, 3 – canaux pour verser le métal en fusion. Tout d’abord, un modèle à faible fusibilité est réalisé. Ce modèle est ensuite recouvert d'une couche de revêtements ignifuges. Une fois la coque durcie, le métal en fusion est coulé sans retirer le modèle. Lors du coulage du métal, le modèle fond immédiatement à l'état liquide et est expulsé de la coque par le métal coulé. Une fois le métal durci, la coque est détruite et il reste un moulage de la configuration requise.

Cette méthode peut produire des pièces moulées pesant jusqu'à 150 kg. Les avantages de cette méthode sont l'absence de ligne de joint, une plus grande précision et une rugosité moindre par rapport au coulage dans le sol.

Riz. 7.2 Coulée à la cire perdue Fig. 7.3 Coulée de coque

Moulage de coquilles . Le schéma de la méthode est présenté sur la Fig. 7.3. La figure montre 1 – modèle, 2 – coque, 3 – canaux pour couler le métal en fusion, 4 – ligne de joint du moule. Tout d'abord, un modèle en métal ou en bois est réalisé, qui est recouvert d'une couche de peintures et de revêtements ignifuges à base de résines phénol-formaldéhyde. L'épaisseur du revêtement est de 5...15 mm. Une fois le revêtement durci, une coque se forme. Il est coupé le long de la ligne de séparation, le modèle est retiré et les deux moitiés sont reconnectées. Une coque est formée, à l'intérieur de laquelle est formée une cavité de la configuration requise. Du métal en fusion est versé dans cette coque. Une fois le métal durci, la coque est détruite et il reste un moulage de la configuration requise.

Cette méthode peut produire des pièces moulées pesant jusqu'à 150 kg. Les avantages de cette méthode sont une plus grande précision et une moindre rugosité par rapport au moulage dans le sol. Le modèle peut être utilisé à plusieurs reprises.

Casting à froid . Une matrice est un moule de coulée de métal. Les pièces moulées sont produites en versant librement du métal en fusion dans un moule. Le schéma de la méthode est présenté sur la Fig. 7.4. La figure montre 1 – cavité, 2 – parties du moule, 3 – canal pour couler le métal en fusion, 4 – ligne de joint du moule. Avant de couler, les surfaces internes du moule sont recouvertes de peintures ignifuges et chauffées à 300...500ºС. Une fois le métal solidifié, les parties de la matrice sont séparées et la pièce moulée est retirée.

Riz. 7.4 Coulée à froid

La durabilité du moule est de 300 à 500 pièces moulées. La précision dimensionnelle du moulage et la qualité de la surface sont bien supérieures à celles du moulage dans le sol. L'inconvénient de cette méthode est la complexité de fabrication du moule lui-même. Par conséquent, il est utilisé dans la production en série et en masse.

§ 7.2 Obtention des blancs par les méthodes

formage des métaux

Le traitement sous pression est le processus de production d’ébauches et de pièces de machine utilisant la déformation plastique des matériaux. Cette déformation est réalisée par la force de l'outil correspondant sur la pièce d'origine en matière plastique.

Forgeage . Équipement : marteaux de forge et presses. L'outil s'appelle un marteau. Il peut avoir différentes formes. La déformation de la pièce d'origine s'effectue sous l'impact de l'outil. Le forgeage consiste à alterner opérations principales et auxiliaires. Les opérations auxiliaires comprennent le chauffage périodique de la pièce et le changement d'outils. Les principales opérations comprennent :

1) le refoulement est l'opération consistant à réduire la hauteur de la pièce tout en augmentant la surface de la section transversale ;

2) le brochage est une opération consistant à réduire la section transversale d'une pièce tout en augmentant sa longueur ;

3) le perçage est l'opération consistant à obtenir des cavités ou des trous dans une pièce en déplaçant du métal ;

4) la découpe est l'opération consistant à séparer une partie de la pièce le long d'un contour ouvert ;

5) le pliage est l'opération consistant à donner à la pièce une forme incurvée le long d'un contour ouvert.

Riz. 7.5 Forgeage des matrices de support

Pour obtenir des ébauches de forgeage de formes plus complexes, des matrices de support sont utilisées (Fig. 7.5). La figure montre : 1 – marteau (outil), 2 – pièce obtenue, 3 – tampon de support. La figure montre également le flan original de forme cylindrique simple. Pendant le processus de forgeage, le marteau frappe la pièce d'origine, effectuant ainsi les opérations de forgeage de base. En conséquence, la pièce à usiner prend la configuration de la matrice de support. De plus, le volume et la masse des pièces initiales et résultantes sont les mêmes.

Le forgeage est utilisé dans tous les types de production, notamment pour la réalisation de pièces de grandes dimensions. La précision et la qualité de surface de la pièce après forgeage sont faibles : qualité 14…17, Râ 80.

Marquage à chaud volumétrique . L'emboutissage est réalisé sur différentes presses. L'outil d'estampage s'appelle une matrice. Le tampon est destiné à la production d'un type de pièce ou de pièce. Il se compose de deux ou trois parties : une fixe et une mobile. La partie fixe s'appelle la matrice, la partie mobile s'appelle le poinçon. A l'état connecté, les parties du tampon forment une cavité fermée d'une certaine configuration. Le schéma d'estampage est présenté sur la Fig. 7.6, où sont indiqués : 1 – les parties du timbre, 2 – la cavité remplie de métal embouti, 3 – la ligne de séparation des pièces du timbre.

Riz. 7.6 Marquage à chaud 3D

Des flans de formes simples : cylindriques, prismatiques sont acceptés comme matières premières pour l'emboutissage. Lors du processus d'emboutissage, les parties de la matrice sont rapprochées, le métal de la pièce d'origine se déforme plastiquement et prend la configuration de la cavité. Ainsi, lors du processus d'emboutissage, des ébauches de configurations complexes peuvent être obtenues, avec une plus grande approximation de la forme de la future pièce. De plus, le volume des pièces initiales et résultantes est le même.

Un tampon est un outil complexe et coûteux. En même temps, il est utilisé pour obtenir un type de pièce. Par conséquent, l'estampage est utilisé dans la production en série et en masse, où le tampon traite de grands lots (des centaines ou des milliers de pièces) de pièces identiques, et le coût du tampon est réparti entre toutes les pièces qu'il produit. Avantages de l'emboutissage : une étroite approximation de la forme de la pièce à celle de la future pièce et, par conséquent, un coefficient d'utilisation du métal élevé dans les opérations de découpe ; haute performance; une précision et une qualité de surface supérieures à celles des opérations de forgeage. L'approche de la forme de la pièce à la forme de la pièce réduit le nombre d'opérations de découpe et, par conséquent, réduit le coût d'usinage.

§ 7.3 Réception des flans de produits laminés

L'industrie métallurgique produit des produits laminés de différents profils à partir de différentes qualités de matériaux. En figue. 7.7 montre certains types de produits laminés : a) tige – il s'agit de produits laminés à section ronde de différents diamètres ; diamètre d les cannes sont réglementées, la longueur des cannes fournies n'est pas réglementée et peut être différente : 4 mètres, 6 mètres ou plus.

b) section hexagonale laminée ; la taille de l'hexagone est réglementée S, diamètre du cercle circonscrit D- c'est une taille de référence.

c) tuyaux roulés ; le diamètre extérieur est régulé D et diamètre intérieur d.

d) produits laminés de section carrée ou rectangulaire ; la taille est réglementée UN.

e) tôle ; l'épaisseur de la tôle est réglementée S, longueur UN et largeur b la feuille peut être différente, généralement au moins 1500 mm.

Riz. 7.7 Profils de location

Il existe également des produits laminés façonnés avec une section plus complexe. Le métal est fourni en grande quantité aux entreprises de construction de machines. La longueur de la location peut être différente, généralement de 4 à 9 mètres. Pour obtenir une pièce spécifique de laminé avec la section et les dimensions requises, une pièce de la longueur requise est coupée. Par exemple, vous devez obtenir un flan rond d'un diamètre de 25 mm et d'une longueur de 100 mm. Pour ce faire, une tige d'un diamètre de 25 mm est prélevée et une pièce de 100 mm de long en est découpée, qui est ensuite soumise à l'usinage. Différentes méthodes sont utilisées pour couper le métal : découpe à la scie circulaire ou à la scie à ruban, découpe à la meule abrasive, oxycoupage, coupage plasma, découpe à la cisaille guillotine, etc.

Les produits roulés ont une forme simple. Aucune opération d'approvisionnement supplémentaire n'est effectuée sur eux, ils sont donc nettement moins chers que les estampages. Mais une telle ébauche n’a généralement pas une forme similaire à celle de la future pièce. Par conséquent, la pièce est entièrement fabriquée par des méthodes de découpe, ce qui entraîne une augmentation du nombre d'opérations de découpe, une diminution du taux d'utilisation du métal et, par conséquent, une augmentation des coûts d'usinage. Les flans laminés sont utilisés dans une production unique et à petite échelle dans les cas où il n'est pas économiquement réalisable de produire un tampon coûteux et de passer du temps à préparer la production.

§ 7.4 Pièces soudées

Le soudage est un processus technologique permettant de produire des joints permanents à partir de métaux, d'alliages et d'autres matériaux homogènes et inhomogènes suite à la formation de liaisons atomiques-moléculaires entre les particules des matériaux à assembler. Les matériaux laminés et coulés peuvent être utilisés comme pièces initiales pour le soudage. Les flans d'origine sont reliés les uns aux autres et soudés. En conséquence, la pièce soudée peut avoir une configuration très complexe avec une technologie de fabrication relativement simple et exigeante en main-d'œuvre.

En raison des champs de température inégaux pendant le soudage et le refroidissement, les pièces soudées subissent des contraintes internes. Par conséquent, pour réduire les contraintes, les pièces critiques doivent être recuites. En raison de sa faible intensité de travail et de sa polyvalence, le soudage est utilisé dans tous les types de production. Par exemple, en une seule unité - pour obtenir des ébauches de parties du corps ; en production en série ou en série - pour connecter des pièces de grande et petite taille, pour fixer divers supports et pattes à la pièce de base.

§ 7.5 Opérations finales de production des achats

Fondamentalement, les opérations finales comprennent le nettoyage des pièces à usiner des résidus de sable de moulage, des marques de brûlure, du tartre, ainsi que l'élimination des bavures et des carottes (excès de métal sur la pièce). Le sablage, le grenaillage, le culbutage et le décapage sont utilisés à cet effet.

Sablage - Il s'agit de nettoyer la pièce avec un jet de sable alimenté par de l'air comprimé. Les grains de sable volant à grande vitesse éliminent les restes de sable de moulage, la saleté et le tartre de la pièce, laissant une surface métallique presque propre. Lors du grenaillage, de la grenaille d'acier ou de verre (petites billes) est utilisée à la place du sable.

Galtovka utilisé pour les pièces de petite et moyenne taille. Les flans et le sable ou la grenaille sont versés dans un tambour qui commence à tourner dans différentes directions. En conséquence, les pièces dans le tambour sont nettoyées.

Gravure – il s’agit du nettoyage des pièces à l’acide (pour l’acier et la fonte) ou à l’alcali (pour l’aluminium). Il s’agit de la méthode de nettoyage de la plus haute qualité, mais la plus coûteuse.

Questions pour la maîtrise de soi

1) Quelle est l’essence des processus de moulage ?

2) Comment obtenir un moule lors du coulage dans le sol ?

3) De quels matériaux sont fabriqués les modèles lors du moulage à la cire perdue ?

4) Dans quels processus de coulée le modèle est-il réutilisé plusieurs fois ?

5) Quelle méthode de casting est la plus universelle ?

6) Dans quelle méthode de coulée le moule est-il utilisé à plusieurs reprises ?

7) Donnez une définition du terme « chill » ?

8) Quelle est l’essence des méthodes de formage des métaux ?

9) Quelles sont les principales opérations de forgeage ?

10) Combien de configurations différentes d’ébauches ou de pièces peuvent être produites à l’aide d’une seule matrice ?

11) Dans quelle mesure le volume de métal change-t-il au cours des processus de traitement sous pression ?

12) Dans quels types de production est-il conseillé d'utiliser des pièces forgées ? Pourquoi?

13) Quels profils de location connaissez-vous ?

14) Quels sont les avantages des flans laminés ?

15) Comment obtenir une pièce en location ?

16) Quels sont les avantages des pièces soudées ?

17) Quelle est la matière première utilisée pour les pièces soudées ?

18) Quelles méthodes existent pour nettoyer les pièces ?

19) L’essence du sablage ?

20) L’essence du tumbling ?

Matériaux et exigences pour la qualité de la pièce.

La principale tendance de l'ingénierie mécanique moderne est l'utilisation de matériaux qui offrent les propriétés structurelles et opérationnelles nécessaires et ont une usinabilité accrue à toutes les étapes du traitement. Autrement dit, les matériaux doivent posséder la réserve nécessaire de certaines propriétés technologiques - malléabilité, emboutissage, fluidité, soudabilité, usinabilité.

Une propriété technologique nécessaire aux matériaux déformables est la plasticité technologique. Plus la plasticité du matériau est faible, plus il est difficile d'obtenir une pièce de haute qualité par formage des métaux, plus le processus technologique est complexe, plus le coût de la pièce est élevé. Ainsi, lors de la production de pièces forgées à partir d'alliages à haute résistance difficiles à déformer, il n'est pas toujours possible d'atteindre le degré de déformation requis en une seule séance de chauffage, il est donc nécessaire d'introduire un chauffage intermédiaire supplémentaire, ce qui augmente considérablement le coût et la main-d'œuvre. intensité de la production de forgeage. Des exigences particulièrement strictes en matière de plasticité technologique sont imposées aux alliages dont les produits sont soumis au formage à froid des métaux - extrusion, étirage, pliage, moulage.

Lors du choix d'une méthode de production de pièces moulées, il est également nécessaire de prendre en compte les propriétés technologiques des alliages. Par exemple, si un matériau a des propriétés de coulée réduites (faible fluidité, forte tendance au retrait, etc.), il n'est pas recommandé d'utiliser des méthodes telles que le moulage sous pression ou le moulage par injection pour produire des pièces moulées à partir de ce matériau, car en raison de la faible conformité des moules métalliques, des contraintes de moulage, une déformation de la pièce moulée et des fissures peuvent survenir. Dans de tels cas, il est conseillé d'utiliser les méthodes suivantes : coulée en coquille et coulée dans des moules argilo-sableux.

Il n'est pas souhaitable d'utiliser des alliages sujets à une absorption accrue de gaz (de nombreux alliages de coulée à base d'aluminium) pour produire des pièces par moulage par injection ; Pour la coulée centrifuge, l'utilisation d'alliages sujets à la ségrégation est exclue.

Dans les spécifications techniques des pièces critiques, fortement sollicitées, pour les pièces fonctionnant sous des charges variables, dans des environnements particuliers (pièces de construction de turbines, pièces de génie électrique, telles que arbres, engrenages, engrenages, rotors, disques de turbine et de compresseur, etc. .p.) , indiquent certaines exigences relatives à la qualité du matériau, aux propriétés physiques et mécaniques.

Le processus de fabrication de pièces moulées en acier est beaucoup plus compliqué que celui de la fonte, car les propriétés de coulée de l'acier sont inférieures à celles de la fonte. Pour éviter la formation de porosité de retrait, il faut des bénéfices importants, dont la fusion peut atteindre 60 % du volume de coulée, ce qui entraîne une augmentation de la consommation de matière de 1,6 fois. Compte tenu de la fluidité réduite de l'acier, la section transversale des canaux d'injection doit être augmentée de 1,5 à 3,0 fois. Tout cela réduit naturellement le taux d’utilisation du métal et augmente le coût des pièces.

Dans le tableau 2.10 montre les prix de gros par tonne de pièces moulées en acier pour certains groupes de poids. Tableau comparatif 2.7 et 2.10 pour les pièces moulées du même groupe de masse et de complexité, en fonte et en acier, on peut noter que les prix de gros des pièces moulées en aciers de construction non alliés et faiblement alliés sont proches des prix des pièces moulées similaires en fonte à haute résistance fer.

Compte tenu des propriétés de coulée plus élevées des fontes à haute résistance, de leur résistance et de leur ductilité, il est nécessaire d'évaluer la possibilité de remplacer les pièces moulées en acier par des pièces moulées en fonte à haute résistance.

Dans la structure de la production des fonderies en URSS, les pièces moulées à partir de métaux et d'alliages non ferreux représentent environ 4 %. Cependant, ces dernières années, on a constaté une tendance à une utilisation plus large des alliages non ferreux pour la production de pièces moulées façonnées. Ceci est facilité par la présence d'un certain nombre de propriétés physico-chimiques et physico-mécaniques particulières inhérentes aux alliages constitués de métaux non ferreux et, surtout, d'une résistance spécifique élevée. Dans le tableau La figure 2.11 présente les valeurs de la résistance spécifique de certains matériaux, qui sont définies comme le rapport de la résistance ultime du matériau à sa densité. Comme le montrent les données du tableau, les matériaux tels que les alliages d'aluminium et de titane ont une résistance spécifique plus élevée, ce qui permet de réduire considérablement le poids des produits par leur utilisation.

Parmi les matériaux de coulée fabriqués à partir d'alliages de métaux non ferreux, les alliages d'aluminium sont les plus largement utilisés. Les pièces moulées en alliages d'aluminium représentent environ 70 % de la production totale de pièces moulées non ferreuses ; 25 % sont des pièces moulées en alliages de cuivre. Ces dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans la maîtrise de l'utilisation des métaux réfractaires, notamment du titane, ce qui a considérablement élargi le champ de leur application, notamment pour la réalisation de pièces moulées façonnées.

Les alliages du système aluminium-silicium, appelés silumines, ont les propriétés de coulée les plus élevées. Ces alliages sont largement utilisés dans les industries de l'automobile, de l'aviation, des instruments, des machines, de la construction navale et de l'électricité, car ils possèdent des propriétés de moulage élevées, une ductilité et une résistance mécanique suffisantes et une résistance à la corrosion satisfaisante. Les silumines sont utilisées pour produire des pièces moulées de configurations complexes fonctionnant sous des charges moyennes et lourdes.

Les alliages du système aluminium-cuivre ont des propriétés de coulée réduites, une faible ductilité et une faible résistance à la corrosion, mais sont bien traités par découpe. En raison du large intervalle de cristallisation, les alliages de ce système sont sujets à la formation de fissures de retrait et de porosités de retrait dispersées. Une caractéristique distinctive de ces alliages est leur résistance thermique. Le principal domaine d'application est la construction aéronautique.

Les alliages d'aluminium complexes contenant du cuivre et du silicium ont une fluidité élevée, une résistance à la corrosion et une bonne soudabilité. Ils sont utilisés pour la fabrication de boîtiers pour divers appareils, de pistons d'automobiles et de tracteurs et de pièces de moteurs d'avion.

Les alliages aluminium-magnésium de tous les alliages d'aluminium moulé ont les propriétés mécaniques les plus élevées, une faible densité, une résistance à la corrosion et une résistance élevées. Ils sont utilisés dans la fabrication de pièces moulées soumises à des charges vibratoires élevées ou exposées à l’eau de mer. En raison de la forte tendance à l'oxydation, de la formation de fissures de retrait et de jeu, de l'interaction avec l'humidité dans le moule et d'une fluidité réduite, la production de pièces moulées à partir de ces alliages entraîne des difficultés technologiques importantes.

Les alliages non inclus dans les systèmes considérés sont classés comme alliages complexes ; ils sont utilisés pour les pièces moulées fonctionnant à des températures et des pressions élevées, nécessitant une stabilité dimensionnelle accrue, pour la fabrication de structures soudées et de pièces facilement usinables par découpe.

Le plus grand effet de réduction des coûts est obtenu en augmentant le coefficient de précision du poids, car le poste de dépense en métal est plusieurs fois supérieur à tout autre poste de dépense dans la production de pièces de machines. La Fig. 3.33.

Dans certains cas, pour sélectionner la pièce optimale, il est conseillé de comparer la coulée et le formage du métal. Si une pièce peut être obtenue à la fois par fonderie et par forgeage, il faut tout d'abord évaluer les exigences imposées à la pièce par les conditions d'exploitation (nature des charges, valeurs des propriétés mécaniques, exigences de densité, taille et localisation des grains, etc. .d.). En règle générale, ces exigences sont spécifiées par le concepteur et décrites dans le dessin de la pièce finie. Il est recommandé de fabriquer les pièces critiques soumises à des exigences accrues en matière de propriétés mécaniques, en particulier de résistance aux chocs, à partir d'ébauches forgées ou estampées. Il est préférable de comparer l'emboutissage volumétrique à chaud avec le moulage par injection, le moulage à froid et l'emboutissage à partir de métal liquide.

Si la conception d'une pièce est adaptée à l'emboutissage et au moulage par injection, alors lors du choix d'une méthode de fabrication, les éléments suivants doivent être pris en compte.

Point de fusion de l'alliage. Par exemple, une pièce est en alliage de cuivre. La durabilité des moules lors du moulage par injection d'alliages de cuivre est en moyenne de 5 à 10 000 pièces. pièces moulées, durée de vie de 10 à 20 000 pièces. pièces forgées De plus, le coût des moules est 1,5 à 2 fois plus élevé que le coût d'un timbre. Il convient de rappeler que le paramètre de rugosité de surface des pièces en alliages de cuivre fabriquées par moulage par injection se dégrade avec l'usure du moule, puisqu'un réseau de fissures apparaît à la surface du moule ;

Un trait caractéristique de la métallurgie des poudres en tant que méthode industrielle de fabrication de divers types de pièces est l'utilisation de matières premières sous forme de poudres, qui sont ensuite pressées ou moulées en produits de tailles données et soumises à un traitement thermique (frittage), effectué à des températures inférieures au point de fusion

élément principal de la redevance.

Les principaux éléments de la technologie de la métallurgie des poudres sont les suivants :

obtenir et préparer des poudres de matières premières, qui peuvent être des métaux purs ou leurs

alliages, métalloïdes, composés de métaux avec des non-métaux et autres composés chimiques ;

pressage à partir du lot préparé de produits de la forme requise dans des moules spéciaux, c'est-à-dire moulage du futur produit ;

traitement thermique (ou frittage) des produits pressés, leur conférant des propriétés physiques, mécaniques et autres finales. Dans la pratique de production, il existe parfois des écarts par rapport au processus technologique standard, par exemple, combinant l'opération de pressage et de frittage, l'imprégnation d'une briquette poreuse avec du métal en fusion, un pressage ou un calibrage supplémentaire d'un produit semi-fini fritté, un traitement mécanique supplémentaire de produits frittés, etc.

Les avantages de la métallurgie des poudres sont les suivants :

la possibilité de fabriquer des pièces à partir de matériaux réfractaires, de pseudo-alliages (par exemple cuivre - tungstène, fer - graphite), de matériaux poreux de porosité prédéterminée (filtres, roulements autolubrifiants) ;

des économies importantes de matériaux grâce à la possibilité de presser des produits aux dimensions finales qui ne nécessitent pas (ou presque pas) de traitement mécanique ultérieur ; les déchets de production dans ce cas ne dépassent pas 1 à 5 % ;

la possibilité d'obtenir des produits à partir de matériaux de haute pureté, puisque lors de la fabrication de pièces par métallurgie des poudres (par opposition à la fonderie), l'introduction de toute contamination dans le matériau traité est exclue ;

L'œuvre a été ajoutée au site Internet du site : 2016-06-20

Commande d'écriture d'une œuvre unique

">1. Le concept de pièces en génie mécanique.

">Dans la production moderne, l'une des principales orientations du développement de la technologie d'usinage est l'utilisation d'ébauches brutes avec des formes structurelles économiques, qui garantissent la possibilité d'utiliser les méthodes de traitement les plus optimales avec la productivité la plus élevée et le moins de déchets.

">Une pièce est un objet de travail à partir duquel une pièce finie est fabriquée en modifiant la forme, les dimensions, les propriétés de la surface et/ou de la couche superficielle.

">Le processus de fabrication d'une pièce dans son ensemble peut se dérouler dans deux directions fondamentales :

">1) Fabrication d'ébauches proches en forme et en taille de la pièce finie, puis les ateliers d'approvisionnement représentent une part importante de l'intensité de main-d'œuvre et une part relativement plus faible pour les ateliers d'usinage.

">2) au contraire : la pièce est grossière, les ateliers d'usinage effectuent l'essentiel du traitement.

">Facteurs influençant le choix des achats rationnels :

">1. Matériau. Propriétés technologiques du matériau (malléabilité, emboutissage, soudabilité, propriétés de coulée).

">2. But de la pièce dans l'unité, mécanisme et conditions de son fonctionnement.

">3. Configurations des pièces.

">4. Type de production.

">5. L'influence de la complexité du processus de fabrication.

">6. Les capacités de production seront préparées par des ateliers.

">Séquences de sélection des pièces :

">1. Ils établissent quel procédé technique est le plus approprié pour produire la pièce, ce qui détermine à son tour le type de pièce à usiner.

">2. Parallèlement, il convient de vérifier la possibilité de combiner ces procédés (coulée + soudage, etc.)

">3. Sélectionnez la méthode de formage de la pièce.

">4. Sélection des équipements.

">2. Les principaux facteurs déterminant le choix de la pièce.

">Principaux facteurs :

">1) Le matériau à partir duquel la pièce est réalisée et ses propriétés (coulabilité, emboutissage, soudabilité).

">2) La fonction de la pièce dans l'unité de machine, le mécanisme et ses conditions de fonctionnement.

">3) Configuration des pièces.

">4) Type de production.

">5) L'influence de la complexité du processus technologique pour l'usinage ultérieur.

">6) Précision requise de la pièce et de sa surface (écrouissage, rugosité).

">7) Capacités de production des ateliers d'approvisionnement.

">8) Temps consacré à la préparation technologique en général.

">9) Possibilité de réajustement rapide des équipements technologiques.

">Détail des unités

"> 1. dents de roues, volants, blocs, moyeux, boîtiers et chapeaux de roulements, tés, chapes, en production de masse il est conseillé de les réaliser par fonderie dans les cas où il est irrationnel de les réaliser par emboutissage. En production à petits grains et production unique Il est conseillé de le réaliser par moulage.Pour les dents de roues en production grossière et en série, il est conseillé de le réaliser par estampage avec le moletage sur place de la dent.

">2. Il est recommandé de fabriquer des arbres lisses et étagés avec une petite différence de pas (jusqu'à 10 mm), des coupelles, des bagues, des bagues, à la fois en tant qu'unité et en tant que produit réel, à partir de produits laminés (profilés, tôles, tuyaux ).

">3. Il est recommandé que les poutres, consoles, dalles, tant telles que fabriquées que telles que fabriquées, soient fabriquées à partir de barres profilées.

">4. Les pièces de petite et moyenne taille sont judicieusement fabriquées à partir de matières plastiques et de méthodes de métallurgie des poudres.

">5. acier, arbres creux étagés, grandes bagues en acier avec brides, de préférence fabriquées par estampage à chaud ou à partir de tuyaux

">6. Disques, alliages de titane résistants à la chaleur, fabriqués de manière opportune par estampage à chaud avec post-laminage.

">3. Fabricabilité des ébauches.

"> ITK ">- représente un ensemble de propriétés de conception qui déterminent son aptitude à atteindre des coûts optimaux pendant la production, l'exploitation et la réparation, afin de garantir des indicateurs de qualité, un volume de production et des conditions de travail spécifiés. Les indicateurs TCI sont divisés en qualitatifs et quantitatifs :

">INDICATEURS QUALITATIFS"> : l'évaluation est réalisée sur la base de l'expérience pratique, dès la conception opérationnelle.

">INDICATEURS DE QUANTITÉ"> : permettre d'évaluer de manière objective et assez précise la fabricabilité des options comparées par rapport aux pièces ; c'est la complexité de fabrication, le coût technologique et le taux d'utilisation du métal.

">INTENSITÉ DE MAIN-D'ŒUVRE DE FABRICATION DE LA COUVERTURE"> : représente le temps total consacré à la fabrication d'une pièce ; une évaluation approximative de l'intensité de travail peut être réalisée à l'aide de la « méthode du poids »

"> , où T est la complexité de la pièce conçue et standard," xml:lang="fr-FR" lang="fr-FR">G"> - la masse de la pièce conçue et standard.

">COÛT TECHNOLOGIQUE DE LA COUVERTURE"> : Le coût des matériaux est exprimé : , où : M est le coût des dépenses pour les matériaux de base en roubles, Z est le salaire des ouvriers en roubles par pièce,"> - le coût de l'indemnisation de l'usure des équipements techniques en roubles par pièce, - les coûts liés au fonctionnement et à l'utilisation des équipements en roubles par pièce.

">RATIO D'UTILISATION DES MATÉRIAUX"> : , où est la masse de la pièce, est la masse des consommables pour l'obtention de la pièce.

">Maximum assure une production plus coûteuse

">1) Il est souhaitable que le contour de la pièce soit une combinaison des formes géométriques les plus simples.

">2) les formes et les tailles des éléments individuels de la pièce doivent être unifiées (c'est-à-dire sélectionnées parmi les rangées)

">3) La précision dimensionnelle et la rugosité de surface de la pièce doivent être économiquement justifiées.

">4) Il est conseillé d'utiliser au maximum les méthodes permettant d'obtenir des pièces sans enlèvement supplémentaire de copeaux.

">5) La conception de la pièce doit permettre la possibilité de sa fabrication à partir de deux ou plusieurs pièces.

">4. Méthodes de sélection des pièces de construction de machines.

">1) Les parties du boîtier de type fermé sur lesquelles sont montés les mécanismes de travail et les composants de la machine (carters de moteur, bancs, cylindres, boîtiers d'appareils) doivent être réalisées par moulage).

">2) Pièces de carrosserie de type ouvert, pour lesquelles les mécanismes de travail (châssis, carters) sont réalisés par moulage en série, et soudés en production unique et en petite série.

">3) Des parties de composants de machines - engrenages, blocs, volants d'inertie, moyeux, boîtiers et chapeaux de palier - sont fabriquées par traitement sous pression en production de masse et par moulage en production individuelle.

"> - les arbres étagés lisses avec les différences de diamètre nécessaires (cuvettes, bagues, bagues) doivent être fabriqués à partir de matériaux laminés.

"> - les arbres creux étagés en acier, les bagues en acier avec brides sont fabriqués à partir de tuyaux.

">- il est conseillé de réaliser les disques de turbine par pressage à chaud suivi d'un laminage à chaud.

">5. Matériaux de moulage de base.

">TABLEAU DE PRÉSENTATION

">Fontes "> ce sont des alliages de fer avec du carbone dont la fraction massique de carbone est supérieure à 2 % ; la fonte comprend du silicium, du manganèse, du phosphore, etc.

">Fonte grise ">(sch10,15,20,25) : fonte grise SCh, 10 - résistance à la traction.

">Fonte ductile ">(KCh30-6, KCh33-8) : 30 résistance à la traction, 6 % d'allongement relatif le plus faible, ont de bonnes propriétés plastiques à froid.

">Fontes à haute résistance">(HF35.40) : résistance à la traction 35, le graphite (???) a une forme sphérique, ce qui augmente la résistance.

">Fontes antifriction">(AChS-1AChV-2, AChK-2) Ils fonctionnent par contact par friction, résistants à l'usure, contiennent une petite quantité d'additifs de chrome et de cuivre titane, peuvent être malléables, gris, à haute résistance.

">Fontes alliées">(CHH1, CHH16M2, CHH28g) : contiennent un grand nombre d'éléments d'alliage : X-Chrome, G-manganèse, Yu-ammonium, S-siliceux, N-nickel, Sh-sphérique...

">Acier "> alliages de fer et de carbone avec une fraction massique de carbone inférieure à 2 %, elle est indiquée en centièmes de pour cent.

">Aciers alliés">(15L, 20L, 30L, 45L) - ont de bonnes propriétés de coulée.

">Aciers alliés de construction">(15GL,30HNML) le chiffre après la lettre indique la teneur en éléments d'alliage ; s'il n'y a pas de chiffre, alors sa teneur n'est pas supérieure à 2">%. Alliages de cuivre">.">Laiton "> sont des alliages de cuivre et de zinc.">Bronze ">- alliages de cuivre avec de l'étain (BrS30, BR016S5)">Alliages d'aluminium"> est un alliage d'aluminium avec du cuivre, du manganèse, du silicium, etc.

">Alliages de magnésium">(ML5,ML12) - les fonderies (l'aluminium est présent) ont une résistance spécifique élevée, sont bien traitées par découpe, sont capables d'amortir les vibrations, ne fondent que sous vide et sont sujettes à la formation de fissures chaudes.">Alliages de titane">(VT5L,VT6L) - résistance spécifique élevée, fluidité élevée, soudabilité réduite, soudage sous vide chimiquement actif.

">6. Propriétés de coulée des alliages.

">1) La fluidité est la capacité d'un alliage à l'état liquide à remplir un moule de coulée et à reproduire les tailles et les formes du moule de coulée et des noyaux. Elle augmente avec l'augmentation de la température de surchauffe de l'alliage. Le carbone et le phosphore améliorent la fluidité.

">2) Le retrait est une diminution générale du volume et de la taille des pièces moulées lors du refroidissement et de la solidification. Pour éviter cela, des bénéfices sont établis pour un approvisionnement supplémentaire en métal lors de sa solidification.

">3) Contraintes de coulée internes - lors du refroidissement et de la solidification du métal coulé en raison du retrait, des contraintes de retrait internes apparaissent si">, alors une déformation se produit. Si une rupture se produit, une fissure se forme. Cela peut être évité en augmentant la fluidité et en refroidissant lentement l'alliage dans la région des températures élevées.

">4)LIQUATION (???) "> - c'est l'hétérogénéité de l'alliage en termes de composition chimique, à la fois dans les parties individuelles de la coulée (zonale) et dans les cristalloïdes (???) de l'acier, le carbone, le phosphore et le soufre sont éliminés, formant une hétérogénéité de l'alliage. Ceci est évité par un bon mélange de l'alliage pendant la coulée.

">5) Absorption des gaz ? Les métaux et alliages lors de la fusion sont capables d'absorber les gaz (hydrogène, méthane) provenant de la rouille, de l'humidité, du carburant et la qualité de l'alliage change. Réduire l'absorption des gaz peut être suffisant en passant à travers l'alliage d'autres gaz qui ne sont pas absorbés par ces alliages, mais éliminent les gaz dissous, ou l'utilisation de la fusion dans des fours sous vide.

">Exigences pour les alliages de coulée :

">1) Ils doivent remplir le moule au mieux, c'est à dire avoir une grande fluidité.

">2) Ils doivent avoir un point de fusion bas.

">3) Ils devraient présenter un léger retrait au refroidissement.

">4) Ils doivent avoir une légère capacité à absorber les gaz.

">5) Ils doivent avoir une bonne structure.

">6) Ils doivent avoir une légère capacité de ségrégation, qui à certains endroits est un alliage.

">7) Ils devraient avoir le coût le plus bas.

">8) Ils doivent être faciles à découper et avoir une assez bonne soudabilité.

">7-8. Coulée dans des moules sablo-argileux : l'essence du processus technologique, les capacités technologiques, la portée et l'équipement.

">1,2 côtes ; " xml:lang="-none-" lang="-none-">

">3 modèle ;

">4 tiges ;

">5 formulaire ;

">6 contremarches ;

">Cette méthode représente jusqu'à 70 % des coulées de matériaux ; pour la fabrication des moules de coulée, des mélanges de moulage de sable et d'argile sont utilisés. Avec l'ajout d'additifs :

">1) les déchets de l'industrie des pâtes et papiers ne permettent pas au mélange de s'effriter. 2) la poussière de charbon ne permet pas au mélange de brûler. 3) les déchets de mazout ne permettent pas au mélange de métaux non ferreux de brûler.">Processus technologique :

">1) Préparation du sable de moulage : - séchage du sable et de l'argile dans des fours

"> - broyage de l'argile sur des moulins et des canaux jusqu'à un état fin

"> - mélanger le mélange - faire vieillir le mélange - l'alimenter pour le moulage

">2) Moulage (assure la réalisation d'un moule de coulée) Pour l'assurer, sont nécessaires : des flacons, des modèles de coulée et des noyaux. Un modèle de coulée est une copie des contours de la pièce en cours de coulée, en tenant compte la tolérance pour l'usinage. Le matériau pour la fabrication des moules de coulée est le bois (noyer, hêtre, bouleau, tilleul, pin, épicéa). Souvent, le modèle est collé à partir de pièces séparées avec des directions de fibres différentes (pour une plus grande résistance). Il peut résister à 5 à 500 moulages. Parfois, il est en fonte, en laiton.

">Pour obtenir des cavités et des trous, des tiges sont réalisées.

">Les boîtes à drapeaux sont des boîtes qui n'ont que des murs (FIG)

">3) Coulage - la méthode d'approvisionnement en matière fondue dans le moule dépend de la configuration, de l'épaisseur de la paroi et du métal. Lorsque la fonte est coulée, le métal est amené à des parois minces pour assurer un refroidissement uniforme. Lorsque l'acier est coulé, le métal est fourni à des éléments plus épais, c'est-à-dire qu'un retrait important est caractéristique .

"> Classes de précision de lancer :

">-taille jusqu'à 100 kg classes 7-13 (7 pour les petites pièces moulées en production de masse ; 13 pour les grandes pièces moulées en production unique)

"> - tolérances 9-14 qualités - rugosité 0,2 -40 microns - tolérances 2,5 10 microns par face

">Avantages : ">- exécution pour diverses conditions de production

"> - complexité de configuration - poids et dimensions différents

">Inconvénients : "> - forte intensité de travail - durée - faible productivité lors du moulage manuel - faible qualité - tolérances élevées - impact négatif sur l'environnement

">9. Coulée dans des moules en carapace : l'essence du processus technologique, les capacités technologiques, le champ d'application et l'équipement.

"> Étant donné que la résistance du moule de coulée dans les moules en sable et argile est faible, cela nécessite une grande quantité de mélange de moulage (4 à 12 tonnes de mélange sont utilisées pour 1 tonne de coulée). Les progrès de la chimie des polymères ont permis de trouver des mélanges liants qui augmentent la résistance à l'état sec, c'est-à-dire qu'il est apparu la possibilité de remplacer la forme sablo-argileuse par une forme coquille.

">Matériaux : ">-sable de quartz-résine thermodurcissable

">La résistance à la traction d'un tel mélange augmente de 15 à 20 fois et s'élève à 5 MPa

">Processus de casting "> : commence par le fait que sur un bouclier fait maison

"> le modèle est installé (ils sont en métal), ils sont chauffés à 200-300 degrés, lubrifiés avec un lubrifiant de démarcation et conservés 10-30 secondes. Le mélange de moulage est versé, la résine est chauffée et lie les grains de sabler en formant une coque de 6-15 mm. Après avoir retiré le mélange, la coque et la plaque du modèle sont placées dans un four où elles sont maintenues à 600-700°C pendant 3 minutes, pendant lesquelles la résine se transforme en un état solide. Après cela, la coque est expulsée. Si le moule est composé de deux, ils sont alors collés ensemble. Si nécessaire, un noyau est installé et le métal est coulé. Une fois la pièce coulée refroidie, la coque calme est détruite car une partie de la résine brûle. Le mélange est régénéré (?), c'est-à-dire que le mastic ignifuge peut être réutilisé.

">Caractéristiques :

">-Les moules en coque peuvent être fabriqués à l'aide d'un outillage en métal chaud.

"Les mélanges >-sable-résine ont une fluidité élevée, c'est-à-dire que la précision dimensionnelle augmente (grade 8" xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz">=40-80 microns). - masse des pièces moulées 0,5-50 kg.

"> - l'efficacité de la méthode, les allocations sont réduites de 2 fois.

"> - la quantité d'usinage est réduite.

">-Le volume du sable de moulage diminue.

"> - les opérations d'élimination à forte intensité de main-d'œuvre sont éliminées.

">Cette méthode est utilisée de la manière la plus rationnelle dans des conditions de production de masse (au moins 200 pièces moulées par an)

">Inconvénients : "> - travaux sur équipements chauds. - perte de précision du moule lors de la réalisation de pièces lourdes.

">10. Coulée à la cire perdue : l'essence du processus technologique, les capacités technologiques, le champ d'application et l'équipement.

">L'essence de la méthode est d'utiliser un modèle jetable d'une seule pièce.

">Dans ce cas, avant de couler la masse fondue, le modèle est démoli par fusion, compression et dissolution.

"> Processus technologique :

">Un modèle ou maillon de modèle est réalisé dans un moule dont le plan de travail a la configuration d'une pièce moulée avec surépaisseur ; pour l'usinage, le modèle est réalisé à partir de matériaux à bas point de fusion (cire, paraffine), élevé capacité à se dissoudre (carbonite), capacité à brûler sans formation de résidus. Recueillis en blocs comportant des modèles du système de déclenchement et des bénéfices. Ensuite, un bloc de papillons de nuit avec un mélange de moulage liquide (suspension) pour moules en coquille forme une couche de moins plus de 1 mm sur la surface, la coquille est construite par pollinisation en 3 à 10 couches, chaque couche est séchée à l'air ou à l'ammoniac. Après cela, la composition du modèle est fondue à 100 degrés, puis calcinée. Après refroidissement et durcissement , le moule en céramique est détruit. Le processus fournit une surface lisse et propre (qualité 8-11) avec des tolérances de 1,4 mm. Ce processus fournit un CMM maximum (85-95%) En raison de l'amélioration de la forme, les pièces moulées de 0,8-2 mm peut être obtenu.

">Avantages : "> - la capacité de produire des pièces moulées de n'importe quel alliage, n'importe quelle configuration, à paroi mince. - la capacité de créer des structures complexes combinant plusieurs pièces. - la capacité d'organiser à la fois une production individuelle et en série. - une réduction des coûts des matériaux de moulage. - réduisant les effets nocifs.

">Inconvénients : "> - Intensité et durée du travail. - Un grand nombre de facteurs influençant la qualité de la coulée. - Une large gamme de matériaux pour l'obtention du moule. Augmentation de la consommation de métal sur les portes.

">11. Coulée dans des moules métalliques (refroidissement) : l'essence du processus technologique, les capacités technologiques, la portée et l'équipement.

">Un moule de refroidissement est un moule de coulée en métal rempli de matière fondue ; il est utilisé à plusieurs reprises. Il se compose de deux moitiés, d'une plaque et d'inserts. Les moitiés sont mutuellement centrées avec des broches et reliées par des verrous. Les paramètres du moule de refroidissement dépasser la valeur de la pièce moulée par la quantité de retrait de l'alliage. Les noyaux sont retirés de la pièce moulée après sa solidification et son refroidissement. La masse fondue est versée à travers le système de portes et l'énergie est fournie par les bénéfices. Les gaz sont éliminés par les parois du moule de refroidissement. La conception du moule de refroidissement peut être complexe (monobloc, avec connecteurs horizontaux, verticaux et plusieurs connecteurs plats)

">Processus technologique :">1) Préparation de la matrice au travail : la surface de joint est soigneusement nettoyée ; la facilité de déplacement des pièces et la précision du centrage sont vérifiées ; une couche de revêtement ignifuge et de peinture est appliquée sur la surface de la matrice ; la matrice est chauffé à la température de fonctionnement (473-623)

">2) Faire fondre en versant

">Caractéristiques de l'interaction du moule avec le métal coulé :

">Le moule métallique a une plus grande conductivité thermique, une plus grande capacité thermique et une perméabilité aux gaz presque nulle. 1) Le processus de refroidissement du matériau de coulée est plus intense (une structure plus fine et plus dense est obtenue)

">2) La fluidité hydraulique du matériau diminue, c'est-à-dire que la capacité de remplissage du moule est pire (des pièces moulées à parois plus fines ne sont pas obtenues) 3) Le moule est pratiquement inflexible, il est donc possible d'assurer une précision plus élevée (qualité 12-15 ), mais en même temps cela contribue à la formation de contraintes internes importantes (fissures, déformations)4) la surface interne du moule est recouverte d'un mélange de parement, la rugosité de surface est donc faible (8-10 microns)

">Avantages : ">-augmentation de la productivité du travail (2-3 fois).

"> -réduire le coût des investissements en capital (augmentation du retrait des pièces moulées 1). -augmenter la qualité des pièces moulées. -améliorer les conditions sanitaires et hygiéniques. -possibilité d'automatisation et de mécanisation complètes.

">Inconvénients : "> - coût élevé du moule, complexité de sa fabrication.

"> - formation de contraintes internes. - difficulté à produire des pièces moulées de configuration complexe. Utilisé en production en série et en série : lot minimum de plus de 20 grandes et 400 petites pièces moulées par an (fonte) ; 400 à 700 pièces moulées par an (aluminium ).

">12. Coulée centrifuge : l'essence du processus technologique, les capacités technologiques, le champ d'application et l'équipement.

">Il s'agit d'une méthode de fabrication de pièces moulées, dans laquelle le métal versé dans un moule est exposé à des forces centrales. Des moules de coulée rotatifs sont utilisés, c'est-à-dire des pièces moulées, uniquement des corps de rotation. Il n'y a aucune restriction sur le matériau du moule de coulée. Puisque le moule tourne, on utilise des entraînements (le plus souvent entièrement électriques), ces machines sont appelées centrifuges ; avec un axe de rotation horizontal et vertical.

">Dans les machines à axe horizontal, on produit principalement des tuyaux ; avec un axe vertical, on réalise des pièces moulées basses (le diamètre est beaucoup plus grand que la hauteur)

">A) forgeage B) moule avec broche ED. La masse fondue (3) sous l'action des forces centrales est projetée sur les parois des moules et durcit. Donne un rendement en eau de 100 %. Les conditions de formation de la coulée sont déterminé par le matériau de coulée. Le nombre de tours est de 1500 du côté de la surface extérieure de la surépaisseur peut être inférieur, mais du côté intérieur plus.

">Avantages : ">-les pièces moulées ont une densité élevée en raison de la faible présence de vides. -consommation de métal plus faible en raison de l'absence de système d'injection. -élimination des coûts de fabrication des noyaux. -élimination de l'influence de la fluidité sur la capacité de remplissage des le moule de coulée.-possibilité de réaliser des pièces moulées à partir de deux alliages différents : renforcé, soudage par fusion, coulée séquentielle de divers alliages.

">Inconvénients : "> imprécision du diamètre du côté de la surface libre (différence de hauteur) Lors du renforcement, le renfort est d'abord installé dans le moule de coulée, qui est rempli d'un alliage de composition différente, ce qui réduit l'usure. Lors du soudage, un manchon métallique est d'abord installé, puis l'alliage est coulé. Lors de la coulée séquentielle, un métal est d'abord coulé, puis lorsqu'il durcit, il ne reste que sur les surfaces internes, un autre métal est coulé.

">Des tolérances minimales de fonderie sont fixées pour la fonte grise, puis les tolérances augmentent.

">13. Moulage par injection.

">Le métal en fusion est versé dans une chambre à manine spéciale, puis se déplace dans cette chambre sous pression. Il remplit la cavité du moule à grande vitesse à travers les canaux d'entrée, se solidifie sous une pression excessive, formant une pièce moulée ; après ouverture du moule de coulée, le moulage est retiré.

">Caractéristiques :

"> Le glissement des moules métalliques et la surpression sur le métal liquide permettent d'obtenir des pièces moulées de haute qualité, de précision et de faible rugosité. Schéma de fonctionnement d'une machine avec chambre de pressage à froid verticale :

">La matière fondue est introduite dans la chambre de pressage (2) et par le piston (1) à travers !!!... dans le moule de pressage composé d'une moitié mobile (7) et d'une moitié mobile (6), le reste de le métal est poussé hors de la chambre (2) par le piston (3) avec un ressort (4). La pièce moulée finie (8) ainsi que les carottes sont retirées de la moitié mobile (7) du moule.

">La pression est de 30 à 177 MPa. La vitesse de libération du métal liquide dans le moule est de 0,5 à 120 m/s.

">Le moule de coulée est rempli en 0,1 à 0,01 seconde.

">L'énergie plastique élevée du métal en mouvement permet d'obtenir une bonne fréquence de surface. L'utilisation d'un moule de coulée et l'action de la pression lors de la solidification de la pièce coulée contribuent à l'obtention de degrés de précision de 7 à 9." xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz">20-10 microns " xml:lang="fr-US" lang="fr-US">Ra"> 1,25-0,63

">Recevez des castings de" xml:lang="en-US" lang="en-US">Al">, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Cu">, " xml:lang="fr-FR" lang="fr-FR">Zn">-alliages.

">Le poids des pièces moulées par injection dépend de la puissance de la machine et peut en réalité aller de quelques grammes à kg.

">La résistance des pièces moulées obtenues par coulée dans le sol augmente de 10 à 15 %.

">La structure se détériore, car pendant le processus de remplissage du moule, de l'air et des gaz se forment à partir de la combustion du lubrifiant et forment une porosité gaz-air.

"> «+» ">1. Obtention de pièces moulées avec une faible épaisseur de paroi inférieure à 1 mm et une surface développée d'une grande surface ; 2. Amélioration de la qualité ; 3. Élimination complète des opérations à forte intensité de main d'œuvre de fabrication, d'assemblage et de démoulage des moules, depuis le le moule de presse en métal est utilisé à plusieurs reprises, le processus d'extraction effectué par la machine 4. Amélioration significative des conditions de travail sanitaires et hygiéniques.

"> «-» ">1. Limites des pièces moulées en termes de dimensions et de poids ; 2. Coût élevé du moule ; 3. Fabrication à forte intensité de main d'œuvre, durabilité limitée du moule, notamment lors de la coulée de métaux ferreux ; 4. Retrait des gaz et porosité.

">14. Coulée sous laitier électrolytique. FIG.

">Le processus de fusion et de trempage se déroule simultanément.

">Au début du processus, un cristalliseur de cuivre 6 refroidi à l'eau est rempli de laitier préfondu 4. Un courant électrique est fourni aux électrodes refondues 7 et au germe 1, situés dans la partie inférieure du cristalliseur. Le laitier le bain a une faible conductivité électrique, par conséquent, lorsqu'un courant électrique le traverse, une grande quantité de chaleur est libérée. Le bain de scories est chauffé à une température de 1973 C, grâce à laquelle les extrémités des électrodes fondent à travers les extrémités des électrodes immergées Des gouttes de métal en fusion traversent le bain, s'accumulent dans la zone de cristallisation, formant un bain de métal fondu 3 au-dessus de la couche de laitier, qui est continuellement reconstitué dans la partie supérieure avec la masse fondue des électrodes consommables et séquentiellement solidifié dans la partie inférieure du cristalliseur.

">Lorsqu'une pièce moulée 2 est reçue, les électrodes 7 sont soulevées vers le haut à mesure qu'elles fondent. Pour former une cavité interne dans la pièce moulée, une tige métallique 5 est installée, qui s'élève vers le haut. L'essence du processus est que la fusion est combinée dans le temps et l'endroit en remplissant le moule de coulée. La coulée est progressivement envoyée au moule de coulée. Le moule de coulée remplit 2 fonctions, il est utilisé pour former une pièce moulée. Il est utilisé pour produire des pièces moulées en forme à partir d'aciers et d'alliages spéciaux et de pièces moulées pour à des fins critiques, qui sont soumises à des exigences élevées en matière de propriétés technologiques et de qualité.

">Pièces moulées de type cylindre, canalisations rondes et ovales, corps de vannes, centrales thermiques et nucléaires. Récipients à très haute pression, bielles, etc.

">15. Coulée continue

">Le métal liquide est aspiré de manière uniforme et continue dans la forme refroidie du cristalliseur (2) à partir d'une extrémité et, sous la forme d'une tige solidifiée, est extrait par un mécanisme spécial à partir de l'autre extrémité, ce qui entraîne des conditions créé pour la solidification continue de la pièce moulée.Les pièces moulées sont denses sans cavités de retrait avec une résistance mécanique élevée.

">Plateau (4) avec germes (5) installé en partie basse du cristalliseur.

">Alimenté de la poche (1) dans la cavité de coulée (6).

">Épaisseur 10-16 mm. Vitesse 0,75-1 m/min.

">Pendant le processus de coulée, le tuyau est continuellement retiré du moule, ce qui garantit une résistance élevée. La qualité des pièces moulées correspond à la coulée dans des moules métalliques. Tuyaux F jusqu'à 0,8 m et jusqu'à" xml:lang="en-US" lang="en-US">l"> = 10m.

">"+"1. Production de pièces moulées de différentes sections de longueur illimitée, rendement accru, coûts réduits pour la fabrication de moules de fonderie. 2. Automatisation des processus de coulée de métaux, élimination complète des opérations à forte intensité de main-d'œuvre. Normes sanitaires.

">"-" L'intensité du refroidissement de la masse fondue augmente, ce qui entraîne des contraintes internes.

">16. Coulée par compression

">L'essence est que pour améliorer la capacité de remplissage du moule de coulée et améliorer la qualité de la coulée, le processus est effectué de telle manière que les dimensions géométriques et la forme de la coulée changent à mesure que le moule de coulée est rempli de matière fondue. Cela permet de réduire les pertes de chaleur de la masse fondue et de remplir le moule de manière optimale pour produire des pièces moulées à parois minces et de grandes dimensions.

">Le processus peut être réalisé de 2 manières :

">1. En faisant tourner la moitié du moule de coulée par rapport à un axe fixe.

">2. Mouvement plan-parallèle d'une des 2 moitiés.

"> Après préparation et assemblage du moule, la matière fondue est coulée dans la partie inférieure du récepteur métallique de l'installation de fonderie, étape 1, puis ce moule est retourné, étape 2, et la matière fondue remonte dans l'installation, remplissant la cavité entre les demi-moules et les parois latérales qui ferment l'installation par les extrémités. A l'heure actuelle, en fermant les demi-moules, la configuration du volume de matière fondue est telle que leur déperdition thermique est sous forme de min. moment de fin du rapprochement des demi-moules, étape 3, la distance entre eux correspond à l'épaisseur de la paroi de coulée, et le métal en excès est coulé dans le creuset de réception. Après solidification de la coulée, le demi-moule mobile revient à son état d'origine et la pièce moulée est retirée de l'installation, c'est-à-dire les pièces moulées sont obtenues avec une faible épaisseur de paroi allant jusqu'à 2 mm et une surface importante de 1000x3000 (panneaux, pièces satellites)" xml:lang="en-US" lang="en-US">Al"> 2, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Al">4, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Al"> 6, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Mn"> 5). Les pièces moulées ont une bonne structure et de bonnes propriétés mécaniques. En raison du fait que la formation du processus de coulée se déroule simultanément avec le remplissage des moules de coulée et se termine au moment de son remplissage. Le rendement n'est pas élevé, 8- 10 %. Le processus a une faible intensité de travail. Vous permet de remplacer les produits rivetés et soudés.

">17. Emboutissage du métal liquide

"> L'emboutissage par métal liquide est l'un des procédés technologiques progressifs qui permet d'obtenir des pièces denses avec des jeux d'usinage réduits et des propriétés physiques, mécaniques et opérationnelles élevées.

"> Le processus technologique d'emboutissage des métaux liquides combine les processus de coulée et de matriçage à chaud.

"> Le procédé consiste dans le fait que la matière fondue versée dans la matrice du moule est compactée avec un poinçon monté sur le coulisseau d'une presse hydraulique jusqu'à ce que la solidification soit complète.

"> L'accouplement du poinçon et de la matrice forme une cavité de forme fermée. Les contours extérieurs de la pièce sont obtenus sous forme fendue si la pièce présente des saillies externes, ou sous forme monobloc en l'absence de saillies. Cavités internes sont formés par introduction du poinçon dans le métal liquide.

"> Après démoulage, la pièce est soumise à différents types de transformation ou utilisée sans autre transformation.

"> Sous l'influence d'une pression élevée et d'un refroidissement rapide, les gaz dissous dans la masse fondue restent dans une solution solide. Tous les vides de retrait sont remplis de masse fondue non solidifiée, ce qui donne des pièces denses et ayant une structure cristalline fine, ce qui permet pour fabriquer des pièces fonctionnant sous pression hydraulique.

"> Grâce à cette méthode, il est possible d'obtenir des pièces complexes avec des bossages de formes diverses sur la surface extérieure, bien au-delà des dimensions hors tout principales de la pièce. Des trous peuvent être obtenus dans les pièces, situés non seulement le long du mouvement du poinçon, mais aussi dans le sens perpendiculaire.

"> Il est possible de presser des renforts métalliques et non métalliques dans les pièces.

"> Le procédé permet de produire des ébauches façonnées à partir de métaux purs et d'alliages à base de magnésium, d'aluminium, de cuivre, de zinc, ainsi que de métaux ferreux.

">18.Conception des pièces moulées

">Exigences pour la conception des pièces moulées :

"> Les conditions suivantes doivent être remplies :

">1) Si possible, les pièces moulées doivent avoir un contour externe simple avec un nombre minimum de nervures, de saillies et de cavités internes. 2) La conception de la pièce moulée doit garantir un niveau élevé de ses caractéristiques de performance, de résistance, de rigidité et d'étanchéité. 3) La conception de la pièce moulée doit tenir compte de son interaction avec la forme de fonderie. 4) La conception de la pièce moulée doit être suffisamment technologique en termes de pièce moulée choisie.

">5) Les surfaces de base de la pièce moulée doivent avoir un emplacement pratique pour la coupe. 6) La conception de la pièce moulée dans ces conditions doit fournir" xml:lang="en-US" lang="en-US">min"> consommation de matériaux. 7) La coulée doit être compacte ; les gros produits doivent être divisés en plusieurs parties.">Élaboration d'un dessin de coulée.">Données initiales : 1. Plan de la pièce 2. Informations sur le programme de production 3. Matériau 4. Objectif de la pièce dans l'assemblage.">Au début "> lors du développement d'une pièce moulée, vous devez tout d'abord évaluer sa fabricabilité. Étudiez attentivement la conception de la pièce et, si possible, son élasticité. Il est nécessaire d'évaluer la possibilité d'obtenir des surfaces internes, des trous, en se rappelant que le nombre de Les tiges augmentent considérablement l'intensité du travail de fabrication et d'assemblage du moule et augmentent le risque de devenir défectueux.">Assurer la commodité des pièces moulées.">Le développement du processus technologique de fabrication des pièces moulées commence par l'examen des options possibles pour son emplacement dans le moule de coulée. 1. Sélection de la surface de séparation.

">La surface le long de laquelle, lors de l'assemblage du moule, ses parties inférieure et supérieure sont reliées est appelée surface de joint. a) La conception de la pièce moulée doit permettre la possibilité de son emplacement dans un demi-moule ou n'avoir qu'une seule petite partie (dans les moules métalliques). b) Si la pièce est située dans les deux parties du moule, la surface de joint doit coïncider avec la surface de joint du modèle. Pour déterminer la possibilité de retrait libre des modèles du moule, la méthode de l'ombre est utilisé. Lorsque le bain de coulée est éclairé par des rayons parallèles, des zones sombres n'apparaissent nulle part le long de toutes les sections. c) Les surfaces internes de la pièce coulée doivent avoir un nombre suffisant de fenêtres ou de trous, dont la taille et l'emplacement doivent garantir la disposition correcte et stable des pièces dans le moule.">Assurer la qualité des moulages">La qualité des couches de coulée dans différentes parties du moule ne sera pas la même lors du remplissage du moule de coulée avec du métal liquide, fondu ; des contaminants du métal lui-même peuvent s'accumuler et monter vers le haut. Gaz dissous dans le métal s'élèvent vers les parties supérieures de la pièce moulée et des cavités sédimentaires sont également créées. La meilleure qualité de la pièce moulée est formée au fond du moule.

">Objectif de l'épaisseur de paroi des pièces moulées"> Objectif de l'épaisseur minimale de paroi. Si l'épaisseur de paroi est trop élevée, cela peut conduire à l'apparition de cavités sédimentaires, de porosité, etc. A terme, la résistance des parois diminue et la consommation de métal augmente. Si l'épaisseur de paroi est sous-estimé, alors dans ce cas il est difficile d'obtenir une coulée technologiquement avancée : formes métalliques inachevées, vides, fissures.

">L'épaisseur minimale peut être choisie en fonction des dimensions de la pièce : N=(2*l+b+h)/3. Pour les pièces moulées réalisées par moulage au sable, il existe des tableaux spéciaux selon lesquels cette épaisseur est sélectionnée. Si N>8, alors l'épaisseur de paroi pour les pièces moulées en acier et en fonte est considérée comme étant d'au moins 40-30 mm ?.<0,1 для алюминиевых сплавов минимальная толщина стенки 2мм, медь, олово - 2.5 мм. -4 мм.

">Si l'épaisseur de paroi minimale résultante s'avère être > indiquée sur le dessin, il est alors nécessaire de procéder à un ajustement en accord avec le concepteur. Objectif des recouvrements sur les pièces moulées

">Un chevauchement est une section technologique d'une fonderie où des trous, des cavités, sont difficiles voire impossibles à obtenir par les méthodes de coulée.

">19. Règle de choix des bases et de réglage des dimensions

">Base - surface, combinaison de surfaces, axe, point = pièce. Utilisé pour le basement lors de l'usinage. Bases : finition, usinage d'ébauche. Lors du choix des bases d'ébauche, les recommandations suivantes doivent être prises en compte : 1. Les dimensions de l'ébauche la base doit, si possible, être minime, dans ce cas sa déformation et ses écarts seront minimes.2. Il est préférable que les surfaces de la base soient situées dans la partie inférieure du moule et y soient formées en raison de l'empreinte du modèle et non les noyaux.3. Comme surfaces de base, il est déconseillé d'utiliser des surfaces qui coïncident avec le connecteur du moule métallique ou qui le traversent.4 Les bases technologiques d'ébauche doivent assurer une position stable de la pièce coulée dans le dispositif d'usinage.

">Règles de base pour agencer les dimensions des pièces moulées.

">1. Les surfaces brutes doivent être référencées à la base de coulée brute directement ou à l'aide d'équations dimensionnelles.

"> G-brut, à égalité avec B

">2. La base de finition d'origine doit être liée à la base brute A.

">3. Toutes les autres dimensions des surfaces d'usinage doivent être liées à la base d'usinage B.

">20.Enregistrement d'un dessin d'un flan coulé

">Les dessins sont établis conformément aux règles de l'USCD. Les pièces moulées en fonte doivent contenir toutes les données nécessaires à la fabrication, au contrôle et à l'acceptation. Le document source est un dessin de la pièce. Au début - un dessin au trait fin de la pièce, puis sur toutes les surfaces traitées appelées surépaisseurs, recouvrements. Après avoir déterminé la position de la pièce coulée dans le moule et les lignes de joint du moule, établir les pentes de coulée et attribuer des rayons de congé. En tenant compte des dimensions et de la position des tiges, la la conception et les dimensions des surfaces internes et des trous sont déterminées, après quoi un système de dimensionnement est installé.

">Objet des conditions techniques">1.Indiquer le type de traitement thermique, les limites de dureté établies,

">méthodes et lieu de mesure de la surface. 2. La classe de précision des dimensions, des masses, du degré de déformation et un certain nombre de tolérances pour l'usinage sont indiqués conformément à GOST 26845-85. Pour différentes tailles d'une même pièce moulée, l'utilisation de différentes classes de précision sont autorisées 3. Non spécifiés sur le dessin, il existe des rayons de courbure et des pentes de moulage 4. Déplacements admissibles des flacons.

">5. Informations sur le matériau indiquant GOST 6. Informations sur le type, la quantité et l'emplacement des défauts de coulée admissibles (porosité, cavités, fissures).

">21. Capacités technologiques du formage des métaux

">Dans les entreprises des industries mécanique et métallurgique, diverses méthodes de formage des métaux sont utilisées. Par exemple, dans les entreprises de construction mécanique, le forgeage ouvert, l'emboutissage volumétrique et en tôle sont largement utilisés, dans les usines métallurgiques - laminage, étirage et pressage (extrusion )."> Forgeage gratuit"> est réalisé à l'aide de marteaux ou de presses. Une variété de formes de pièces forgées obtenues grâce au forgeage libre sont obtenues à l'aide du même outil universel - percuteurs, perçages, laminages et autres. Dans le processus de forgeage libre, sous l'influence de la force développée par un marteau ou une presse, le métal se renverse en hauteur avec une augmentation de ses dimensions en longueur et en largeur. Ainsi, la forme du produit est formée en raison de la compression de la pièce et d'une déformation inégale dans différentes directions.">Estampage 3D"> est un type de forgeage et est un processus technologique dans lequel un forgeage embouti est obtenu en remplissant de force la cavité de la matrice avec du métal. La déformation du métal lors du forgeage volumétrique est effectuée à l'aide d'un outil spécial - un tampon dont la cavité de travail est une impression de la forme du produit que l'on souhaite obtenir. Par conséquent, la forme et les dimensions de la cavité de la matrice doivent correspondre au type de produit souhaité. Grâce à des méthodes de volumétrie précise, principalement d'estampage à froid, il est possible d'obtenir pièces ne nécessitant pas d'usinage ultérieur par découpe.

"> Rouler "> est l'une des méthodes courantes de formage des métaux. Au début, l'étain était laminé pour fabriquer des plats, l'or et l'argent pour frapper des pièces de monnaie et des feuilles de plomb pour les tuyaux. Actuellement, les méthodes de laminage des métaux ont reçu de nombreuses applications pratiques dans la production de différents types de produits. En fonction de l'emplacement des rouleaux et de leur mouvement relatif, les méthodes de laminage sont : longitudinales, transversales et hélicoïdales (hélicoïdales). Tous les procédés de formage des métaux sont basés sur la capacité des matériaux métalliques à l'état solide à changer forme et taille sous l'influence de forces externes appliquées, c'est-à-dire être déformées plastiquement. pour une grande variété de processus de formage, ils peuvent être combinés">en deux groupes principaux"> procédés de production métallurgique et mécanique. Le premier groupe comprend : le laminage, le pressage et l'étirage, c'est-à-dire les procédés basés sur le principe de continuité du processus technologique. Produits de la production métallurgique (tôles, bandes, rubans, produits laminés périodiques et profilés , tuyaux, profilés, fils, etc.) sont utilisés comme ébauche dans les ateliers de forgeage et d'emboutissage et d'usinage et comme produits finis pour la création de divers types de structures. Le deuxième groupe comprend des procédés tels que le forgeage, le matriçage (à chaud et à froid), emboutissage de tôles Ces procédés assurent la production de produits bruts (pièces) et de pièces finies qui ne nécessitent pas de traitement mécanique ultérieur.">Traitement "> la pression peut être appliquée aux métaux et alliages qui ont la réserve de plasticité nécessaire, assurant la déformation sans violer la continuité du matériau, c'est-à-dire sans sa destruction. La plasticité n'est pas une propriété immuable et prédéterminée du matériau - elle est influencée par un certain nombre de facteurs : composition chimique du matériau, température et taux de déformation, forme de la zone de déformation, etc. En créant des conditions de déformation appropriées, la plasticité technologique requise peut être obtenue.">K "> dépendance à la température et à la vitesse de déformation">faire la distinction entre déformation à froid et à chaud.

">Déformation à froid"> se produit dans de telles conditions de température et de vitesse lorsqu'un seul processus se produit dans le matériau - le durcissement (ou le durcissement) du métal.">Déformation à chaud"> est effectué dans de telles conditions de traitement température-vitesse lorsque deux processus se produisent simultanément dans le matériau : le durcissement et la recristallisation (durcissement et ramollissement), et le taux de ramollissement est égal ou supérieur au taux de durcissement. Lors de la déformation à chaud, toutes les propriétés mécaniques du matériau sont améliorées : à la fois la résistance et la plasticité, la résistance aux chocs augmente particulièrement. Après déformation à chaud, en règle générale, la microstructure est à grains fins, la macrostructure est fibreuse. La formation d'une macrostructure fibreuse lors de la déformation à chaud est un phénomène utile, notamment dans la fabrication de pièces critiques (disques de turbine, arbres, rotors, etc.). Lors du choix d'un procédé technologique pour le formage des métaux, il convient de prendre en compte les propriétés technologiques des alliages. Plus la ductilité du matériau est faible , plus il est difficile d'obtenir une pièce de haute qualité, plus le processus technologique est complexe et plus le coût de la pièce est élevé.

">22. Méthodes de base pour réaliser des ébauches par déformation plastique

">La déformation plastique de surface (SPD) est le traitement sous pression des pièces dans lequel seule la couche superficielle du matériau est déformée plastiquement.

"> Le traitement par les méthodes SPD est effectué sur des machines à couper les métaux avec des outils spéciaux. Ces méthodes de traitement des pièces impliquent une déformation plastique de leur matériau sans formation de copeaux.

"> Il existe deux types de PPD."> Déformation plastique volumétrique (VPD), qui permet de former de nouveaux éléments de la pièce : ondulations, filetages, cannelures, surfaces dentées, etc. Déformation plastique de surface (SPD) finition de surface en lissant les irrégularités et en renforçant la couche superficielle du pièce à usiner : laminage avec rouleaux et billes, lissage au diamant, mandrinage et calibrage des trous avec bille, traitement avec brosses métalliques, grenaillage, gaufrage, etc.

">Les méthodes SPD sont productives et offrent une qualité de surface élevée (dureté accrue, contraintes de compression résiduelles, faible rugosité de surface) et la précision nécessaire. Habituellement, le SPD est produit sur un équipement universel et est facilement automatisé. Il est précédé d'un traitement de finition (tournage de finition et ennuyeux, alésage, etc. ).

">Ces méthodes incluent"> : refoulement, compression, expansion, indentation, emboutissage, étirement, redressage, moletage. La restauration des dimensions des pièces s'effectue en déplaçant une partie du métal de ses zones non travaillées vers les surfaces usées. La nécessité de fabriquer des dispositifs spéciaux et Les matrices rendent la plupart des méthodes de ce type de réparation économiquement justifiées uniquement lors de la restauration de nombreuses pièces similaires.">Brouillon "> est utilisé pour augmenter le diamètre extérieur des pièces pleines ou pour réduire le diamètre intérieur et augmenter les diamètres extérieurs des pièces creuses en réduisant leur hauteur. Cette méthode restaure diverses bagues présentant une usure le long du diamètre intérieur ou extérieur, des tourillons d'arbres et d'essieux, dents des roues dentées et autres pièces.">Compression "> est utilisé pour réduire le diamètre intérieur des pièces creuses en réduisant celui extérieur. Cette méthode restaure les bagues en métaux non ferreux, les œillets de leviers à trous lisses ou oblongs, les carters de pompes hydrauliques, les séparateurs de roulements à rouleaux, etc. Après compression , le diamètre extérieur de la pièce est augmenté (par exemple, méthode électrolytique) et le long du diamètre intérieur, elle est élargie jusqu'à la taille requise.">Concours "> est utilisé pour augmenter le diamètre extérieur en augmentant le diamètre intérieur. De cette manière, les broches, bagues (y compris cannelées), arbres creux et autres corps rotatifs sont restaurés. L'expansion est souvent réalisée à froid des pièces ; Les pièces trempées sont d'abord soumises à un revenu ou à un recuit. Le poinçon utilise parfois des billes d'acier du diamètre requis. Après compression, la pièce le long du diamètre extérieur est généralement usinée.">Indentation "> est utilisé pour augmenter la taille des pièces usées d'une pièce en redistribuant le métal de ses surfaces non travaillantes. Cette méthode restaure les surfaces latérales usées des cannelures, des dents d'engrenage, des goupilles à rotule, etc. Les pièces durcies sont d'abord soumises à une trempe. Après indentation, traitement mécanique des surfaces restaurées de la pièce, traitement thermique et meulage.">Capuche "> est utilisé pour augmenter la longueur des pièces (leviers, tiges, tiges, tiges, etc.) en raison du rétrécissement local de leur section transversale sur une petite zone en appliquant une force perpendiculaire à la direction d'allongement. Le dessin est réalisé dans un état chaud des pièces avec chauffage local jusqu'à 800 x 850 °C.">S'étirer, comme une capuche">, sert à augmenter la longueur de la pièce, mais la direction de l'allongement coïncide avec la direction de la force agissant. L'édition est utilisée pour éliminer la flexion, la torsion et la déformation des pièces. Cette méthode restaure les arbres, les vis mères, les axes, les connexions tiges, tiges, supports, poutres, cadres et boîtiers .">Modifier ">s'effectue à l'aide de presses, de vérins, d'agrafes, d'appareils spéciaux, de masses et de marteaux. Selon le degré de déformation et la taille de la pièce, le redressage est réalisé à froid de la pièce ou avec son préchauffage.">Moletage "> sert à restaurer les ajustements fixes sur les tourillons d'arbre. La pièce, fixée au centre du tour, est roulée avec un rouleau à encoche en acier U12A ou ShKh15 avec un angle d'affûtage de 6070° et une dureté de HRC 5558 , fixé dans un support. De cette façon, le diamètre de la pièce peut être augmenté jusqu'à 0,4 mm avec une dureté de pièce HRC<30 накатку производят в холодном состоянии при обильном охлаждении машинным маслом. После накатки деталь шлифуют или накатывают гладким роликом до получения требуемого размера.

">23.Opérations de base de forge

">Bouleversement, atterrissage, brochage, perçage, roulage, etc.

">Le refoulement est une opération de forgeage associée à l'augmentation de la section transversale de la pièce d'origine et à la réduction de sa hauteur.

">Coefficient d'Ukova

">Atterrissage "> opération, qui s'effectue par refoulement, mais réalisée sur une partie du zag.">Culotte ">une opération de forgeage associée à la réduction de la section du crochet et à l'augmentation de sa longueur.">Micrologiciel "> - obtention de trous dans une pièce forgée (généralement ronde)">Rouler sur un mandrin"> forgeron

">Opération associée à l'augmentation du DIAMÈTRE extérieur et intérieur de l'ébauche de bague et à la réduction de l'épaisseur de sa paroi.

">Matériel de forge.">Le forgeage est effectué sur des marteaux de forge. La conception du marteau est basée sur le principe de l'action d'impact, l'énergie d'impact du marteau est déterminée par la masse des pièces tombantes et"> leur chute au moment où ils atteignent le zag.

">Selon le type de marteau utilisé :"> - vapeur-air (1) ; - pneumatique (2) ; - mécanique. (1) peut travailler à la vapeur ou à l'air comprimé. La chaleur de la vapeur et l'énergie de l'air comprimé dans le marteau se transforment en travail de mouvement de les parties tombantes, elles se répartissent en : simple(s) action(s), double action

">(a) le dispositif de stockage d'énergie est utilisé uniquement pour soulever des pièces qui tombent

">(b) l'énergie est utilisée pour exercer une pression sur le piston du marteau par le haut pendant sa course de travail (2) le vecteur d'énergie est l'air. La masse des pièces tombantes peut aller jusqu'à 75 kg (simple action), jusqu'à 1000 kg. ( 2ème action) Utilisation - Toutes les presses à forger sont des équipements sans impact (pour réaliser des emballages de grandes dimensions), elles peuvent être para-hydrauliques et hydrauliques.

">Forces de 5 à 150 mN">Défauts de forgeage. ">Peut se produire à différentes étapes du processus technique. lorsque l'emballage est chauffé pendant le processus de formage pendant le processus de refroidissement 4. lors d'un traitement thermique incorrect (1) en raison d'une violation du mode de chauffage du matériau) Sous-chauffe chauffer à" xml:lang="en-US" lang="en-US">t"> ↓ " xml:lang="en-US" lang="en-US">t"> forgeage ou temps de maintien insuffisant lors du forgeage" xml:lang="en-US" lang="en-US">t">. Des fissures superficielles ou internes apparaissent dans le liège (manque de ductilité) b) Une surchauffe des défauts se produit lorsque le liège est chauffé à" xml:lang="en-US" lang="en-US">t"> acceptable pour une nuance d'acier donnée ou lors d'un vieillissement à long terme. Le résultat est une croissance extrême des grains et une diminution de la résistance) Le brûlage est le processus d'oxydation ou de fusion le long des joints de grains du métal à la suite d'un chauffage oxydatif prolongé en haut" xml:lang="en-US" lang="en-US">t">. Le métal perd sa résistance et sa ductilité, ce qui conduit à la destruction. Une fracture à gros grains est caractéristique. Signe : dégagement abondant d'étincelles diffusantes, formation de déchirures au contour incurvé. d) Décarburation - brûlure à nouveau.

">24. Matières premières pour la production de forge d'ébauches

">Pour les procédés de forgeage, les matières premières sont des lingots dont la masse peut varier de quelques kilogrammes à 250...350 tonnes, et des billettes laminées. Pour l'emboutissage à chaud, les billettes forgées, laminées, embouties et les billettes obtenues par étirage, comme ainsi que du métal liquide.Dans l'emboutissage des tôles, le matériau de départ est constitué de tôles et de bandes laminées à chaud et à froid en divers aciers, alliages à base d'aluminium, de cuivre, de nickel, de titane, de métaux précieux et d'autres matériaux.

">La préparation du matériau source (lingot, barre ou tôle) pour le forgeage et l'emboutissage comprend des opérations telles que le tri, la découpe à longueur, l'élimination des défauts de surface, le traitement thermique si nécessaire, etc. Si la déformation est réalisée à chaud, il est nécessaire de chauffer le métal. La variété des opérations technologiques existantes dans la production de forgeage et d'emboutissage nécessite le respect des dispositions de base suivantes lors du choix d'un procédé technologique : le procédé technologique adopté doit assurer la réalisation de produits avec une certaine précision de leur géométrie forme et taille, propriétés mécaniques, structure et absence de défauts de surface et internes. Lors de la conception d'un processus technologique, un contrôle de qualité périodique des produits est prévu, qui doit non seulement identifier, mais également prévenir l'apparition de défauts. Les opérations de finition incluent ces types de traitement comme bavures de détourage ou autres déchets, calibrage pour améliorer la précision des dimensions et de la forme du produit, et amélioration de la qualité de surface, traitement thermique, redressage, nettoyage et gravure, revêtements galvaniques et de peinture, oxydation, anodisation, etc. .

">26. Types de déformations lors de la transformation plastique des métaux

">La nature de la déformation plastique peut être différente selon la température, la durée de la charge ou le taux de déformation. Avec une charge constante appliquée au corps, la déformation évolue avec le temps ; ce phénomène est appelé fluage. Avec l'augmentation de la température , le taux de fluage augmente. Des cas particuliers de fluage sont la relaxation et les séquelles élastiques. L'une des théories expliquant le mécanisme de déformation plastique est la théorie des dislocations dans les cristaux.

">La principale caractéristique par laquelle la déformation plastique est divisée en types dans la théorie de la déformation mécanique est la température. Elle détermine le rapport des processus de durcissement et de ramollissement qui se produisent en parallèle dans le corps déformé.

">L'ensemble des phénomènes associés à une augmentation des propriétés de résistance des métaux en cours de déformation plastique est appelé écrouissage ou durcissement à froid.

">Si lors de la déformation plastique les caractéristiques de résistance du métal diminuent, nous parlons alors de ce qu'on appelle le ramollissement du métal.

">Les processus de renforcement et d'adoucissement se produisent au fil du temps à certains rythmes, déterminés par les conditions de déformation et la nature du métal déformé. Selon le processus prédominant, les résultats de la déformation seront différents.

">Il existe plusieurs options pour diviser la déformation plastique en types, dont en pratique la plus répandue est celle qui distingue uniquement les déformations à chaud et à froid.

">La déformation plastique des métaux est dite à chaud si elle se produit à une température égale ou supérieure à la température à laquelle commence la recristallisation (">T "> ">T ">enregistrement). Température">T ">prise en Kelvin. Recristallisation (">T ">recr = 0,4  ">T ">pl), c'est-à-dire que le processus de croissance de nouveaux grains non déformés, provoquant la restauration de toutes les caractéristiques physiques et mécaniques originales du métal, parvient à se dérouler complètement, il n'y a pas de distorsion du réseau cristallin.

">Lors de la déformation à froid, la recristallisation et la récupération sont totalement absentes et le métal déformé présente tous les signes de durcissement. La plage de température de déformation à froid se situe en dessous des températures auxquelles commence la recristallisation (">T">< ">T ">recr). En raison de la déformation à froid, la résistance du métal à la déformation augmente et la ductilité diminue. Il est généralement utilisé dans les étapes finales d'obtention des produits pour garantir la précision dimensionnelle, le niveau de propriétés requis et une qualité de surface élevée.

">Selon la classification ci-dessus, les déformations à froid et à chaud ne sont pas associées à des températures de chauffage spécifiques, mais dépendent uniquement de l'apparition des processus de durcissement et de ramollissement. Le type de déformation peut être déterminé par la température de traitement du métal donnée.

">27. Caractéristiques mécaniques des aciers et alliages déformables

">Aciers alliés pour matrices de déformation à froid :

">Ces aciers doivent avoir une dureté et une résistance supérieures à la dureté et à la résistance du métal déformé ; une résistance élevée à l'usure ; une ténacité suffisante ; une trempabilité appropriée ; des changements volumétriques insignifiants pendant le durcissement.

">Les aciers à haute teneur en chrome sont utilisés pour les grandes matrices de forme complexe, fonctionnant sous des charges et une usure accrues. L'acier X12, qui a des propriétés mécaniques inférieures, est rarement utilisé. L'acier X12F1 est supérieur à l'acier X12M en termes de ductilité, de ténacité et de résistance au revenu. L'acier X12M avec une teneur élevée en C après durcissement, il obtient une dureté plus élevée. L'acier H6VF est utilisé pour les matrices de taille relativement petite.

">Les alliages plastiquement déformables ont des propriétés mécaniques élevées, ils peuvent être facilement estampés, coupés avec des ciseaux et traités sur des machines.

"> L'utilisation d'alliages plastiquement déformables est limitée par leur coût élevé.

"> Les duralumines comprennent un groupe d'alliages à base d'aluminium plastiquement déformables.

">Les caractéristiques mécaniques sont déterminées par les facteurs suivants :

">-substance, sa structure et ses propriétés ;

">-caractéristiques de conception de l'élément, c'est-à-dire taille, forme, présence de moyeux, état de surface ;

">-conditions lors du chargement : température, vitesse, répétabilité de la charge, etc.

"> Les matériaux structurels se comportent différemment au cours du processus de déformation jusqu'à la destruction. Le comportement plastique se caractérise par un changement significatif de forme et de taille, tandis qu'au moment de la destruction, des déformations importantes se développent qui ne disparaissent pas après la suppression de la charge. Ces matériaux sont appelés ductile. Avec un comportement fragile, la destruction se produit lorsque de très petites déformations, et les matériaux ayant de telles propriétés sont appelés fragiles. Cependant, les mêmes matériaux de structure, soumis à des conditions de déformation différentes, se comportent différemment : dans certaines conditions, ils se manifestent comme des matériaux ductiles, sous d'autres comme fragiles. À cet égard, les principales caractéristiques macromécaniques des matériaux - élasticité, plasticité, viscosité, etc. sont plus correctement appelées non pas leurs propriétés, mais les états du matériau.

">28. Plage de température de formage à chaud

">Pour le formage à chaud, le métal est chauffé à une certaine température et déformé jusqu'à ce que sa température descende à un niveau auquel une déformation ultérieure est impossible. Ainsi, le métal peut être déformé dans une plage de température strictement définie. La température maximale est sa température supérieure. La limite est appelée limite supérieure et le minimum est appelé limite inférieure. Chaque métal a son propre intervalle de température strictement défini pour le traitement sous pression à chaud. La limite supérieure de l'intervalle de température tb.p est choisie de manière à ce qu'il n'y ait pas de combustion excessive, intense oxydation et décarburation, ainsi que surchauffe Lors du choix de la limite supérieure de la plage t-p pour les aciers à haute teneur en carbone et alliés, il est nécessaire de garder à l'esprit leur plus grande tendance à la surchauffe. La température de la limite inférieure tn.p doit être telle qu'après déformation à ce t-t, le métal ne reçoit pas de renforcement (durcissement) et a la granulométrie requise. Le choix de la limite inférieure est particulièrement important pour les aciers alliés et les alliages qui n'ont pas de transformations de phase et allotropiques, par exemple, pour aciers austénitiques et ferritiques. Les propriétés finales de ces aciers sont déterminées principalement par la limite inférieure de la plage de température (puisqu'ils ne sont pas soumis à un traitement thermique).

">La plage de température de formage à chaud est de 1150 à 850, refroidissement à l'air ; la formabilité est bonne ; l'emboutissage profond est autorisé. À l'état traité thermiquement, les aciers se distinguent par une ductilité élevée. La plage de température de travail à chaud est de 1180 à 900 C, le refroidissement est lent.Bien embouti et soudé par tous types de soudure.

"> Chaque métal et alliage a sa propre plage de température strictement définie pour le traitement sous pression à chaud. Par exemple, l'alliage d'aluminium AK4 470 - 350 C ; l'alliage de cuivre BrAZhMts 900 - 750 C ; l'alliage de titane VT8 1100 - 900 C. Pour les aciers au carbone, le La plage de température de chauffage peut être déterminée selon le diagramme d'état (voir section. Par exemple, pour l'acier 45, la plage de température est de 1 200 à 750 C et pour l'acier U10 de 1 100 à 850 C.

">29. Forgeage gratuit

">Ébauches obtenues par forgeage et emboutissage de colis.

">Sv.k. est destiné à la fabrication de pièces forgées" xml:lang="en-US" lang="en-US">m">= 0,3kg-10t.

">Dans les conditions de production individuelle et à petite échelle, la précision est réglementée par la norme GOST 7505-89

">Matériel utilisé : marteaux vapeur-air simple et double action, marteaux pneumatiques.

">Le forgeage est un dégonflage à chaud, donc tous les aciers et pièces moulées sont utilisés.

">Laine en surface " xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz">=320-160

">Utilisation de faux timbres" xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz">=80, coefficient de précision brut 0,4-0,5, ce qui conduira à" xml:lang="fr-FR" lang="fr-FR">V"> traitement de la fourrure.

">«+»1. Possibilité d'obtenir du métal de qualité avec des propriétés mécaniques (ductilité particulière) ; 2. Possibilité d'obtenir des fixations de grandes dimensions ;

">3. Équipement de moindre puissance. « - » 1. Faible productivité ; 2. Intensité de travail importante ; 3. Grandes tolérances, chevauchements et tolérances, ce qui signifie. Perte de métal lors du traitement mécanique.">Technique. Le processus de réception des colis comprend les opérations suivantes :">1. Opérations préparatoires (préparation des lingots au forgeage ou découpe des tiges en goujons dimensionnels) 2. Opérations de forgeage ou d'emboutissage. Toutes opérations techniques conduisant à modifier la forme des goujons 3. Opérations techniques finales. Traitement des bavures, perçage et poinçonnage. 4. Finition : montage, détartrage, calibrage, traitement thermique.

">30. Principaux défauts du forgeage ouvert

">Types et causes de défauts

">Les pièces forgées fabriquées en s'écartant des spécifications techniques et nécessitant des travaux supplémentaires pour éliminer les défauts qui y sont identifiés sont dites défectueuses.

">Les principales causes de défauts dans les pièces forgées sont :"> métal de départ de mauvaise qualité du lingot ou de la pièce ; modes de chauffage incorrects du lingot ou de la pièce ; techniques de forgeage incorrectes ; non-respect du mode de refroidissement de la pièce forgée après forgeage ; travail avec un outil défectueux.

">Les principaux défauts des pièces forgées sont les fissures ou défauts externes, les déliés, les ruptures ou fistules internes et les délaminages, les pressions et plis, les bosses, les éclats, les inclusions non métalliques et les traces de jeu de retrait.

">La raison de l'apparition de fissures dans les pièces forgées peut être : un matériau source de mauvaise qualité d'une pièce ou d'un lingot ; le forgeage à basse température ; un refroidissement inégal de la pièce forgée ; l'utilisation de techniques incorrectes et de très grandes réductions lors du forgeage. Fissures découvertes lors du forgeage, ils sont éliminés à chaud par découpe à l'aide d'axes spéciaux, et à froid par nettoyage avec des meules abrasives, découpe avec des burins pneumatiques et d'autres méthodes.

">Volosovine Les ">sont des fissures très fines et petites (visibles après gravure à l'œil nu) qui peuvent se former lors du forgeage ou du laminage de lingots contenant de petites bulles de gaz sous-corticales, et lors d'un refroidissement trop rapide des pièces forgées. Les déliés sont souvent hérités des produits laminés. .

">Défauts "> apparaissent : lors de la première compression du lingot lors du forgeage à basse température ; lorsque la pièce est mal chauffée (grillage du métal).

">Des fistules (vides ou trous) sont obtenues dans la zone axiale en raison de techniques de forgeage incorrectes des pièces rondes sous percuteurs plats, lorsque le brochage avec de petites compressions s'effectue de cercle en cercle sans passer à une section carrée avec renversement ultérieur du coins.

">En appuyant sur "> (La figure montre la séquence de formation) apparaissent lors du brochage en raison d'une faible avance lors du sertissage profond de la pièce ou du forgeage sur des gâches défectueuses. Lors du refoulement, des plis sont obtenus à partir de la surface étagée de la pièce, qui apparaissent comme un résultat d'un brochage de mauvaise qualité de la pièce avant son refoulement.

">Les bosses se produisent lorsque la pièce à usiner et les percuteurs sont négligemment nettoyés du tartre qui est forgé dans le corps de la pièce forgée pendant le processus de formage.

">Flokens "> fissures internes résultant de la libération d'hydrogène absorbé par l'acier liquide lors de la fusion. Des troupeaux se forment à la suite d'un refroidissement rapide de la pièce forgée après le forgeage et d'autant plus que la section transversale de la pièce forgée est grande.

">Les inclusions non métalliques (scories, sable) et les traces de relâchement de retrait dans les pièces forgées sont généralement révélées lors du traitement mécanique. Si la partie rentable n'est pas complètement éliminée pendant le processus de forgeage, alors les restes de la cavité de retrait sous forme de relâchement sont révélés lors du forgeage.

">Les défauts irréparables dans les pièces forgées comprennent : les fissures longitudinales et transversales profondes, les défauts, le jeu et les inclusions non métalliques, l'épuisement professionnel. Les pièces forgées présentant des défauts irréparables sont inutilisables et sont rejetées.

">Les défauts corrigibles dans les pièces forgées comprennent : les petites fissures, l'échauffement du métal, les pressions et les plis, s'ils ne sont pas inclus dans le contour de la pièce. Les petites fissures sont découpées à froid avec des burins pneumatiques et lors du forgeage à chaud. avec des axes spéciaux.Les pressions et les plis, s'ils ne sont pas inclus dans le contour de la pièce, sont éliminés par meulage à la meule émeri ou par découpage.Pour améliorer les propriétés mécaniques du métal afin d'éliminer l'influence de la surchauffe et de réduire contraintes internes, les pièces forgées sont soumises à un traitement thermique primaire - recuit, normalisation et amélioration

Commande d'écriture d'une œuvre unique

Classification des méthodes d'obtention des blancs

Vide

- un objet de production à partir duquel une pièce est obtenue par diverses méthodes en modifiant la forme, les dimensions, les propriétés physiques et mécaniques du matériau et la qualité de la surface.

Il existe quatre types de billettes en génie mécanique - bobine (fil ou ruban enroulé en bobine), tige (tiges, bandes, tiges), pièce (pièces moulées, pièces forgées, morceau de tiges) et poudre (poudres de presse, granulés, comprimés) pour obtenir des pièces en plastique, métallo-céramique et céramique.

Un très grand nombre de pièces peuvent être obtenues à partir d'ébauches de bobines de grande longueur, un plus petit nombre à partir d'ébauches de barres et une seule pièce à partir d'une ébauche de pièce. Il est conseillé de fabriquer des pièces de petite taille et de petit poids à partir d'ébauches de bobines et de tiges.Pour obtenir un taux d'utilisation élevé de la matière, il est nécessaire d'utiliser des ébauches de pièces proches en forme et en taille de la pièce finie. À partir de poudres et de granulés, on obtient des ébauches ou des pièces finies dont le traitement ultérieur n'est presque pas nécessaire.

Les principales méthodes de fabrication des flans sont présentées à la figure 1.

Choisir la bonne méthode de production d'une pièce signifie déterminer un processus technologique rationnel pour sa production, en tenant compte du matériau de la pièce, des exigences de précision de sa fabrication, des conditions techniques, des caractéristiques opérationnelles et de la production en série. Le génie mécanique dispose d'un grand nombre de façons d'obtenir des pièces. L'approximation maximale des formes géométriques et des dimensions de la pièce aux dimensions et à la forme de la pièce finie est la tâche principale de la production d'ébauches. La forme, les dimensions et la qualité du matériau de la pièce spécifiée par le concepteur déterminent en grande partie la technologie de fabrication. Ainsi, le choix du type de pièce se produit au cours du processus de conception, car lors du calcul de la résistance, de la résistance à l'usure ou de la prise en compte d'autres indicateurs de performance, le concepteur part des propriétés physiques et mécaniques du matériau de la pièce.

Le coût de fabrication d’une pièce est influencé par des facteurs de conception, de production et technologiques. La mesure dans laquelle la pièce prend en compte l’influence des facteurs du premier et du deuxième groupe nous permet de juger de la fabricabilité de la pièce.

.

Sous

fabricabilité de la pièce Il est généralement admis de comprendre dans quelle mesure une pièce donnée répond aux exigences de production et garantit la durabilité et la fiabilité de la pièce pendant le fonctionnement. La production de pièces technologiquement avancées à une échelle de production donnée garantit des coûts de production, des coûts de production, une intensité de travail et une intensité de matériaux minimes. La solution optimale lors du choix des pièces ne peut être trouvée que sous la condition d'une analyse complète de l'influence sur le coût de tous les facteurs, y compris la méthode d'obtention de la pièce. Dans le coût de fabrication d’une pièce, une part importante est constituée des coûts matières.Les méthodes les plus largement utilisées pour produire des pièces en génie mécanique sont : le moulage, le traitement de déformation plastique, le découpage, le soudage et une combinaison de ces méthodes. Chaque méthode contient un grand nombre de façons d'obtenir des blancs.

Fonderie

- obtention de pièces en versant du métal en fusion d'une composition chimique donnée dans un moule de coulée dont la cavité a la configuration de la pièce.

Traitement de déformation plastique

- des procédés technologiques basés sur la déformation plastique du métal.

Soudage

- processus technologique de production de joints permanents à partir de métaux et d'alliages résultant de la formation de liaisons atomiques-moléculaires entre les particules des pièces à relier.

Coupe

- obtention d'une pièce à partir de produits laminés obtenus par déformation plastique, découpage ou découpage.

Choisir une méthode d'obtention d'une pièce est une tâche difficile. La méthode d'obtention d'une pièce doit être économique, garantir une haute qualité de la pièce, productive et peu laborieuse. La production artisanale et individuelle se caractérise par l'utilisation d'acier laminé à chaud, de pièces moulées obtenues dans des moules en sable et en argile et de pièces forgées obtenues par forgeage sous forme d'ébauches. Cela entraîne des tolérances importantes et une intensité de travail importante pour l'usinage ultérieur.

Dans des conditions de production à grande échelle et en série, les méthodes suivantes pour obtenir des ébauches sont rentables : marquage à chaud ; moulage sous pression, moulage sous pression, moulage en coquille, moulage à la cire perdue. L'utilisation de ces méthodes peut réduire considérablement les tolérances et réduire l'intensité du travail nécessaire à la fabrication de la pièce.

Les matériaux pour la fabrication de pièces doivent avoir la réserve nécessaire de certaines propriétés technologiques - malléabilité, emboutissage, fluidité, soudabilité, usinabilité. Pour les matériaux déformables, une propriété technologique nécessaire est la plasticité technologique. Des exigences particulièrement strictes en matière de ductilité technologique sont imposées aux alliages à partir desquels les pièces sont réalisées par formage à froid - extrusion, étirage, pliage, moulage.

Si le métal a une faible fluidité et une forte tendance au retrait, il n'est pas recommandé d'utiliser le moulage sous pression sous pression, car en raison de la faible souplesse du moule métallique, des contraintes de coulée, une déformation de la pièce moulée et des fissures peuvent se produire. Il est conseillé d'utiliser le moulage en coquille et le moulage dans des moules en sable et en argile.

Pour les pièces critiques et fortement sollicitées (arbres, engrenages, roues dentées), pour lesquelles certaines exigences sont imposées sur la qualité du métal et les propriétés physiques et mécaniques, il est conseillé d'utiliser des pièces forgées, car lors du processus de déformation un grain fin, une structure fibreuse dirigée est créée, ce qui augmente considérablement les propriétés physico-mécaniques du matériau. L'utilisation de méthodes précises garantit une propreté de surface suffisante et une haute précision des pièces. Les améliorations apportées au forgeage et à l'emboutissage fournissent des paramètres de rugosité et une précision dimensionnelle cohérents avec les opérations d'usinage et même de finition. Le calibrage et l'extrusion à froid assurent la réalisation de pièces finies (rivets, écrous, boulons).

Critères de choix

méthode d'obtention des blancs initiaux le plus souvent déterminé par le programme de production :

• Pour les gros volumes de production, il faut s'efforcer de rapprocher le plus possible la configuration et les dimensions de la pièce d'origine des dimensions de la pièce finie (taux d'utilisation du métal) ;
• Pour les petits volumes de production, des coûts minimes doivent être considérés comme un choix rationnel.

Les principaux facteurs influençant le choix des ébauches initiales sont également (hors programme de production) :

1. Type de matériau en cours de traitement ;
2. Configuration et dimensions ; poids;
3. Conditions d'utilisation;
4. La rentabilité de la méthode d'obtention des ébauches initiales.

Méthodes de base pour obtenir les blancs initiaux:

En construction mécanique, la majeure partie des ébauches est fabriquée dans les fonderies en coulant le métal dans des moules, et dans les ateliers de forge et de pressage par traitement sur des marteaux et des presses de forgeage et d'emboutissage. Les principaux facteurs influençant le choix de la méthode d'obtention des ébauches initiales sont le coût et le programme de production annuel.

Production d'ébauches par coulée

La masse des pièces moulées peut atteindre 300 tonnes et la longueur jusqu'à 20 M. Les matériaux les plus courants pour les moules de coulée sont : les mélanges sable-argile et sable-résine, l'acier, la fonte, les alliages, la céramique, etc. la fonte à haute résistance a une grande fluidité, ce qui permet d'obtenir une épaisseur de paroi de 3 à 4 mm. La fonte malléable est sujette aux fissures et aux phénomènes internes importants.

stresser. Les aciers alliés à teneur accrue en manganèse ont une bonne fluidité, ce qui rend difficile l'obtention de pièces moulées à parois minces.

Coulée dans des moules en sable et en argile

divisé en trois groupes :Une fois fabriqué à partir de mélanges sable-argile (pour métaux ferreux et non ferreux de toutes tailles et poids ;Semi-permanent - à partir de matériaux ignifugés (chamotte, magnésite...) - pour obtenir plusieurs dizaines d'olivesPermanent fabriqués à partir de métaux et d'alliages

La fonte, l'acier, les alliages de cuivre, l'aluminium, etc. sont utilisés pour les pièces moulées.

Moulage de coquilles

- assure une précision dimensionnelle de qualité 13-14 et la valeur du paramètre de rugosité Râ = 6,3 µm. Un moule de fonderie est une coque constituée de composés de moulage avec des résines liantes thermoplastiques et thermodurcies, qui sont placées dans une boîte de sable ou de grenaille avant d'être coulées avec du métal. Un équipement coûteux est nécessaire et le moule lui-même est utilisé une seule fois, cette méthode convient donc à la production de masse, à grande et moyenne échelle, pesant jusqu'à 100 kg.

Casting à froid

. Pièces moulées (fonte et acier) d'une épaisseur de paroi de 5 mm,Qualité 12-14 exactement arête, rugositéRa = 12,5...3,2 µm et pesant jusqu'à 200 kg. Utilisé dans la production en série et en masse, une productivité plus élevée entraîne un coût 2 à 5 fois inférieur. Les inconvénients de la coulée comprennent une faible stabilité du moule lors de la coulée de la fonte et de l'acier, la formation de refroidissement dans les pièces moulées en fonte, qui nécessite une opération supplémentaire (recuit) ; des fissures peuvent se former dans les pièces moulées complexes. Les refroidisseurs sont fabriqués en fonte, en acier, en cuivre et en aluminium ; détachable ou amovible. Les moules réfrigérants multi-sièges sont courants.

Moulage à la cire perdue.

- pièces moulées en alliages de métaux non ferreux, d'acier et de fonte pesant de quelques grammes à 300 kg. Appliqueren production de masse, à grande et moyenne échelle dans la fabrication de formes petites et complexes. L'essence du processus de moulage à la cire perdue est d'utiliser un modèle unique et précis, à partir duquel un moule à coque en céramique d'une seule pièce est fabriqué, dans lequel le métal en fusion est versé une fois le modèle retiré du moule par combustion. évaporation ou dissolution. Grâce à cette méthode, il est possible de produire des pièces moulées de précision à partir de divers alliages d'une épaisseur de 0,8 mm ou plus avec de petites surépaisseurs de traitement. La précision dimensionnelle des pièces moulées correspond à 8 à 11 qualifications,Râ = 2,5 microns, les tolérances de coupe pour les pièces moulées jusqu'à 50 mm sont de 1,4 mm et pour les pièces moulées jusqu'à 500 mm - environ 3,5 mm. Le coefficient de précision de masse des pièces moulées peut atteindre 0,85 à 0,95, ce qui réduit considérablement le volume de traitement de découpe et les déchets métalliques en copeaux. L'utilisation de matériaux facilement démontables (à base de paraffine, de colophane, de polystyrène, d'urée ou de polystyrène) pour réaliser des modèles, sans recourir au démontage du moule, permet de chauffer le métal fondu Avant la coulée, le métal est porté à haute température, ce qui améliore considérablement le remplissage du moule et permet d'obtenir des pièces moulées de formes très complexes à partir de presque tous les alliages. Les inconvénients comprennent une intensité de travail élevée et une augmentation consommation de matière pour le système de portail avec un faible rendement.

Moulage par injection.

Le métal fondu remplit le moule à grande vitesse (jusqu'à 35 m/s), ce qui garantit une densité de matériau, une précision et une qualité de surface élevées. Les pièces moulées sont en acier, en métaux non ferreux et en fonte. La masse des pièces moulées peut aller de quelques grammes à 50 kg, l'épaisseur de paroi est de 1,0...0,8 mm ; 8-Précision de 12e annéeRâ = 12,5- 3,2 µm ; utilisé dans la production de masse et à grande échelle. Productivité élevée et capacité à produire des ébauches de formes complexes avec une structure à grain fin, mais le coût des moules est élevé et leur durabilité est faible. Principalement utilisé pour les métaux et alliages non ferreux.

Coulée par aspiration sous vide

Les pièces moulées sont obtenues principalement à partir de métaux et d'alliages non ferreux et, dans une moindre mesure, d'acier et de fonte. Les pièces moulées ont une épaisseur de paroi allant jusqu'à 1 mm. Cette méthode est utilisée dans la production de masse et par lots, généralement pour produire des pièces moulées à partir d'alliages coûteux.

Coulée centrifuge et autres types

- pièces moulées en fonte, acier, métaux non ferreux et alliages. Utilisé dans la production de masse et en série pour les pièces moulées creuses et à parois minces (telles que les corps rotatifs) de configuration complexe, par exemple les manchons, les bagues, les revêtements, etc. Le processus est réalisé en versant du métal dans un moule métallique rotatif. Sous l'influence des forces centrifuges, des particules de métal en fusion sont projetées vers la surface du moule et, en se solidifiant, en épousent les contours. La pièce moulée est refroidie de l'extérieur (du moule) et de l'intérieur (de la surface libre) grâce au rayonnement et à la convection de l'air. La solidification du métal sous pression entraîne le compactage du métal et une augmentation des propriétés mécaniques, en même temps, les gaz et les impuretés non métalliques sont séparés et déplacés sur la surface interne de la pièce moulée, ce qui doit être pris en compte lors du calcul tolérances pour les produits avec une surface de travail interne.

D'autres méthodes de coulée sont également utilisées : continue, laitier électrique, brûlage, emboutissage par fusion, etc.

Continu et semi-continu

le moulage produit des pièces moulées à partir d'alliages de fonte, d'acier, d'aluminium et de magnésium ; en masse et en sérieproduction pour fournir une section de longueur illimitée (lits de machines de découpe de métaux, carters d'équipements hydrauliques et pneumatiques, canalisations), etc.

Coulée sous laitier électrolytique

des pièces moulées en aciers et alliages aux propriétés mécaniques améliorées pesant jusqu'à 300 tonnes sont produites ; en production de masse pour obtenir des ébauches de pièces critiques pour moteurs de navires, laminoirs, turbines, etc.

Coulée par compression

les pièces moulées sont fabriquées à partir d'alliages d'aluminium et de magnésium ; dans la production en série et en série de pièces à parois minces (jusqu'à 2 mm) et de grandes dimensions (1 000 x 3 000 mm).

Estampage par fusion

les pièces moulées en métaux et alliages non ferreux, en acier et en fonte sont produites en série et en série pour la production de pièces moulées profilées avec une épaisseur de paroi allant jusqu'à 8 mm d'une configuration simple avec des propriétés mécaniques élevées.

Réalisation d'ébauches initiales par déformation plastique

Le forgeage à la machine est terminé

sur les marteaux Et presses hydrauliques . En production unique et à petite échelle - le moyen le plus économique d'obtenir des pièces de haute qualité ; peut être le seul moyen possible de récolter une grande masse.

Capacités : pièces pesant jusqu'à 250 tonnes de forme simple ; sur les marteaux dans les bagues de calage et les matrices jusqu'à 10 kg, tandis que l'épaisseur de paroi de la pièce atteint 3-2,5 mm, précision

Qualité 14-16 , et la valeur du paramètre de rugosité de surface estRâ = 25-12,5 microns ; pour l'acier, parfois les métaux et alliages non ferreux.

Estampillage

- dans des conditions de production de masse et à grande échelle, le marquage à chaud est plus rentable que le forgeage. Limitations : jusqu'à 100 kg, bien qu'il soit possible d'obtenir des pièces forgées jusqu'à 3 tonnes et plus, mais pesant le plus souvent jusqu'à 30 kg. Utilisé pour produire des pièces forgées à partir d'acier, de métaux non ferreux et d'alliages. En règle générale, le matériau de départ pour l'emboutissage est l'acier laminé. Le marquage à chaud est réalisé à l'aide de marteaux, forgeage horizontalmachines (GKM), presses d'estampage à chaud à manivelle (KGShP) et presses à vis.

Les opérations de formage de feuilles comprennent le redressage (redressage), l'emboutissage en forme (en relief), le bridage, le formage, le sertissage et l'étalement.

Estampage de feuilles

- les dimensions des pièces varient de quelques centimètres à 7 m avec une épaisseur de paroi de 0,1 à 100 mm ; précision - qualité 11-12, et avec étalonnage supplémentaire - qualité 9-10.

En forme de

estampage (en relief) utilisé pour réaliser divers évidements et saillies, nervures de rigidification... sur des pièces planes. L'emboutissage redistribue le volume de métal dans une zone locale. Lors du bridage d'un trou, l'épaisseur du matériau au bord des côtés est considérablement réduite.

Débarquement

- modification partielle de la forme d'une pièce telle qu'une tige sur machines spéciales de frappe à froid, par exemple tête de boulons, vis, rivets, etc.

Les alliages métalliques (acier de différentes qualités, alliages de métaux non ferreux, ainsi que bimétalliques) et les matériaux non métalliques (textolite, bois pressé, caoutchouc, feutre) sont produits à l'aide de méthodes d'emboutissage. Les matériaux métalliques, selon le type de pièces, peuvent être divisés en rouleaux (plus de 300 mm de large), bandes, feuilles, bandes, fils et barres rondes (en bobines), tiges et produits laminés de différentes sections. Les matériaux non métalliques sont généralement fournis sous forme de feuilles ou de bandes.

Matières premières produites par métallurgie des poudres

Les principales matières premières sont des poudres de fer, de nickel, de cobalt, de molybdène, de tungstène et d'autres métaux. Les produits sont formés par pressage à froid dans des moules fermés suivi d'un frittage. Par exemple, un arbre à cames moteur d'une longueur de 447 mm et d'un poids de 2,5 kg fritté à partir de poudre permet non seulement de gagner 75 % de poids par rapport à la fonte, mais également d'augmenter de 7 fois la résistance à l'usure de l'arbre.

Matériaux céramo-métalliques.

Par exemple, le bronze-graphite (85...88 % de cuivre, 8...10 % d'étain, 3...5 % de graphite) peut être utilisé dans la fabricationroulements dans lesquels il n'y a pratiquement pas de lubrifiant supplémentaire. Il existe des matériaux cermets antifriction à base de cuivre et de fer. Les propriétés des produits céramo-métalliques finis dépendent en grande partie de la densité des briquettes pressées à partir de la poudre et de la répartition de la densité sur le volume. Les briquettes sont pressées sous une pression de 2 500 à 4 000 Pa pour le bronze-graphite et de 4 000 à 5 000 Pa pour le sulfure de fer. Le frittage du bronze-graphite est effectué pendant 2...3 heures à une température de 760...780 °C, et le frittage du matériau sulfuré de fer - 1...1,5 heures à une température de 1130...1150 °C. La complexité de la forme des pièces détermine la possibilité de les presser dans leur forme finale ou la nécessité d'un traitement mécanique supplémentaire après frittage, ce qui affecte considérablement la productivité et le coût.

Dans des conditions de production de masse et à grande échelle, il est économiquement réalisable d'obtenir des ébauches dont la forme et la taille se rapprochent le plus des pièces finies. Dans ce cas, le coût des pièces augmente, mais le volume du traitement mécanique est considérablement réduit.

Dans des conditions de production unique et à petite échelle, les ébauches sont loin de la pièce finie en termes de taille et de forme, c'est-à-dire qu'elles présentent des surépaisseurs d'usinage importantes. Parmi les nombreuses méthodes possibles pour obtenir la pièce, il est nécessaire de choisir celle qui est économiquement réalisable.

Le choix final de la méthode est déterminé sur la base de calculs :

• A) le coût de la méthode d'obtention des blancs initiaux ;
• B) le coût du processus d'usinage lui-même.

Questions et tâches pour la maîtrise de soi

• Définir le terme « Approvisionnement ».
• Nommez les types de blancs.
• Indiquez les méthodes de fabrication des flans.
• Qu’entend-on par fabricabilité de la pièce ?
• Expliquer l'essence des principales méthodes de réalisation des pièces : coulée, soudage, déformation plastique, découpe.
• Énumérez les principales propriétés technologiques des flans.
• Indiquez les principales méthodes de casting et leur essence.
• Quelle est l’essence de la méthode de moulage des coquilles ?
• Comment se déroule le moulage à la cire perdue ?
• Comment sont fabriqués les modèles à la cire perdue ?
• Énoncer les avantages et les inconvénients du moulage par injection.
• Nommez les avantages et les inconvénients de la coulée centrifuge.
• Comment se classe la production d'ébauches par déformation plastique ?
• Qu’est-ce que la métallurgie des poudres ?
• Comment les ébauches sont-elles produites par la métallurgie des poudres ?
• Qu’est-ce que l’étalonnage des pièces en cermet ?