În inginerie mecanică, o piesă de prelucrat este de obicei înțeleasă ca un semifabricat care este prezentat pentru prelucrare mecanică, în urma căruia este transformată într-o piesă potrivită pentru asamblare. Producția de semifabricate se confruntă cu sarcina de a obține semifabricate cu o aproximare maximă la forma și dimensiunile piesei finite, maximizând rata de utilizare a metalului, i.e. lăsați alocațiile minime necesare pentru tăiere și reduceți cantitatea de metal transformată în așchii.

Principalele metode de obținere a semifabricatelor sunt:

– formarea metalelor (deformare plastică);

– primirea semifabricatelor din produse laminate;

– producerea pieselor de prelucrat prin sudare.

§ 7.1 Turnătorie

Turnatoria este o ramură a ingineriei mecanice care produce semifabricate sau piese (piese turnate) prin turnarea metalului topit cu o compoziție chimică dată într-o matriță de turnare, a cărei cavitate are configurația de turnare. Să ne uităm la câteva metode de turnare.

Turnarea pământului . Diagrama de turnare prezentată în sol este prezentată în Fig. 7.1. Figura arată 1 - turnare (piesa de prelucrat rezultată), 2 - canale pentru turnarea metalului topit, 3 - nisip de turnare, 4 - balon (cutie de oțel pentru nisip de turnare), 5 - linia de despărțire a matriței de turnare. În primul rând, se face un model din metal sau din lemn. Acest model este plasat în nisip de turnare neîntărit și cele două jumătăți de matriță sunt unite. Acest proces se numește turnare. Amestecul de turnare constă în principal din nisip și rășină curabilă. După ce amestecul de turnare s-a întărit, jumătățile de matriță sunt separate, modelul este îndepărtat, cele două jumătăți de matriță sunt reconectate și metalul topit este turnat în cavitatea rezultată prin canale. După ce metalul s-a solidificat, jumătățile de matriță sunt separate de-a lungul liniei de despărțire și turnarea este îndepărtată. Amestecul de turnare este folosit o dată, deoarece atunci când turnarea este îndepărtată, matrița se rupe și se sfărâmă. Pentru a obține o nouă turnare, este necesar să efectuați din nou turnarea. Modelul este folosit în mod repetat.

Orez. 7.1 Turnarea pământului

Turnarea pământului este cea mai universală și răspândită metodă de turnare. Este utilizat în toate tipurile de producție (singură, în serie, în masă) și este utilizat pentru a produce piese turnate din orice aliaje de turnare de diferite greutăți și configurații.

Turnare cu ceară pierdută . Această metodă se bazează pe utilizarea modelelor din materiale cu punct de topire scăzut, de exemplu, ceară. Schema metodei este prezentată în Fig. 7.2. În figura sunt prezentate 1 – model, 2 – carcasă, 3 – canale pentru turnarea metalului topit. În primul rând, se realizează un model cu fuzibilitate redusă. Acest model este apoi acoperit cu un strat de acoperiri rezistente la foc. După ce carcasa s-a întărit, metalul topit este turnat fără a îndepărta modelul. La turnarea metalului, modelul se topește imediat la starea lichidă și este forțat să iasă din carcasă de metalul turnat. După ce metalul se întărește, carcasa este distrusă și rămâne o turnare cu configurația necesară.

Această metodă poate produce piese turnate cu o greutate de până la 150 kg. Avantajele acestei metode sunt absența unei linii de despărțire, precizie mai mare și rugozitate mai mică în comparație cu turnarea în pământ.

Orez. 7.2 Turnare cu ceară pierdută Fig. 7.3 Turnarea cochiliei

Turnarea cochiliei . Schema metodei este prezentată în Fig. 7.3. În figura sunt prezentate 1 – model, 2 – carcasă, 3 – canale pentru turnarea metalului topit, 4 – linie de despărțire a matriței. În primul rând, se realizează un model din metal sau din lemn, care este acoperit cu un strat de vopsele și acoperiri rezistente la foc pe bază de rășini fenol-formaldehidă. Grosimea stratului este de 5…15 mm. După ce stratul se întărește, se formează o coajă. Este tăiat de-a lungul liniei de despărțire, modelul este îndepărtat și cele două jumătăți sunt reconectate. Se formează o carcasă, în interiorul căreia se formează o cavitate cu configurația necesară. Metalul topit este turnat în această carcasă. După ce metalul se întărește, carcasa este distrusă și rămâne o turnare cu configurația necesară.

Această metodă poate produce piese turnate cu o greutate de până la 150 kg. Avantajele acestei metode sunt precizia mai mare și rugozitatea mai mică în comparație cu turnarea în pământ. Modelul poate fi folosit în mod repetat.

Chill turning . O matriță este o matriță de turnare a metalului. Piesele turnate sunt produse prin turnarea liberă a metalului topit într-o matriță. Schema metodei este prezentată în Fig. 7.4. Figura prezintă 1 – cavitate, 2 – piese de matriță, 3 – canal pentru turnarea metalului topit, 4 – linia de despărțire a matriței. Înainte de turnare, suprafețele interne ale matriței de răcire sunt acoperite cu vopsele ignifuge și încălzite la 300…500ºС. După ce metalul s-a solidificat, părțile matriței sunt separate și turnarea este îndepărtată.

Orez. 7.4 Turnare la rece

Durabilitatea matriței este de 300...500 de piese turnate. Precizia dimensională a turnării și calitatea suprafeței sunt mult mai mari decât la turnarea în pământ. Dezavantajul acestei metode este complexitatea fabricării matriței în sine. Prin urmare, este utilizat în producția de serie și în masă.

§ 7.2 Obținerea de spate folosind metode

Formarea de metale

Prelucrarea sub presiune este procesul de producere a semifabricatelor și a pieselor de mașină folosind deformarea plastică a materialelor. Această deformare este efectuată de forța sculei corespunzătoare asupra piesei originale din material plastic.

Forjare . Echipament: ciocane si prese de forjare. Instrumentul se numește ciocan. Poate avea diferite forme. Deformarea piesei originale se realizează sub impactul sculei. Forjarea constă în alternarea operațiunilor principale și auxiliare. Operațiunile auxiliare includ încălzirea periodică a piesei de prelucrat și schimbarea sculelor. Principalele operațiuni includ:

1) supărarea este operația de reducere a înălțimii piesei de prelucrat în același timp cu creșterea ariei secțiunii transversale;

2) broșarea este o operațiune de reducere a secțiunii transversale a unei piese de prelucrat în timp ce crește lungimea acesteia;

3) perforarea este operația de obținere a cavităților sau găurilor într-o piesă de prelucrat prin deplasarea metalului;

4) tăierea este operația de separare a unei părți a piesei de prelucrat de-a lungul unui contur deschis;

5) îndoirea este operația de a da piesei de prelucrat o formă curbată de-a lungul unui contur deschis.

Orez. 7.5 Forjare în matrițe de suport

Pentru a obține semifabricate de forjare de forme mai complexe, se folosesc matrițe de suport (Fig. 7.5). Figura arată: 1 – ciocan (uneltă), 2 – piesa rezultată, 3 – ștampilă de suport. Figura prezintă, de asemenea, semifabricatul original al unei forme cilindrice simple. În timpul procesului de forjare, ciocanul lovește piesa originală, efectuând operațiunile de forjare de bază. Ca rezultat, piesa de prelucrat ia configurația matriței de suport. Mai mult, volumul și greutatea pieselor inițiale și rezultate sunt aceleași.

Forjarea este utilizată în toate tipurile de producție, în special pentru producerea de piese de prelucrat de dimensiuni mari. Precizia și calitatea suprafeței piesei de prelucrat după forjare sunt scăzute: calitate 14...17, Ra 80.

Ștanțare volumetrică la cald . Ștanțarea se efectuează pe diverse prese. Instrumentul de ștanțare se numește matriță. Ștampila este destinată producției unui tip de piese sau piese de prelucrat. Este format din două sau trei părți: una fixă ​​și una mobilă. Partea fixă ​​se numește matrice, partea mobilă se numește poanson. În starea conectată, părțile ștampilei formează o cavitate închisă cu o anumită configurație. Diagrama de ștanțare este prezentată în Fig. 7.6, unde sunt indicate: 1 – părți ale ștampilei, 2 – cavitatea, care este umplută cu metal ștanțat, 3 – linia de despărțire a părților ștampilei.

Orez. 7.6 Ștanțare la cald 3D

Se acceptă ca materii prime pentru ștanțare semifabricate de forme simple: cilindrice, prismatice. În timpul procesului de ștanțare, părțile matriței sunt reunite, metalul piesei originale este deformat plastic și ia configurația cavității. Astfel, în timpul procesului de ștanțare, se pot obține semifabricate de configurații complexe, cu o mai mare aproximare a formei piesei viitoare. În plus, volumul pieselor inițiale și rezultate este același.

O ștampilă este un instrument complex și costisitor. În același timp, este folosit pentru a obține un singur tip de piesă de prelucrat. Prin urmare, ștanțarea este utilizată în producția în serie și în masă, unde ștampila prelucrează loturi mari (sute sau mii de piese) de piese identice, iar costul ștampilei este distribuit între toate piesele pe care le produce. Avantajele ștanțarii: o aproximare apropiată a formei piesei de prelucrat cu forma piesei viitoare și, în consecință, un coeficient ridicat de utilizare a metalului în operațiunile de tăiere; performanta ridicata; precizie mai mare și calitate a suprafeței în comparație cu operațiunile de forjare. Apropierea formei piesei de prelucrat de forma piesei reduce numărul de operații de tăiere și, în consecință, reduce costul prelucrarii.

§ 7.3 Preluarea semifabricatelor din produse laminate

Industria metalurgică produce produse laminate de diverse profile din diferite grade de materiale. În fig. 7.7 prezintă câteva tipuri de produse laminate: a) tijă – este vorba de produse laminate cu secțiune rotundă de diferite diametre; diametru d lansetele sunt reglementate, lungimea lansetelor furnizate nu este reglementata si poate fi diferita: 4 metri, 6 metri sau mai mult.

b) secțiune hexagonală laminată; dimensiunea hexagonului este reglementată S, diametrul cercului circumscris D- aceasta este o dimensiune de referință.

c) conducte laminate; diametrul exterior este reglat D si diametrul interior d.

d) produse laminate de sectiune patrata sau dreptunghiulara; dimensiunea este reglementată A.

e) tablă; grosimea tablei este reglementată S, lungime Ași lățimea b foaia poate fi diferită, de obicei cel puțin 1500 mm.

Orez. 7.7 Profiluri de închiriere

Există și produse laminate modelate cu o secțiune mai complexă. Metalul este furnizat întreprinderilor de construcții de mașini în cantități mari. Lungimea închirierii poate fi diferită, de obicei de la 4 la 9 metri. Pentru a obține o anumită bucată de material laminat cu secțiunea transversală și dimensiunile necesare, se taie o bucată de lungimea necesară. De exemplu, trebuie să obțineți un semifabricat rotund cu un diametru de 25 mm și o lungime de 100 mm. Pentru a face acest lucru, se ia o tijă cu un diametru de 25 mm și se taie din ea o piesă de prelucrat de 100 mm lungime, care este apoi prezentată pentru prelucrare. Pentru tăierea metalului se folosesc diverse metode: tăierea cu ferăstrăul circular sau cu ferăstrău cu bandă, tăierea cu o roată abrazivă, tăierea cu flacără, tăierea cu plasmă, tăierea cu foarfece ghilotină etc.

Produsele laminate au o formă simplă. Nu se efectuează operațiuni suplimentare de achiziție asupra acestora, deci sunt semnificativ mai ieftine decât ștanțarea. Dar un astfel de gol nu este de obicei similar ca formă cu partea viitoare. Prin urmare, piesa este complet fabricată prin metode de tăiere, ceea ce duce la o creștere a numărului de operațiuni de tăiere, o scădere a ratei de utilizare a metalului și, în consecință, o creștere a costurilor de prelucrare. Semotoarele laminate sunt utilizate în producția unică și la scară mică, în cazurile în care nu este fezabil din punct de vedere economic să se producă o ștampilă scumpă și să se petreacă timp pregătindu-se pentru producție.

§ 7.4 Piese de prelucrat sudate

Sudarea este un proces tehnologic de realizare a îmbinărilor permanente din metale, aliaje și alte materiale omogene și neomogene, ca urmare a formării de legături atomo-moleculare între particulele materialelor care se îmbină. Materialele laminate și turnate pot fi folosite ca piese inițiale de prelucrat pentru sudare. Blankurile originale sunt conectate între ele și sudate. Drept urmare, piesa de prelucrat sudată poate avea o configurație foarte complexă cu o tehnologie de fabricație relativ simplă și care necesită forță de muncă.

Datorită câmpurilor de temperatură neuniforme în timpul sudării și răcirii, piesele de prelucrat sudate au solicitări interne. Prin urmare, pentru a elimina stresul, piesele critice trebuie recoapte. Datorită intensității reduse a muncii și versatilității, sudarea este utilizată în toate tipurile de producție. De exemplu, într-o singură unitate - pentru a obține semifabricate ale părților corpului; în producția de serie sau în masă - pentru conectarea pieselor mari și mici, pentru atașarea diferitelor console și urechi la piesa de bază.

§ 7.5 Operațiuni finale de producție de achiziții

Practic, operațiunile finale includ curățarea pieselor de prelucrat de reziduurile de nisip de turnare, urme de ars, depuneri, precum și îndepărtarea fulgerului și a coloanelor (excesul de metal de pe piesa de prelucrat). În acest scop se utilizează sablare, sablare, turnare și decapare.

Sablare cu nisip - Aceasta este curățarea unei piese de prelucrat cu un jet de nisip furnizat de aer comprimat. Granulele de nisip care zboară cu viteză mare doboară resturile de nisip de turnare, murdărie și sol de pe piesa de prelucrat, lăsând o suprafață metalică aproape curată. La sablare, se folosește oțel sau sticlă (bile mici) în locul nisipului.

Galtovka utilizat pentru piese de prelucrat de dimensiuni mici și mijlocii. Blankurile și nisipul sau împușcătura sunt turnate într-un tambur, care începe să se rotească în direcții diferite. Ca rezultat, piesele de prelucrat din tambur sunt curățate.

Gravurare – aceasta este curățarea pieselor de prelucrat cu acid (pentru oțel și fontă) sau alcalin (pentru aluminiu). Aceasta este metoda de curățare de cea mai înaltă calitate, dar cea mai scumpă.

Întrebări pentru autocontrol

1) Care este esența proceselor de turnare?

2) Cum obțineți un mucegai când turnați în pământ?

3) Din ce materiale sunt fabricate modelele în timpul turnării cu ceară pierdută?

4) În ce procese de turnare este reutilizat modelul de mai multe ori?

5) Care metodă de turnare este cea mai universală?

6) În ce metodă de turnare se folosește matrița în mod repetat?

7) Dați o definiție a termenului „chill”?

8) Care este esența metodelor de formare a metalelor?

9) Care sunt principalele operațiuni de forjare?

10) Câte configurații diferite de semifabricate sau piese pot fi produse folosind o matriță?

11) Cât de mult se modifică volumul de metal în timpul proceselor de tratare sub presiune?

12) În ce tipuri de producție este indicat să folosiți forjare? De ce?

13) Ce profiluri de închiriere cunoașteți?

14) Care sunt avantajele semifabricatelor laminate?

15) Cum să obțineți o piesă de prelucrat din închiriere?

16) Care sunt avantajele pieselor de prelucrat sudate?

17) Ce este folosit ca materie primă pentru piesele de prelucrat sudate?

18) Ce metode există pentru curățarea pieselor de prelucrat?

19) Esența sablarii?

20) Esența tumbling-ului?

Materiale și cerințe pentru calitatea piesei.

Principala tendință în inginerie mecanică modernă este utilizarea materialelor care oferă proprietățile structurale și operaționale necesare și au o prelucrabilitate crescută în toate etapele de prelucrare. Cu alte cuvinte, materialele trebuie sa aiba rezerva necesara a anumitor proprietati tehnologice - maleabilitate, imprimabilitate, fluiditate, sudabilitate, prelucrabilitate.

O proprietate tehnologică necesară pentru materialele deformabile este plasticitatea tehnologică. Cu cât plasticitatea materialului este mai mică, cu atât este mai dificilă obținerea unei piese de prelucrat de înaltă calitate prin formarea metalului, cu cât procesul tehnologic este mai complex, cu atât costul piesei este mai mare. Astfel, la producerea pieselor forjate din aliaje de înaltă rezistență greu de deformat, nu este întotdeauna posibil să se obțină gradul necesar de deformare într-o singură sesiune de încălzire, prin urmare este necesar să se introducă o încălzire intermediară suplimentară, care crește semnificativ costul și forța de muncă. intensitatea producției de forjare. Cerințele deosebit de stricte pentru plasticitatea tehnologică sunt impuse acelor aliaje, produse din care sunt supuse formarii la rece a metalului - extrudare, trefilare, îndoire, turnare.

Atunci când alegeți o metodă de producere a piesei turnate, este necesar să se țină seama și de proprietățile tehnologice ale aliajelor. De exemplu, dacă un material are proprietăți de turnare reduse (fluiditate scăzută, tendință mare de contracție etc.), nu se recomandă utilizarea unor metode precum turnarea sub presiune sau turnarea prin injecție pentru a produce piese turnate din acest material, din cauza complianței scăzute a matrițelor metalice, pot apărea tensiuni de turnare, deformarea turnării și fisuri. În astfel de cazuri, este recomandabil să se folosească următoarele metode: turnarea cochiliei și turnarea în forme de nisip-argilă.

Nu este de dorit să se utilizeze aliaje predispuse la absorbția crescută a gazelor (multe aliaje de turnare pe bază de aluminiu) pentru producerea pieselor de prelucrat prin turnare prin injecție; Pentru turnarea centrifugă este exclusă utilizarea aliajelor predispuse la segregare.

În specificațiile tehnice pentru piese critice, puternic încărcate, pentru piese care funcționează sub sarcini variabile, în medii speciale (piese de construcție a turbinelor, piese de inginerie energetică, cum ar fi arbori, roți dințate, rotoare, discuri de turbină și compresor etc. .p.) , indicați anumite cerințe pentru calitatea materialului, pentru proprietățile fizice și mecanice.

Procesul de realizare a piesei turnate din oțel este mult mai complicat decât fonta, deoarece proprietățile de turnare ale oțelului sunt mai mici decât cele ale fontei. Pentru a preveni formarea porozității de contracție, sunt necesare profituri mari, a căror topire poate ajunge la 60% din volumul de turnare, ceea ce duce la o creștere a consumului de material de 1,6 ori. Luând în considerare fluiditatea redusă a oțelului, secțiunea transversală a canalelor de deschidere trebuie mărită de 1,5-3,0 ori. Toate acestea, în mod natural, reduc rata de utilizare a metalului și măresc costul pieselor.

În tabel 2.10 arată prețurile cu ridicata pe tonă de oțel turnat pentru unele grupuri de greutate. Tabel de comparare 2.7 și 2.10 pentru piese turnate din aceeași masă și grup de complexitate, din fontă și oțel, se poate observa că prețurile cu ridicata pentru piese turnate din oțeluri structurale nealiate și slab aliate sunt apropiate de prețurile pieselor turnate similare din turnare de înaltă rezistență. fier.

Ținând cont de proprietățile mai mari de turnare ale fontei de înaltă rezistență, rezistența și ductilitatea acestora, este necesar să se evalueze posibilitatea înlocuirii turnării din oțel cu turnare din fontă de înaltă rezistență.

În structura producției de turnătorie în URSS, turnarea din metale și aliaje neferoase reprezintă aproximativ 4%. Cu toate acestea, în ultimii ani a existat o tendință către o utilizare mai largă a aliajelor neferoase pentru producerea de piese turnate modelate. Acest lucru este facilitat de prezența unui număr de proprietăți fizico-chimice și fizico-mecanice speciale inerente aliajelor din metale neferoase și, mai ales, de rezistență specifică ridicată. În tabel Figura 2.11 prezintă valorile rezistenței specifice ale unor materiale, care sunt definite ca raportul dintre rezistența finală a materialului și densitatea acestuia. După cum se poate observa din datele din tabel, materiale precum aliajele de aluminiu și titan au o rezistență specifică mai mare, ceea ce permite utilizarea lor pentru a reduce semnificativ greutatea produselor.

Dintre materialele de turnare realizate din aliaje de metale neferoase, aliajele de aluminiu sunt cele mai utilizate. Piesele turnate din aliaje de aluminiu reprezintă aproximativ 70% din producția totală de piese turnate neferoase; 25% sunt piese turnate din aliaje de cupru. În ultimii ani, s-au înregistrat progrese semnificative în stăpânirea utilizării metalelor refractare, în special a titanului, care a extins semnificativ domeniul de aplicare a acestora, inclusiv pentru producția de piese turnate modelate.

Aliajele sistemului aluminiu-siliciu, așa-numitele silumini, au cele mai înalte proprietăți de turnare. Aceste aliaje sunt utilizate pe scară largă în industria de automobile, aviație, instrumente, mașini, construcții navale și industria electrică, deoarece au proprietăți ridicate de turnare, ductilitate și rezistență mecanică suficiente și rezistență satisfăcătoare la coroziune. Siluminile sunt folosite pentru a produce piese turnate de configurații complexe care funcționează la sarcini medii și grele.

Aliajele sistemului aluminiu-cupru au proprietăți de turnare reduse, ductilitate scăzută și rezistență la coroziune, dar sunt bine prelucrate prin tăiere. Datorită intervalului larg de cristalizare, aliajele acestui sistem sunt predispuse la formarea de fisuri de contracție și porozități de contracție împrăștiate. O caracteristică distinctivă a acestor aliaje este rezistența lor termică. Domeniul principal de aplicare este construcția de avioane.

Aliajele complexe de aluminiu care conțin cupru și siliciu au fluiditate ridicată, rezistență la coroziune și sudabilitate bună. Ele sunt utilizate pentru fabricarea de carcase pentru diverse dispozitive, pistoane de automobile și de tractor și piese de motoare aeronave.

Aliajele de aluminiu-magneziu ale tuturor aliajelor de aluminiu turnate au cele mai înalte proprietăți mecanice, densitate scăzută, rezistență ridicată la coroziune și rezistență. Ele sunt utilizate la fabricarea pieselor turnate care suferă sarcini mari de vibrații sau sunt expuse la apa de mare. Datorită tendinței mari de oxidare, formarea de fisuri de contracție și slăbiciune, interacțiunea cu umiditatea din matriță și fluiditatea redusă, producția de piese turnate din aceste aliaje provoacă dificultăți tehnologice semnificative.

Aliajele care nu sunt incluse în sistemele luate în considerare sunt clasificate ca aliaje complexe; sunt utilizate pentru piese turnate care funcționează la temperaturi și presiuni ridicate, care necesită o stabilitate dimensională sporită, pentru fabricarea structurilor sudate și a pieselor care pot fi prelucrate ușor prin tăiere.

Cel mai mare efect în reducerea costurilor este obținut prin creșterea coeficientului de precizie a greutății, deoarece elementul de cheltuieli pe metal este de multe ori mai mare decât orice alt element de cheltuieli în producția de piese de mașini. În Fig. 3.33.

În unele cazuri, pentru a selecta piesa de prelucrat optimă, este recomandabil să comparați turnarea și formarea metalului. Dacă o piesă poate fi obținută atât dintr-o turnare, cât și dintr-o forjare, atunci în primul rând este necesar să se evalueze cerințele impuse piesei de condițiile de funcționare (natura sarcinilor, valorile proprietăților mecanice, cerințele de densitate, dimensiune și localizarea boabelor etc. .d.). De obicei, aceste cerințe sunt specificate de proiectant și subliniate în desenul piesei finite. Piesele critice care sunt supuse unor cerințe crescute privind proprietățile mecanice, în special rezistența la impact, se recomandă să fie fabricate din semifabricate forjate sau ștanțate. Cel mai recomandabil este să comparați ștanțarea volumetrică la cald cu turnarea prin injecție, turnarea la rece și ștanțarea din metal lichid.

Dacă proiectarea unei piese este potrivită pentru ștanțare și turnare prin injecție, atunci când alegeți o metodă de fabricație, trebuie luate în considerare următoarele.

Punctul de topire al aliajului. De exemplu, o piesă este realizată dintr-un aliaj de cupru. Durabilitatea matrițelor în timpul turnării prin injecție a aliajelor de cupru este în medie de 5-10 mii de bucăți. piese turnate, durata de viață a matriței 10-20 mii buc. forjate În plus, costul matrițelor este de 1,5-2 ori mai mare decât costul unei ștampile. Trebuie amintit că parametrul de rugozitate a suprafeței pieselor din aliaje de cupru fabricate prin turnare prin injecție se deteriorează pe măsură ce matrița se uzează, deoarece pe suprafața matriței apare o rețea de fisuri;

O trăsătură caracteristică a metalurgiei pulberilor ca metodă industrială de fabricare a diferitelor tipuri de piese de prelucrat este utilizarea materiilor prime sub formă de pulberi, care sunt apoi presate sau turnate în produse de dimensiuni date și supuse unui tratament termic (sinterizare), efectuat. la temperaturi sub punctul de topire

componenta principală a taxei.

Elementele principale ale tehnologiei metalurgiei pulberilor sunt următoarele:

obţinerea şi prepararea pulberilor de materii prime, care pot fi metale pure sau ale acestora

aliaje, metaloizi, compuși ai metalelor cu nemetale și alți compuși chimici;

presarea din lotul pregătit de produse de forma necesară în forme speciale, adică turnarea viitorului produs;

tratarea termică (sau sinterizarea) produselor presate, oferindu-le proprietăți finale fizice, mecanice și de altă natură. În practica de producție, uneori există abateri de la procesul tehnologic standard, de exemplu, combinarea operațiunii de presare și sinterizare, impregnarea unei brichete poroase cu metal topit, presarea suplimentară sau calibrarea unui semifabricat sinterizat, prelucrarea mecanică suplimentară a produse sinterizate etc.

Avantajele metalurgiei pulberilor sunt următoarele:

posibilitatea de fabricare a pieselor din materiale refractare, pseudoaliaje (de exemplu, cupru - wolfram, fier - grafit), materiale poroase cu o porozitate predeterminată (filtre, lagăre auto-lubrifiante);

economii semnificative de materiale datorită posibilității de presare a produselor cu dimensiuni finale care nu necesită (sau aproape nu necesită) prelucrare mecanică ulterioară; deșeurile de producție în acest caz nu depășesc 1-5%;

posibilitatea de a obține produse din materiale de înaltă puritate, deoarece la fabricarea pieselor folosind metalurgia pulberilor (spre deosebire de turnare), este exclusă introducerea oricărei contaminări în materialul prelucrat;

Lucrarea a fost adăugată pe site-ul site-ului: 2016-06-20

Comandă scrierea unei lucrări unice

">1. Conceptul de piese de prelucrat în inginerie mecanică.

„>În producția modernă, una dintre direcțiile principale în dezvoltarea tehnologiei de prelucrare este utilizarea semifabricatelor brute cu forme structurale economice, care asigură posibilitatea utilizării celor mai optime metode de prelucrare a acestora cu cea mai mare productivitate și cu cel mai mic deșeu.

„>O piesă de prelucrat este un obiect de muncă din care se realizează o piesă finită prin modificarea formei, dimensiunilor, proprietăților suprafeței și/sau stratului de suprafață.

„>Procesul de fabricare a unei piese în ansamblu poate decurge în două direcții fundamentale:

„>1) Fabricarea semifabricatelor care sunt apropiate ca formă și dimensiune de piesa finită, apoi magazinele de achiziții reprezintă o pondere semnificativă a intensității forței de muncă și o pondere relativ mai mică pentru atelierele de mașini.

">2) dimpotrivă: piesa de prelucrat este aspră, atelierele de mașini fac cea mai mare parte a prelucrării.

„>Factori care influențează alegerea achiziției raționale:

">1. Material. Proprietăţile tehnologice ale materialului (maleabilitatea, imprimabilitatea, sudarea, proprietăţile de turnare).

">2. Scopul piesei din unitate, mecanismul și condițiile de funcționare a acesteia.

„>3. Configurații componente.

„>4. Tipul producției.

„>5. Influența complexității procesului de fabricație.

„>6. Capacitățile de producție vor fi pregătite de ateliere.

">Secvențe de selecție a piesei de lucru:

„>1. Ei stabilesc ce proces tehnic este cel mai potrivit pentru producerea piesei, care la rândul său a determinat tipul piesei de prelucrat.

„>2. În același timp, este necesar să se verifice posibilitatea combinării acelor procese (turnare + sudare etc.)

">3. Selectați metoda de formare a piesei de prelucrat.

">4. Selectarea echipamentelor.

">2. Principalii factori care determină alegerea piesei de prelucrat.

"> Factori principali:

">1) Materialul din care este realizată piesa și proprietățile sale (turnabilitate, imprimabilitate, sudabilitate).

">2) Scopul piesei din unitatea mașinii, mecanism și condițiile sale de funcționare.

">3) Configurarea piesei.

">4) Tip de producție.

">5) Influența complexității procesului tehnologic pentru prelucrarea ulterioară.

">6) Precizia necesară a piesei de prelucrat și a suprafeței acesteia (călire prin lucru, rugozitate).

„>7) Capacități de producție ale magazinelor de achiziții.

„>8) Timpul alocat pregătirii tehnologice în general.

">9) Posibilitatea de reajustare rapidă a echipamentelor tehnologice.

">Detalii despre unități

"> 1. dinți de roată, volante, blocuri, butuci, carcase și capace de rulmenți, teuri, juguri, în producția de masă este indicat să se facă prin turnare în cazurile în care este irațional să se facă prin ștanțare. În producția cu granulație mică. și producție unică. Se recomandă fabricarea prin turnare. Pentru producția de cereale grosiere și în masă, se recomandă fabricarea prin ștanțare cu rulare cu dinți.

„>2. arbori netezi și trepți cu o mică diferență de trepte (până la 10 mm), cupe, bucșe, inele, atât ca unitate, cât și ca produs real, sunt recomandate a fi realizate din produse laminate (secțiuni, table, țevi). ).

">3. Grinzile, consolele, plăcile, atât la fabricație, cât și la fabricație, se recomandă a fi realizate din bare profilate.

„>4. Piesele de dimensiuni mici și mijlocii sunt realizate în mod adecvat din materiale plastice și metode de metalurgie a pulberilor.

">5. oțel, arbori cu trepte tubulare, bucșe mari din oțel cu flanșe, de preferință realizate prin ștanțare la cald sau din țevi

">6. Discuri, aliaje de titan termorezistente, realizate în mod adecvat prin ștanțare la cald cu post-laminare.

„>3. Fabricabilitatea semifabricatelor.

">TKI „>- reprezintă un ansamblu de proprietăți de proiectare care determină adecvarea acestuia pentru realizarea costurilor optime în timpul producției, exploatării și reparațiilor, pentru a asigura indicatorii de calitate, volumul de producție și condițiile de lucru specificate. Indicatorii TCI se împart în calitativi și cantitativi:

„>INDICATORI CALITATIVI„>: evaluarea se realizează pe baza experienței practice, la etapa de proiectare operațională.

">INDICATORI DE CANTITATE„>: face posibilă evaluarea obiectivă și destul de precisă a producției opțiunilor comparate în raport cu piesele de prelucrat; aceasta este complexitatea producției, costul tehnologic și rata de utilizare a metalului.

">INTENSITATEA MUNCII LA FABRICAREA PĂTURII„>: reprezintă timpul total petrecut pentru fabricarea unei piese de prelucrat; o evaluare aproximativă a intensității muncii poate fi efectuată folosind „metoda greutății”

"> , unde T este complexitatea piesei proiectate și standard," xml:lang="en-US" lang="en-US">G"> - masa piesei proiectate și standard.

">COSTUL TEHNOLOGIC AL PĂTURII„>: Costul materialelor este exprimat: , unde: M este costul cheltuielilor pentru materialele de bază în ruble, Z este salariul muncitorilor în ruble pe bucată,"> - costul compensației pentru uzura echipamentului tehnic în ruble pe bucată, - costurile asociate cu funcționarea și utilizarea echipamentului în ruble pe bucată.

">RAPORT DE UTILIZARE MATERIALE">: , unde este masa piesei, este masa consumabilelor pentru obtinerea piesei de prelucrat.

„>Maximum asigură o producție mai scumpă

">1) Este de dorit ca conturul piesei de prelucrat să fie o combinație a celor mai simple forme geometrice.

">2) formele și dimensiunile elementelor individuale ale piesei de prelucrat trebuie să fie unificate (adică selectate din rânduri)

">3) Precizia dimensională și rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat trebuie să fie justificate economic.

">4) Este recomandabil să folosiți la maximum metodele de obținere a pieselor de prelucrat fără îndepărtarea ulterioară a așchiilor.

„>5) Proiectarea piesei trebuie să permită posibilitatea fabricării acesteia din două sau mai multe piese.

„>4. Metode de selectare a pieselor de prelucrare a mașinilor.

">1) Piesele de carcasă de tip închis pe care sunt montate mecanismele de lucru și componentele mașinii (carcase motor, paturi, cilindri, carcase dispozitive) trebuie realizate prin turnare).

„>2) Părți de caroserie de tip deschis, pentru care mecanismele de lucru (cadre, carcase) sunt realizate prin turnare în producție de masă și sudate în producție unică și la scară mică.

">3) Părțile componente ale mașinii - roți dințate, blocuri, volante, butuci, carcase și capace de rulment - sunt realizate prin prelucrare sub presiune în producția de masă și prin turnare în producție individuală.

"> - arborii netezi în trepte cu diferențele de diametru necesare (cupe, bucșe, inele) trebuie să fie realizate din material laminat.

"> - arbori în trepte tubulare din oțel, bucșele din oțel cu flanșe sunt realizate din țevi.

„>- este indicat să se producă discuri de turbină prin presare la cald urmată de laminare la cald.

">5. Materiale de turnare de bază.

">TABEL DIN PREZENTARE

"> Fonte „> acestea sunt aliaje de fier cu carbon, a căror fracțiune de masă de carbon este mai mare de 2%; compoziția fontei include siliciu, mangan, fosfor etc.

"> Fontă gri ">(sch10,15,20,25): SCh-fontă cenușie, 10 - rezistență la tracțiune.

„>Fontă ductilă ">(KCh30-6, KCh33-8): 30-rezistență la tracțiune, 6-alungirea relativă cea mai mică%, au proprietăți plastice bune în stare rece.

"> Fonte de înaltă rezistență„>(HF35.40): 35-rezistență la tracțiune, grafitul(???) are o formă sferică, ceea ce mărește rezistența.

"> Fonte anti-frecare„>(AChS-1AChV-2, AChK-2) Funcționează sub contact de frecare, rezistente la uzură, au o cantitate mică de aditivi de crom și titan cupru, pot fi maleabile, gri, de înaltă rezistență.

"> Fonte aliaje">(CHH1, CHH16M2, CHH28g): conțin un număr mare de elemente de aliere: X-Crom, G-mangan, Yu-amoniu, S-siliceous, N-nichel, Sh-sferic...

„>Oțel „> aliaje de fier și carbon cu o fracție de masă a carbonului mai mică de 2%, este indicată în sutimi de procent.

">Oțeluri aliate„>(15l, 20l, 30l, 45l) - au proprietăți bune de turnare.

">Oțeluri aliate structurale„>(15GL,30HNML) numărul de după literă indică conținutul elementelor de aliere; dacă nu există un număr, atunci conținutul său nu este mai mare de 2">%. Aliaje de cupru">.">Alamă „> sunt aliaje de cupru și zinc."> Bronz ">- aliaje de cupru cu staniu (BrS30, BR016S5)"> Aliaje de aluminiu„> este un aliaj de aluminiu cu cupru, mangan, siliciu etc.

"> Aliaje de magneziu„>(ML5,ML12) - turnătoriile (aluminiul este prezent) au rezistență specifică mare, sunt bine prelucrate prin tăiere, sunt capabile să atenueze vibrațiile, se topesc numai în vid și sunt predispuse la formarea de fisuri fierbinți."> Aliaje de titan">(VT5L,VT6L) - rezistență specifică ridicată, fluiditate ridicată, sudabilitate redusă, activă chimic, sudare în vid.

">6. Proprietăţile de turnare ale aliajelor.

">1) Fluiditatea este capacitatea unui aliaj în stare lichidă de a umple o matriță de turnare și de a reproduce dimensiunile și formele matriței de turnare și ale miezurilor. Ea crește odată cu creșterea temperaturii de supraîncălzire a aliajului. Carbonul și fosforul îmbunătățesc fluiditatea.

">2) Contracția este o scădere generală a volumului și dimensiunii pieselor turnate în timpul răcirii și solidificării. Pentru a preveni acest lucru, se stabilesc profituri pentru furnizarea suplimentară de metal în timpul solidificării sale.

">3) Tensiuni interioare de turnare - în timpul răcirii și solidificării metalului turnat ca urmare a contracției, apar tensiuni interne de contracție dacă">, atunci apare deformarea. Dacă apare o ruptură, se formează o fisură. Acest lucru poate fi prevenit prin creșterea fluidității și răcirea lentă a aliajului în regiunea de temperatură ridicată.

">4)LIQUARE (???) "> - aceasta este eterogenitatea aliajului din punct de vedere al compoziției chimice, atât în ​​părțile individuale ale turnării (zonale), cât și în cristaloizii (???) din oțel, carbonul, fosforul și sulful sunt eliminate, formând eterogenitate. a aliajului. Acest lucru este prevenit printr-o bună amestecare a aliajului în timpul turnării.

">5) Absorbția gazelor? Metalele și aliajele în timpul topirii sunt capabile să absoarbă gazele (hidrogen, metan) din rugina, umiditate, combustibil și se modifică calitatea aliajului. Reducerea absorbției gazelor poate fi suficientă prin trecerea prin aliaj. alte gaze care nu sunt absorbite de aceste aliaje, dar elimină gazele dizolvate, sau utilizarea topirii în cuptoare cu vid.

">Cerințe pentru turnarea aliajelor:

„>1) Ar trebui să umple matrița cât mai bine posibil, adică să aibă o fluiditate ridicată.

„>2) Trebuie să aibă un punct de topire scăzut.

„>3) Ar trebui să aibă o ușoară contracție la răcire.

„>4) Trebuie să aibă o ușoară capacitate de absorbție a gazelor.

„>5) Trebuie să aibă o structură bună.

„>6) Trebuie să aibă o ușoară capacitate de segregare, care în unele locuri este un aliaj.

„>7) Ar trebui să aibă cel mai mic cost.

„>8) Ar trebui să fie ușor de tăiat și să aibă o sudabilitate destul de bună.

">7-8. Turnare în forme de nisip-argilă: esența procesului tehnologic, capacitățile tehnologice, domeniul de aplicare și echipamentul.

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

">3 model;

">4 lansetă;

„>5 formă;

„>6 ridicători;

">Această metodă reprezintă până la 70% din materialele turnate; pentru fabricarea matrițelor de turnare se folosesc amestecuri de turnare de nisip și argilă. Cu adăugarea de aditivi:

„>1) deșeurile din industria celulozei și hârtiei nu lasă amestecul să se sfărâme. 2) praful de cărbune nu permite arderea amestecului. 3) deșeurile de păcură nu permit arderea amestecului pentru metale neferoase.">Proces tehnologic:

">1) Pregătirea nisipului de turnare: - uscare nisip și argilă în cuptoare

"> - măcinarea argilei pe mori și curele la o stare fină

"> - amestecarea amestecului - îmbătrânirea amestecului - alimentarea acestuia pentru turnare

">2) Turnare (asigură producerea unei matrițe de turnare) Pentru a o asigura, sunt necesare următoarele: baloane, modele de turnare și miezuri. Un model de turnare este o copie a contururilor piesei turnate, ținând cont alocația pentru prelucrare Materialul pentru fabricarea matrițelor de turnare este lemnul (nuc, fag, mesteacăn, tei, pin, molid). poate rezista la 5-500 de turnări Uneori este din fontă sau alamă.

„>Pentru a obține cavități și găuri se fac tije.

„>Cutiile cu steaguri sunt cutii care au doar pereți (FIG)

">3) Turnare - metoda de furnizare a topiturii la matriță depinde de configurație, grosimea peretelui și metal. Când se toarnă fonta, metalul este furnizat pe pereți subțiri pentru a asigura o răcire uniformă. Când oțelul este turnat, metalul este furnizat elementelor mai groase, adică o contracție mare este caracteristică.

"> Clasele de precizie la turnare:

">-dimensiuni până la 100 kg clasele 7-13 (7 pentru piese turnate mici în producție de masă; 13 pentru piese turnate mari în producție unică)

"> - tolerante 9-14 calitati - rugozitate 0,2 -40 microni - tolerante 2,5 10 microni pe fata

">Avantaje: ">- executie pentru diverse conditii de productie

"> - complexitatea configurației - greutate și dimensiuni diferite

"> Dezavantaje: "> - intensitate mare a muncii - durată - productivitate scăzută în timpul turnării manuale - calitate scăzută - cote mari - impact negativ asupra mediului

">9. Turnare în matrițe de coajă: esența procesului tehnologic, capacitățile tehnologice, domeniul de aplicare și echipamentul.

"> Deoarece rezistența matriței de turnare în forme de nisip-argilă este scăzută, aceasta necesită o cantitate mare de amestec de turnare (se folosesc 4-12 tone de amestec pentru 1 tonă de turnare). Progresele în chimia polimerilor au făcut posibilă găsiți amestecuri de legare care cresc rezistența în stare uscată, adică a apărut capacitatea de a înlocui forma nisipoasă-argilosă cu o formă de coajă.

">Materiale: „>-nisip de cuarț-rășină termorezistentă

">Rezistența la tracțiune a unui astfel de amestec crește de 15-20 de ori și se ridică la 5 MPa

">Procesul de turnare „>: începe cu faptul că pe un scut de casă

"> se instalează modelul (sunt metalice), se încălzesc la 200-300 de grade, se ung cu un lubrifiant de demarcație și se păstrează 10-30 de secunde. Se toarnă amestecul de turnare, se încălzește rășina și se leagă boabele de nisip, formând o înveliș de 6-15 mm După îndepărtarea amestecului, învelișul împreună cu placa model se pun într-un cuptor, unde se țin la 600-700 timp de 3 minute, timp în care rășina se transformă în stare solidă. După aceasta, învelișul este împins în afară, dacă matrița este formată din două, acestea sunt lipite împreună, iar metalul este distrus, deoarece o parte din rășină este regenerată. ?), adică umplutura rezistentă la foc poate fi folosită din nou.

"> Caracteristici:

„>-Matrițele de tip shell pot fi realizate folosind unelte metalice fierbinți.

">-Amestecuri nisip-rășină au o fluiditate mare, adică precizia dimensională crește (gradul 8)" xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz„>=40-80 microni).- masa pieselor turnate 0,5-50 kg.

"> - eficacitatea metodei, cotele sunt reduse de 2 ori.

"> - cantitatea de prelucrare este redusă.

">-Volumul nisipului de turnare scade.

„> - sunt eliminate operațiunile knockout care necesită multă muncă.

">Această metodă este utilizată cel mai rațional în condiții de producție de masă (cel puțin 200 de piese turnate pe an)

"> Dezavantaje: "> - lucru la echipament fierbinte. - pierderea preciziei matriței la producerea pieselor grele.

">10. Turnarea cu ceară pierdută: esența procesului tehnologic, capacitățile tehnologice, domeniul de aplicare și echipamentul.

„> Esența metodei este utilizarea unui model de unică folosință dintr-o singură piesă.

„>În acest caz, înainte de turnarea topiturii, modelul este îndepărtat din formă prin topire, stoarcere și dizolvare.

"> Proces tehnologic:

„>Într-o matriță se realizează un model sau o legătură de model, al cărei plan de lucru are configurația unei turnări cu o alocație; pentru prelucrare, modelul este realizat din materiale care au un punct de topire scăzut (ceară, parafină), ridicat. capacitatea de a se dizolva (carbonita), capacitatea de a arde fără formare reziduurile sunt colectate în blocuri care au modele ale sistemului de închidere și profituri Apoi, se formează un strat de mai puțin de 1 mm pe suprafața blocului de molii amestec de turnare (suspensie), învelișul se formează prin polenizare în 3-10 straturi, fiecare strat este uscat în aer, sau în amoniac. După aceasta, compoziția modelului este topită la 100 de grade, iar după răcire și întărire, ceramica. mucegaiul este distrus. Procesul asigură o suprafață netedă (gradul 8-11) de 1,4 mm. Acest proces asigură un CMM maxim (85-95%) să fie obținut.

">Avantaje: "> - capacitatea de a produce piese turnate din orice aliaj, orice configurație, cu pereți subțiri. - capacitatea de a crea structuri complexe care combină mai multe părți. - capacitatea de a organiza atât producția individuală, cât și producția de masă. - reducerea costurilor materialelor de turnare. - reducerea efectelor nocive.

"> Dezavantaje: "> - Intensitatea si durata muncii. - Un numar mare de factori care influenteaza calitatea turnarii. - O gama larga de materiale pentru obtinerea matritei. Consum crescut de metal pe porti.

">11. Turnare în matrițe metalice (chill): esența procesului tehnologic, capacitățile tehnologice, domeniul de aplicare și echipamentul.

„>O matriță de răcire este o matriță de turnare metalică umplută cu o topitură; este folosită în mod repetat. Este alcătuită din două jumătăți, o placă și inserții. Jumătățile sunt centrate reciproc cu știfturi și sunt conectate prin încuietori. Parametrii matriței de răcire depășește valoarea turnării cu cantitatea de contracție a aliajului Miezurile sunt îndepărtate din turnare după ce s-a solidificat și s-a răcit. Designul matriței de răcire poate fi complex (o singură bucată, cu conectori orizontali, verticali și mai mulți plati).

">Proces tehnologic:">1) Pregătirea matriței pentru lucru: suprafața de despărțire este curățată temeinic; se verifică ușurința de mișcare a pieselor și precizia de centrare; se aplică un strat de acoperire și vopsea rezistente la foc pe suprafața matriței; matrița este încălzită la temperatura de funcționare (473-623)

">2) Se topește turnarea

"> Caracteristici ale interacțiunii matriței cu metalul turnat:

„>Matriza metalică are o conductivitate termică, o capacitate termică mai mare și o permeabilitate la gaz aproape zero. 1) Procesul de răcire a materialului de turnare este mai intens (se obține o structură cu granulație mai fină și densă)

">2) Fluiditatea hidraulică a materialului scade, adică capacitatea de umplere a matriței este mai proastă (nu se obțin piese turnate cu pereți mai subțiri) 3) Forma este practic inflexibilă, prin urmare este posibil să se asigure o precizie mai mare (calitate 12-15). ), dar în același timp aceasta contribuie la formarea unor tensiuni interne semnificative (fisuri, deformare)4) suprafața interioară a matriței este acoperită cu un amestec de fațare, astfel încât rugozitatea suprafeței este scăzută (8-10 microni)

">Avantaje: „>-creșterea productivității muncii (de 2-3 ori).

„> -reducerea costului investițiilor de capital (creșterea îndepărtării pieselor turnate 1). -creșterea calității pieselor turnate. - îmbunătățirea condițiilor sanitare și igienice. -posibilitatea automatizării și mecanizării complete.

"> Dezavantaje: "> - costul ridicat al matriței, complexitatea fabricării acesteia.

"> - formarea tensiunilor interne. - dificultatea de a produce piese turnate de configuratie complexa. Folosit in productia in serie si in masa: lot minim de peste 20 de piese turnate mari si 400 mici pe an (fonta); 400-700 de piese turnate pe an (aluminiu). ).

">12. Turnare centrifugă: esența procesului tehnologic, capacitățile tehnologice, domeniul de aplicare și echipamentul.

">Aceasta este o metodă de realizare a turnărilor, în care metalul turnat într-o matriță este expus forțelor centrale. Se folosesc matrițe de turnare rotative, adică piese turnate, numai corpuri de rotație. Nu există restricții privind materialul matriței de turnare. Deoarece matrița se rotește, se folosesc acționări (mai des toate electrice), astfel de mașini se numesc centrifuge cu o axă de rotație orizontală și verticală.

">La mașinile cu axă orizontală, se produc în principal țevi; cu o axă verticală se produc piese turnate joase (diametrul este mult mai mare decât înălțimea)

">A) forjare B) matriță cu ax ED. Topitura (3) sub acțiunea forțelor centrale este aruncată pe pereții matrițelor și se întărește. Dă randament 100% apă. Condițiile de formare a turnării sunt determinat de materialul de turnare Numărul de rotații este de 1500 pe partea suprafeței exterioare a permisului poate fi mai mic, dar pe partea interioară.

">Avantaje: „>-turnările au o densitate mare datorită prezenței reduse a golurilor. -consum mai mic de metal datorită absenței unui sistem de închidere. -eliminarea costurilor pentru fabricarea miezurilor. -eliminarea influenței fluidității asupra umplerii matrita de turnare -posibilitatea de a produce piese turnate din doua aliaje diferite: armat, sudura la topire, turnarea secventiala a diferitelor aliaje.

"> Dezavantaje: "> inexactitatea diametrului pe partea suprafeței libere (diferența de înălțime) La armare, armătura este mai întâi instalată în matrița de turnare, care este umplută cu un aliaj de o compoziție diferită, ceea ce reduce uzura. La sudare, un manșon metalic se instalează mai întâi, apoi se toarnă aliajul La turnarea secvenţială, se toarnă mai întâi un metal, apoi când se întăreşte, rămâne doar nu pe suprafeţele interioare, se toarnă un alt metal.

„>Se stabilesc cote minime pentru piese turnate pentru fonta cenușie, apoi cotele cresc.

">13.Turnare prin injecție.

">Metalul topit este turnat într-o cameră specială de manină și apoi se deplasează în această cameră sub presiune. Umple cavitatea matriței la viteză mare prin canalele de deschidere, se solidifică sub presiune în exces, formând o turnare; după deschiderea matriței de turnare, turnarea este îndepărtată.

"> Caracteristici:

"> Alunecarea matrițelor metalice și excesul de presiune asupra metalului lichid vă permit să obțineți piese turnate de înaltă calitate, precizie și rugozitate redusă. Schema de funcționare a unei mașini cu o cameră de presare la rece verticală:

"> Topitura este introdusă în camera de presare (2) și prin pistonul (1) prin!!!... în matrița de presare constând dintr-o jumătate mobilă (7) și o jumătate mobilă (6), restul de metalul este împins în afara camerei (2) de către pistonul (3) cu un arc (4) Turnarea finită (8) împreună cu coloanele este îndepărtată din jumătatea mobilă (7) a matriței.

">Presiunea este de 30-177 MPa. Viteza de eliberare a metalului lichid în matriță este de la 0,5-120 m/s.

„>Matrița se umple în 0,1-0,01 secunde.

„>Energia plastică mare a metalului în mișcare face posibilă obținerea unei frecvențe bune de suprafață. Utilizarea unei matrițe turnate și acțiunea presiunii în timpul solidificării turnării contribuie la obținerea 7-9 grade de precizie." xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz„>20-10 microni " xml:lang="en-US" lang="en-US">Ra"> 1,25-0,63

„>Primiți turnări de la" xml:lang="en-US" lang="en-US">Al">, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Cu">, " xml:lang="en-US" lang="en-US">Zn„>-aliaje.

„>Greutatea pieselor turnate în turnarea prin injecție depinde de puterea mașinii și poate varia de fapt de la câteva grame la kg.

„>Rezistența turnărilor obținute prin turnarea în pământ crește cu 10-15%.

„>Structura se deteriorează, deoarece în timpul procesului de umplere a matriței, din arderea lubrifiantului se formează aer și gaze și formează porozitate gaz-aer.

"> «+» „>1. Obținerea pieselor turnate cu o grosime mică a peretelui, mai mică de 1 mm și o suprafață dezvoltată de o suprafață mare; 2. Îmbunătățirea calității; 3. Eliminarea completă a operațiunilor intensive de muncă de fabricare, asamblare și demontare a matrițelor, încă din Se folosește în mod repetat matrița de presă metalică, procesul de extracție efectuat cu mașină 4. Îmbunătățirea semnificativă a condițiilor sanitare și igienice de lucru.

"> «-» „>1. Limitări ale turnării în ceea ce privește dimensiunile și greutatea; 2. Costul ridicat al matriței; 3. Fabricare cu forță de muncă intensivă, durabilitate limitată a matriței, în special la turnarea metalelor feroase; 4. Contracția gazului și porozitatea.

">14. Turnare cu zgură electrică. FIG.

„>Procesul de topire și înmuiere are loc simultan.

">La începutul procesului, un cristalizator de cupru 6 răcit cu apă este umplut cu zgură pre-topită 4. Un curent electric este furnizat electrozilor retopiți 7 și sămânța 1, situată în partea inferioară a cristalizatorului. Baia de zgură are o conductivitate electrică scăzută, așa că atunci când trece curentul electric prin ea, se eliberează o cantitate mare de căldură Baia de zgură este încălzită la o temperatură de 1973 C, datorită căreia picăturile de metal topit trec prin baie, colectate în cristalizare. zona, formând o baie de topitură metalică 3 deasupra stratului de zgură, care este umplută continuu în partea superioară cu electrozi de topire și întărită succesiv în partea inferioară a cristalizatorului.

">Când se primește o turnare 2, electrozii 7 sunt ridicați în sus pe măsură ce se topesc. Pentru a forma o cavitate internă în turnare, este instalată o tijă de metal 5, care se ridică în sus. Esența procesului este că topirea este combinată. în timp și în loc prin umplerea matriței de turnare Turnarea este trimisă treptat la matrița de turnare îndeplinește 2 funcții, este utilizată pentru a produce piese turnate din oțeluri și aliaje speciale scopuri critice, care sunt supuse unor cerințe ridicate pentru proprietățile tehnologice și calitate.

">Punturi tip cilindru, tevi rotunde si ovale, corpuri de supape, centrale termice si nucleare. Recipiente de ultra-inalta presiune, biele etc.

„>15.Turnare continuă

">Metalul lichid este atras uniform și continuu în forma răcită a cristalizatorului (2) de la un capăt și, sub forma unei tije solidificate, este scos printr-un mecanism special de la celălalt capăt, în urma căruia sunt condițiile. create pentru solidificarea continuă a turnării Piesele sunt dense fără cavități de contracție cu rezistență mecanică ridicată.

">Tava (4) cu sămânță (5) instalată în partea inferioară a cristalizatorului.

">Alimentat din oala (1) în cavitatea de turnare (6).

">Grosime 10-16 mm. Viteza 0,75-1 m/min.

„>În timpul procesului de turnare, țeava este scoasă continuu din matriță, ceea ce asigură o rezistență ridicată. Calitatea pieselor turnate corespunde turnării în matrițe metalice. Țevi F până la 0,8 m și până la" xml:lang="en-US" lang="en-US">l"> = 10m.

">"+"1. Producerea de piese turnate de diverse secțiuni transversale de lungime nelimitată, randament crescut, costuri mai mici pentru fabricarea matrițelor de turnătorie. 2. Automatizarea proceselor de turnare a metalelor, eliminarea completă a operațiunilor care necesită forță de muncă. Standarde sanitare.

">"-" Intensitatea racirii topiturii creste, ceea ce duce la stres intern.

">16. Strângeți turnarea

"> Esența este că, pentru a îmbunătăți capacitatea de umplere a matriței de turnare și pentru a îmbunătăți calitatea turnării, procesul se desfășoară astfel încât dimensiunile geometrice și forma turnării se schimbă pe măsură ce matrița de turnare este umplută cu topitură. Acest lucru face posibilă reducerea pierderilor de căldură din topitură și umplerea matriței de turnare în cel mai bun mod posibil pentru a produce piese turnate cu pereți subțiri și de dimensiuni mari.

„>Procesul poate fi efectuat în 2 moduri:

">1. Prin rotirea jumătății matriței de turnare față de o axă fixă.

„>2. Mișcare plan-paralelă a uneia dintre cele 2 jumătăți.

„> După pregătirea și asamblarea matriței, topitura se toarnă în partea inferioară a recipientului metalic al instalației de turnătorie, etapa 1, apoi se întoarce această matriță, etapa 2, iar topitura se ridică în instalație, umplând cavitatea dintre semimatriţele şi pereţii laterali care închid instalaţia de la capete În momentul de faţă, se închid În semiforme, configuraţia volumului de topire este astfel încât pierderea lor de căldură în momentul finalizării de apropierea semiformelor, etapa 3, distanța dintre ele corespunde grosimii peretelui de turnare, iar metalul în exces este turnat în creuzetul de primire, după solidificarea turnării, semiforma mobilă revine la ea starea originală este îndepărtată din instalație, producând astfel piese turnate cu o grosime mică a peretelui de până la 2 mm și o suprafață semnificativă de 1000x3000 (panouri, piese satelit)." 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). Piesele turnate au o structură și proprietăți mecanice bune. Datorită faptului că formarea procesului de turnare este concomitent cu umplerea matrițelor de turnare și se termină în momentul umplerii acesteia. Randamentul nu este mare, 8- 10% Procesul are o intensitate redusă de muncă. Vă permite să înlocuiți produsele nituite și sudate.

">17. Ștanțarea metalului lichid

"> Ștanțarea metalelor lichide este unul dintre procesele tehnologice progresive care face posibilă obținerea unor piese dense, cu goluri de prelucrare reduse și proprietăți fizice, mecanice și operaționale ridicate.

"> Procesul tehnologic de ștanțare a metalelor lichide combină procesele de turnare și forjare la cald.

„> Procesul constă în faptul că topitura turnată în matricea matriței este compactată cu un poanson montat pe glisa unei prese hidraulice până la finalizarea solidificării.

"> Împerecherea poansonului cu matricea formează o cavitate de formă închisă. Contururile exterioare ale piesei de prelucrat se obțin sub formă despicată dacă piesa are proeminențe exterioare, sau într-o formă dintr-o singură bucată în absența proeminențelor. Cavități interne. se formează prin introducerea poansonului în metalul lichid.

„> După îndepărtarea din matriță, piesa de prelucrat este supusă diferitelor tipuri de prelucrare sau utilizată fără prelucrare ulterioară.

„> Sub influența presiunii înalte și a răcirii rapide, gazele dizolvate în topitură rămân într-o soluție solidă. Toate golurile de contracție sunt umplute cu topitură nesolidificată, rezultând piese care sunt dense și au o structură fin-cristalină, ceea ce face posibilă pentru fabricarea pieselor care funcționează sub presiune hidraulică.

„> Folosind această metodă, este posibil să se obțină piese de prelucrat complexe, cu diferite boturi de formă pe suprafața exterioară, mult peste dimensiunile de gabarit principale ale piesei. Se pot obține găuri în piesele de prelucrat, situate nu numai de-a lungul mișcării poansonului, dar şi în direcţia perpendiculară.

"> Este posibil să presați armăturile metalice și nemetalice în piese de prelucrat.

"> Procesul este utilizat pentru a produce semifabricate modelate din metale pure și aliaje pe bază de magneziu, aluminiu, cupru, zinc, precum și metale feroase.

">18.Proiectarea pieselor turnate

">Cerințe pentru proiectarea pieselor turnate:

„> Trebuie îndeplinite următoarele cerințe:

">1) Dacă este posibil, piesele turnate trebuie să aibă un contur exterior simplu, cu un număr minim de nervuri, proeminențe și cavități interne. 2) Designul turnării trebuie să asigure un nivel ridicat al caracteristicilor sale de performanță, rezistență, rigiditate și etanșeitate. 3) Proiectarea turnării trebuie să țină cont de interacțiunea acesteia cu forma turnării.4) Proiectarea turnării trebuie să fie suficient de tehnologică în ceea ce privește turnarea aleasă.

">5) Suprafețele de bază ale turnării trebuie să aibă o locație convenabilă pentru tăiere. 6) Proiectarea turnării în aceste condiții trebuie să asigure" xml:lang="en-US" lang="en-US">min„> consum de materiale. 7) Turnarea trebuie să fie compactă; produsele mari trebuie împărțite în mai multe părți.">Elaborarea unui desen de turnare.">Date inițiale: 1. Desenul piesei 2. Informații despre programul de producție 3. Material 4. Scopul piesei în ansamblu.„>La început "> atunci când dezvoltați o turnare, în primul rând, ar trebui să evaluați fabricabilitatea acesteia. Studiați cu atenție proiectarea piesei și, dacă este posibil, elasticitatea. Este necesar să evaluați posibilitatea de a obține suprafețe interioare, găuri, amintindu-ne că numărul de tijele crește semnificativ intensitatea muncii de fabricare și asamblare a matriței.">Asigurarea confortului turnării piesei turnate.„>Dezvoltarea procesului tehnologic de fabricare a pieselor turnate începe cu luarea în considerare a posibilelor opțiuni pentru amplasarea acestuia în matrița de turnare. 1. Selectarea suprafeței de separare.

„>Suprafața de-a lungul căreia, la asamblarea matriței, sunt conectate părțile inferioare și superioare ale acesteia se numește suprafață de despărțire. a) Proiectarea turnării ar trebui să permită posibilitatea amplasării acesteia într-o jumătate de matriță sau să aibă o singură parte mică. (în matrițe metalice) b) Dacă piesa este situată în ambele părți ale matriței, atunci suprafața de despărțire a modelului trebuie să coincidă cu umbra Când baia de turnare este iluminată cu grinzi paralele, nu există zone întunecate de-a lungul tuturor secțiunilor c) Suprafețele interioare ale turnării trebuie să aibă un număr suficient de ferestre sau găuri, a căror dimensiune și amplasare trebuie să asigure. și aranjarea stabilă a pieselor în matriță.„>Asigurarea calității pieselor turnate">Calitatea straturilor de turnare în diferite părți ale matriței nu va fi aceeași la umplerea matriței de turnare cu metal lichid, topitură; contaminanții metalului însuși sunt posibil să se colecteze și să se ridice în sus. Gazele dizolvate în metal se ridică la părțile superioare ale turnării și se creează, de asemenea, cavități sedimentare. Cea mai bună calitate a turnării se formează în partea inferioară a matriței.

">Scopul grosimii peretelui pieselor turnate"> Scopul grosimii minime a peretelui. Dacă grosimea peretelui este prea mare, atunci aceasta poate duce la apariția cavităților sedimentare, a porozității etc. În cele din urmă, rezistența pereților scade și consumul de metal crește. Dacă grosimea peretelui este subestimat, atunci în acest caz este dificil să se obțină o turnare avansată tehnologic: forme metalice nefinisate, goluri, fisuri.

">Grosimea minima poate fi selectata in functie de dimensiunile piesei: N=(2*l+b+h)/3. Pentru piese turnate produse prin turnare pe nisip, exista diagrame speciale in functie de care se alege aceasta grosime. Daca N>8 , atunci grosimea peretelui pentru piese turnate din oțel și fontă este considerată a fi nu mai mică de 40-30 mm N?.<0,1 для алюминиевых сплавов минимальная толщина стенки 2мм, медь, олово - 2.5 мм. -4 мм.

">Dacă grosimea minimă a peretelui rezultată se dovedește a fi > indicată în desen, atunci este necesar să se efectueze o ajustare în acord cu proiectantul. Scopul turei pe piese turnate

„>O suprapunere este o secțiune tehnologică a unei turnări în care găurile, cavitățile, sunt dificil sau imposibil de obținut folosind metodele de turnare.

">19. Regulă pentru alegerea bazelor și stabilirea dimensiunilor

">Baza - suprafata, combinatie de suprafete, axa, punct = piesa de prelucrat. Folosit pentru bazarea in timpul prelucrarii. Baze: finisare, prelucrare degrosare. La alegerea bazelor de degrosare trebuie avute in vedere urmatoarele recomandari: 1. Dimensiunile brutului. baza ar trebui, dacă este posibil, să fie minime, în acest caz deformarea și abaterile sale vor fi minime 2. Cel mai bine este ca suprafețele de bază să fie situate în partea inferioară a matriței și să se formeze în aceasta datorită amprentei. modelul şi nu miezurile 3. Nu se recomandă utilizarea suprafeţelor care coincid cu suprafeţele de bază ale matriţei metalice sau încrucişând-o.4 Soclurile tehnologice de degroşare trebuie să asigure o poziţie stabilă a turnării.

">Reguli de bază pentru aranjarea dimensiunilor pieselor turnate.

„>1. Suprafețele brute trebuie raportate la baza brută de turnare direct sau folosind ecuații dimensionale.

">G-raw, la egalitate cu B

">2. Baza de finisare originală ar trebui să fie legată de baza brută A.

">3. Toate celelalte dimensiuni ale suprafețelor de prelucrare trebuie să fie legate de baza de prelucrare B.

„>20.Înregistrarea unui desen al unui semifabricat turnat

">Desenele sunt întocmite în conformitate cu regulile USCD. Piesele turnate din fontă trebuie să conțină toate datele necesare pentru fabricație, inspecție și acceptare. Documentul sursă este un desen al piesei. La început - un desen în linie subțire de piesa, apoi pe toate suprafețele prelucrate numite adaosuri, după determinarea poziției turnării în matriță și a liniilor de despărțire ale matriței stabilesc pante de turnare și atribuie razele fileturilor. se determină proiectarea și dimensiunile suprafețelor și găurilor interioare, după care se instalează un sistem de dimensionare.

„>Scopul condițiilor tehnice">1.Indicați tipul de tratament termic, limitele de duritate stabilite,

">metode și locul de măsurare a suprafeței. 2. Clasa de precizie a dimensiunilor, maselor, gradul de deformare și un număr de toleranțe pentru prelucrare sunt indicate în conformitate cu GOST 26845-85. Pentru diferite dimensiuni ale aceleiași turnări, utilizarea de se admit diferite clase de precizie 3. Nespecificate în desen există raze de curbură şi pante de turnare4.

">5. Informații despre materialul care indică GOST 6. Informații despre tipul, cantitatea și locația defectelor de turnare admise (porozitate, cavități, fisuri).

„>21. Capacități tehnologice de formare a metalelor

„>La întreprinderile din industria mecanică și metalurgică se folosesc diverse metode de formare a metalelor. De exemplu, la întreprinderile de inginerie mecanică se folosesc pe scară largă forjarea deschisă, ștanțarea volumetrică și table, la uzinele metalurgice - laminare, trefilare și presare (extrudare). ).„>Forjare gratuită„> se realizează cu ajutorul ciocanelor sau preselor. Varietatea formelor de forjare obținute ca urmare a forjarii libere se realizează folosind aceeași unealtă universală - lovitori, piercinguri, laminare și altele. În procesul de forjare liberă, sub influența forța dezvoltată de un ciocan sau o presă, deplasarea are loc metalul în înălțime cu o creștere a dimensiunilor sale în lungime și lățime. Astfel, forma produsului se formează din cauza comprimării piesei de prelucrat și a deformării inegale în direcții diferite.„>Ștampilare 3D„> este un tip de forjare și este un proces tehnologic în care o forjare ștanțată este obținută prin umplerea forțată a cavității matriței cu metal. Deformarea metalului în timpul forjarii volumetrice se realizează folosind o unealtă specială - o ștampilă, a cărei cavitate de lucru este o impresie a formei produsului care trebuie obținut. Prin urmare, forma și dimensiunile cavității matriței trebuie să corespundă tipului de produs solicitat. Folosind metode de ștanțare volumetrice de precizie, în principal, este posibilă obținerea mașinii piese care nu necesită prelucrare ulterioară prin tăiere.

„>Rolând „> este una dintre metodele obișnuite de formare a metalelor. La început, tabla era rulată pentru fabricarea vaselor, aur și argint pentru baterea monedelor și foi de plumb pentru țevi. În prezent, metodele de laminare a metalelor au primit o largă aplicare practică în producția de diverse tipuri de produse, în funcție de locația rolelor și de mișcarea relativă a acestora, metodele de laminare sunt: ​​longitudinale, transversale și elicoidale (helicoidale) Toate procesele de formare a metalelor se bazează pe capacitatea materialelor metalice în stare solidă de a-și schimba forma și dimensiunea sub influența forțelor externe aplicate, adică pentru a se deforma plastic pentru o mare varietate de procese de formare, acestea pot fi combinate„>în două grupuri principale„> procese de producție metalurgică și de inginerie mecanică. Prima grupă cuprinde: laminarea, presarea și trefilarea, adică procesele bazate pe principiul continuității procesului tehnologic. Produse de producție metalurgică (foli, benzi, benzi, produse laminate periodice și profilate). , țevi, profile, sârmă etc.) sunt utilizate ca piesă de prelucrat în ateliere de forjare și ștanțare și ca produse finite pentru realizarea diferitelor tipuri de structuri. Ștanțarea tablei Aceste procese asigură semifabricate de produse (piese) și piese finite care nu necesită prelucrare mecanică ulterioară.„>Procesare „> presiunea poate fi aplicată acelor metale și aliaje care au rezerva necesară de plasticitate, asigurând deformarea fără a încălca continuitatea materialului, adică fără distrugerea acestuia. Plasticitatea nu este o proprietate imuabilă, predeterminată a materialului - este influențată de o serie de factori: compoziția chimică a materialului, temperatura și viteza de deformare, forma zonei de deformare etc. Prin crearea condițiilor de deformare adecvate se poate obține plasticitatea tehnologică necesară.„>K „> dependență de temperatură și viteza de deformare">diferențiază între deformarea la rece și la cald.

">Deformare la rece„> apare în astfel de condiții de temperatură-viteză când are loc un singur proces în material - întărirea (sau întărirea) metalului.">Deformare la cald„> se efectuează în astfel de condiții de procesare temperatură-viteză atunci când în material au loc două procese simultan: întărire și recristalizare (călire și înmuiere), iar viteza de înmuiere este egală sau mai mare decât viteza de întărire. În timpul deformării la cald, toate proprietățile mecanice ale materialului sunt îmbunătățite: atât rezistența cât și plasticul, în special rezistența la impact crește după deformarea la cald, de regulă, microstructura este cu granulație fină, macrostructura este fibroasă un fenomen util, în special în fabricarea pieselor critice (discuri de turbină, arbori, rotoare etc.) La alegerea unui proces tehnologic pentru formarea metalelor, trebuie luate în considerare proprietățile tehnologice ale aliajelor material, cu atât este mai dificilă obținerea unei piese de prelucrat de înaltă calitate, cu atât procesul tehnologic este mai complex și costul piesei este mai mare.

„>22. Metode de bază pentru producerea semifabricatelor prin deformare plastică

„>Deformarea plastică de suprafață (SPD) este tratamentul prin presiune al pieselor de prelucrat în care numai stratul de suprafață al materialului este deformat plastic.

„> Prelucrarea prin metode SPD se realizează pe mașini de tăiat metal cu unelte speciale. Aceste metode de prelucrare a pieselor de prelucrat implică deformarea plastică a materialului acestora fără formarea de așchii.

"> Există două tipuri de PPD."> Deformarea plastică volumetrică (VPD), care este utilizată pentru a forma noi elemente ale piesei de prelucrat: ondulații, filete, caneluri, suprafețe dintate etc. Finisarea suprafeței prin deformare plastică a suprafeței (SPD) prin netezirea neregulilor și întărirea stratului de suprafață al piesa de prelucrat: laminare cu role si bile, netezire diamantata, mandrinarea si calibrarea gaurilor cu bila, prelucrare cu perii metalice, sablare, gofrare etc.

„>Metodele SPD sunt productive și asigură o calitate înaltă a suprafeței (duritate crescută, tensiuni de compresiune reziduale, rugozitate scăzută a suprafeței) și precizia necesară. De obicei, SPD este produs pe echipamente universale și este ușor de automatizat. Este precedat de prelucrarea de finisare (strunjire de finisare și plictisitor, alezat etc.).

„>Aceste metode includ">: răsturnarea, compresia, expansiunea, indentarea, trasarea, întinderea, îndreptarea, moletarea. Restabilirea dimensiunilor pieselor se realizează prin mutarea unei părți a metalului din zonele sale nefuncționale către suprafețe uzate. Necesitatea fabricării de dispozitive speciale și matrițele face ca majoritatea metodelor de acest tip de reparație să se justifice economic doar atunci când restaurarea multor piese similare."> Ciornă „> se folosește pentru a mări diametrul exterior al pieselor solide sau pentru a reduce diametrul interior și exterior al pieselor goale prin reducerea înălțimii acestora. Această metodă restabilește diferite bucșe cu uzură pe diametrul interior sau exterior, fuste de arbori și osii, dinții angrenajului și alte piese."> Compresie „> se folosește pentru reducerea diametrului interior al pieselor goale prin reducerea celui exterior. Această metodă restaurează bucșe din metale neferoase, ochiuri ale pârghiilor cu orificii netede sau fante, carcase pompe hidraulice, separatoare de rulmenți cu role etc. , piesa este mărită în diametrul exterior (de exemplu, metoda electrolitică), iar de-a lungul diametrului intern sunt extinse la dimensiunea necesară.„>Giveaway „> este folosit pentru a mări diametrul exterior prin creșterea diametrului interior. În acest fel, se restaurează știfturile, bucșele (inclusiv cele canelate), arborii tubulari și alte corpuri rotative. Expansiunea se realizează adesea în starea rece a pieselor; piesele întărite sunt mai întâi supuse la revenire sau recoacere.„>Indentare „> este folosit pentru a mări dimensiunea pieselor uzate ale unei piese prin redistribuirea metalului de pe suprafețele sale nefuncționale. Această metodă restabilește suprafețele laterale uzate ale canelurilor, dinților angrenajului, știfturilor cu bile etc. Piesele călite sunt mai întâi supuse călirii. După indentare, prelucrare mecanică a suprafețelor restaurate ale piesei, tratament termic și șlefuire.„>Hota „> este folosit pentru a mări lungimea pieselor (pârghii, tije, tije, tije etc.) datorită îngustării locale a secțiunii lor transversale într-o zonă mică prin aplicarea unei forțe perpendiculare pe direcția de alungire. Desenarea se realizează în o stare fierbinte a pieselor cu încălzire locală până la 800 x 850 °C.„>Întindere, ca o glugă„>, servește la creșterea lungimii piesei, dar direcția de alungire coincide cu direcția forței care acționează. Editarea este utilizată pentru a elimina îndoirea, răsucirea și deformarea pieselor. Această metodă restabilește arborii, șuruburile de plumb, osiile, conectarea. tije, tije, console, grinzi, cadre și carcase .„>Editați „>se realizează folosind prese, cricuri, capse, dispozitive speciale, baros și ciocane. În funcție de gradul de deformare și dimensiunea piesei, îndreptarea se realizează în stare rece a piesei sau cu preîncălzirea acesteia.„>Moletare "> este folosit pentru refacerea potrivirilor fixe pe fustele arborelui. Piesa, fixată în centrele strungului, este laminată cu o rolă cu crestătură din oțel U12A sau ShKh15 cu un unghi de ascuțire de 6070° și o duritate de HRC 5558. , fixat într-un suport În acest fel, diametrul piesei poate fi mărit la 0,4 mm cu duritatea piesei 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.Operațiuni de bază de fierărie

„>Supărare, aterizare, broșare, străpungere, rostogolire etc.

„>Supărarea este o operație de forjare asociată cu creșterea secțiunii transversale a piesei de prelucrat inițiale și reducerea înălțimii acesteia.

">Coeficientul Ukova

">Aterizare „> operație, care se realizează prin răsturnare, dar efectuată pe o parte a zagului.„> Bretch „>o operație de forjare asociată cu reducerea secțiunii transversale a cârligului și creșterea lungimii acestuia.„>Firmware "> - obținerea de găuri într-o forjare (de obicei rotundă)„>Rolând pe un dorn"> fierar

">Operațiune asociată cu creșterea DIAMETrul exterior și interior al semifabricatului inelului și reducerea grosimii peretelui acestuia.

">Echipamente de forjare.">Forjarea se realizează pe ciocane de forjare. Proiectarea ciocanului se bazează pe principiul acțiunii impactului, energia de impact a ciocanului este determinată de masa pieselor care cad și„> căderea lor până când au lovit zag.

">După tipul de ciocan folosit:"> - abur-aer (1); - pneumatic (2); - mecanic. (1) poate lucra cu abur sau aer comprimat. Căldura aburului și energia aerului comprimat din ciocan se transformă în lucru de mișcare a părțile care cad

„>(a) dispozitivul de stocare a energiei este utilizat numai pentru ridicarea pieselor care cad

">(b) energia este utilizată pentru presiunea asupra pistonului ciocanului de sus în timpul cursei sale de lucru (2) purtătorul de energie este aer. Masa pieselor care cad este de până la 75 kg (acțiune simplă), până la 1000 kg. ( A 2-a acțiune) Utilizare - Toate presele de forjare sunt echipamente fără impact (pentru producerea pachetelor de dimensiuni mari), pot fi parahidraulice și hidraulice.

„>Forțe de la 5 la 150 mN">Defecte de forjare. „>Poate să apară în diferite etape ale procesului tehnic. când pachetul este încălzit în timpul procesului de formare în timpul procesului de răcire 4. în procesul de tratament termic incorect (1) din cauza unei încălcări a modului de încălzire a materialului) Subîncălzire încălzire la" xml:lang="en-US" lang="en-US">t"> ↓ " xml:lang="en-US" lang="en-US">t"> forjare sau timp de reținere insuficient în timpul forjarii" xml:lang="en-US" lang="en-US">t„>. În plută apar fisuri de suprafață sau interioare (lipsa ductilității) b) Supraîncălzirea defectelor are loc atunci când pluta este încălzită la" xml:lang="en-US" lang="en-US">t„> acceptabil pentru o anumită calitate de oțel sau în timpul îmbătrânirii pe termen lung. Rezultatul este o creștere extremă a granulelor și o scădere a rezistenței) Burnout-ul este procesul de oxidare sau topire de-a lungul granițelor de granule ale metalului ca urmare a încălzirii oxidative prelungite. la mare" xml:lang="en-US" lang="en-US">t">. Metalul își pierde rezistența și ductilitatea, ceea ce duce la distrugere. Este caracteristică fractura cu granulație grosieră. Semn: eliberare abundentă de scântei care se împrăștie, formarea de lacrimi cu contur curbat. d) Decarburare - ardere din nou.

">24. Materiale sursă pentru producția de forjare a semifabricatelor

„>Pentru procesele de forjare, materiile prime sunt lingourile, a căror masă poate varia de la câteva kilograme până la 250...350 de tone, și țaglele laminate. Pentru ștanțare la cald, țaglele forjate, laminate, presate și țaglele obținute prin trafilare, ca precum și metalul lichid sunt utilizate în ștanțarea tablei, materialul de pornire este foi și benzi laminate la cald și la rece din diverse oțeluri, aliaje pe bază de aluminiu, cupru, nichel, titan, metale prețioase și alte materiale.

„>Pregătirea materialului sursă (lingoț, bară sau tablă) pentru forjare și ștanțare include operații precum sortarea, tăierea la lungime, îndepărtarea defectelor de suprafață, tratamentul termic, dacă este necesar etc. Dacă deformarea se realizează în stare fierbinte , există necesitatea încălzirii metalului Varietatea operațiunilor tehnologice existente în producția de forjare și ștanțare necesită respectarea următoarelor principii de bază la alegerea unui proces tehnologic: procesul tehnologic adoptat trebuie să asigure producția de produse cu o anumită precizie a acestora. forma și dimensiunea geometrică, proprietățile mecanice, structura și absența defectelor de suprafață și interne La proiectarea unui proces tehnologic, se asigură controlul periodic al calității produselor, care nu trebuie doar să identifice, ci și să prevină apariția defectelor includ tipuri de prelucrare precum tăierea bavurilor sau alte deșeuri, calibrarea pentru a îmbunătăți acuratețea dimensiunilor și a formei produsului, tratamentul termic, îndreptarea, curățarea și gravarea, acoperirile galvanice și de vopsea, oxidarea, anodizarea etc.

„>26. Tipuri de deformații în timpul prelucrării plastice a metalelor

"> Natura deformării plastice poate fi diferită în funcție de temperatură, durata sarcinii sau viteza de deformare. Cu o sarcină constantă aplicată corpului, deformarea se modifică în timp; acest fenomen se numește fluaj. Odată cu creșterea temperaturii , rata de fluaj crește. Cazurile speciale de fluaj sunt relaxarea și efectele secundare elastice.

„> Principala caracteristică prin care deformarea plastică este împărțită în tipuri în teoria deformării mecanice este temperatura. Ea determină raportul proceselor de întărire și înmuiere care au loc în paralel în corpul deformat.

„>Setul de fenomene asociate cu o creștere a proprietăților de rezistență ale metalelor în procesul de deformare plastică se numește călire prin deformare sau călire la rece.

„>Dacă în timpul deformării plastice caracteristicile de rezistență ale metalului scad, atunci vorbim despre așa-numita înmuiere a metalului.

„>Procesele de întărire și înmuiere au loc în timp la anumite viteze, determinate de condițiile de deformare și de natura metalului deformat. În funcție de care dintre procese este predominant, rezultatele deformării vor fi diferite.

„>Există mai multe opțiuni pentru împărțirea deformării plastice în tipuri, dintre care, în practică, cea mai răspândită este cea care distinge doar deformarea la cald și la rece.

„>Deformarea plastică a metalelor se numește fierbinte dacă are loc la o temperatură egală sau mai mare decât temperatura la care începe recristalizarea (">T "> ">T ">rec). Temperatura„>T ">luat în Kelvin. Recristalizare (">T ">recr = 0,4  ">T „>pl), adică procesul de creștere a noilor boabe nedeformate, care determină refacerea tuturor caracteristicilor fizice și mecanice originale ale metalului, reușește să aibă loc complet, nu există nicio distorsiune a rețelei cristaline.

„>În timpul deformării la rece, recristalizarea și recuperarea sunt complet absente, iar metalul deformat are toate semnele de întărire. Intervalul de temperatură al deformării la rece este situat sub temperaturile la care începe recristalizarea (">T ">< ">T ">recr). Ca urmare a deformarii la rece creste rezistenta la deformare a metalului si scade ductilitatea. Se foloseste de obicei in fazele finale de obtinere a produselor pentru a asigura acuratetea dimensionala, nivelul cerut de proprietati si calitatea inalta a suprafetei.

„>Conform clasificării de mai sus, deformarea la rece și la cald nu sunt asociate cu temperaturi specifice de încălzire, ci depind doar de apariția proceselor de întărire și înmuiere. Tipul de deformare poate fi determinat de temperatura dată de prelucrare a metalului.

">27. Caracteristicile mecanice ale otelurilor si aliajelor deformabile

">Oțeluri aliate pentru matrițe de formare la rece:

„>Aceste oțeluri trebuie să aibă duritate și rezistență mai mari decât duritatea și rezistența metalului deformat; rezistență mare la uzură; tenacitate suficientă; călibilitate adecvată; modificări volumetrice nesemnificative în timpul călirii.

„>Oțelurile cu conținut ridicat de crom sunt folosite pentru matrițe mari de formă complexă, care funcționează sub sarcini și uzură crescute. Oțelul X12, care are proprietăți mecanice mai scăzute, este rar folosit. Oțelul X12F1 este superior oțelului X12M în ductilitate, tenacitate și rezistență la revenire. Oțelul X12M cu un conținut ridicat de C după călire obține o duritate mai mare pentru matrițe relativ mici.

„> Aliajele deformabile plastic au proprietăți mecanice ridicate, pot fi ștanțate cu ușurință, tăiate cu foarfece și prelucrate la mașini.

„> Utilizarea aliajelor deformabile plastic este limitată de costul ridicat al acestora.

"> Duraluminii includ un grup de aliaje pe bază de aluminiu deformabile plastic.

">Caracteristicile mecanice sunt determinate de următorii factori:

„>-substanța, structura și proprietățile ei;

„>-caracteristicile de proiectare ale elementului, adică dimensiunea, forma, prezența butucilor, starea suprafeței;

„>-condiții în timpul încărcării: temperatură, viteză, repetabilitate a sarcinii etc.

„> Materialele structurale se comportă diferit în procesul de deformare până la distrugere. Comportarea plastică se caracterizează printr-o schimbare semnificativă a formei și dimensiunii, în timp ce în momentul distrugerii se dezvoltă deformații semnificative care nu dispar după îndepărtarea sarcinii. Astfel de materiale se numesc ductil. Cu comportamentul fragil, distrugerea are loc atunci când deformări foarte mici, iar materialele cu astfel de proprietăți sunt numite fragile. Cu toate acestea, aceleași materiale structurale în diferite condiții de deformare se comportă ca materiale plastice, în altele ca fragile. În acest sens, principalele caracteristici macromecanice ale materialelor - elasticitate, plasticitate, vâscozitate etc. sunt denumite mai corect nu ca proprietăți, ci ca stări ale materialului.

">28. Intervalul de temperatură de formare la cald

„>Pentru formarea la cald, metalul este încălzit la o anumită temperatură și deformat până când temperatura sa scade la un nivel la care deformarea ulterioară este imposibilă. Astfel, metalul poate fi deformat într-un interval de temperatură strict definit. Temperatura maximă este cea superioară. limita se numește limită superioară, iar minimă se numește limită inferioară. Fiecare metal are propriul interval de temperatură strict definit de tratament cu presiune la cald oxidarea și decarburarea, precum și supraîncălzirea La alegerea limitei superioare a intervalului t pentru oțeluri cu conținut ridicat de carbon și aliaje, este necesar să se țină cont de tendința lor mai mare de supraîncălzire fie astfel încât după deformare la acest t-t metalul să nu primească întărire (călire) și să aibă granulația necesară Alegerea limitei inferioare este de o importanță deosebită pentru oțelurile aliate și aliajele care nu prezintă transformări de fază și alotrope. de exemplu, pentru oțelurile austenitice și feritice. Proprietățile finale ale acestor oțeluri sunt determinate în principal de limita inferioară a intervalului de temperatură (din moment ce nu sunt supuse tratamentului termic).

">Intervalul de temperatură de formare la cald este de 1150 - 850, răcire în aer; formabilitatea este bună; ambutirea adâncă este permisă. În starea tratată termic, oțelurile se disting prin ductilitate ridicată. Intervalul de temperatură de prelucrare la cald este de 1180 - 900 C, răcirea este lentă bine ștanțată și sudată prin toate tipurile de sudare.

"> Fiecare metal și aliaj are propriul său interval de temperatură strict definit pentru tratarea la presiune la cald. De exemplu, aliaj de aluminiu AK4 470 - 350 C; aliaj de cupru BrAZhMts 900 - 750 C; aliaj de titan VT8 1100 - 900 C. Pentru oțelurile carbon, Intervalul de temperatură de încălzire poate fi determinat conform diagramei de stare (a se vedea secțiunea. De exemplu, pentru oțel 45, intervalul de temperatură este 1200 - 750 C, iar pentru oțel U10 1100 - 850 C.

">29.Forjare liberă

">Blocuri obținute prin forjare și ștanțare a pachetelor.

„>Sv.k. este destinat fabricării de piese forjate" xml:lang="en-US" lang="en-US">m„>= 0,3 kg-10t.

">În condițiile producției individuale și la scară mică, precizia este reglementată de standardul GOST 7505-89

">Echipamente utilizate: ciocane abur-aer cu acțiune simplă și dublă, ciocane pneumatice.

„>Forjarea este o deflare la cald, deci sunt folosite toate oțelurile și piese turnate.

">Lână la suprafață " xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz">=320-160

„>Utilizarea ștampilelor false" xml:lang="en-US" lang="en-US">Rz">=80, coeficient de precizie brut 0,4-0,5, ceea ce va duce la" xml:lang="en-US" lang="en-US">V„> prelucrarea blănurilor.

„>“+”1. Posibilitatea de a obține metal de calitate cu proprietăți mecanice (ductilitate deosebită); 2. Posibilitatea de a obține elemente de fixare de dimensiuni mari;

„>3. Echipamente de putere mai mică. „-” 1. Productivitate scăzută; 2. Intensitate semnificativă a muncii; 3. Alocații mari, suprapuneri și toleranțe, ceea ce înseamnă. Pierderea metalului în timpul prelucrării mecanice.">Tehnic. Procesul de primire a pachetelor include următoarele operații:„>1. Operații pregătitoare (pregătirea lingourilor pentru forjarea sau tăierea tijelor în știfturi dimensionale) 2. Operații de forjare sau ștanțare. Toate operațiunile tehnice care conduc la schimbarea formei știfturilor 3. Operații tehnice finale. Prelucrarea bavurilor, perforarea și perforarea găurilor . 4. Finisare: editare, detartrare, calibrare, tratament termic.

">30. Principalele defecte ale forjarii deschise

">Tipuri și cauze ale defectelor

„>Piesele forjate fabricate cu abateri de la specificațiile tehnice și care necesită lucrări suplimentare pentru eliminarea defectelor identificate în acestea se numesc defecte.

"> Principalele cauze ale defectelor la forjare sunt:"> metal de pornire de proastă calitate a lingoului sau piesei de prelucrat; moduri incorecte de încălzire a lingoului sau piesei de prelucrat; tehnici incorecte de forjare; nerespectarea modului de răcire a forjarii după forjare; lucrul cu o unealtă defectă.

„>Principalele defecte ale forjatelor sunt fisurile sau defectele exterioare, liniile de păr, rupturile interne sau fistulele și delaminările, presiunile și pliurile, loviturile, fulgii, incluziunile nemetalice și urmele de slăbire de contracție.

„>Motivul apariției fisurilor în forjare poate fi: materialul sursă de proastă calitate al unei piese de prelucrat sau al lingoului; forjarea la temperaturi scăzute; răcirea neuniformă a forjarii; utilizarea tehnicilor incorecte și reduceri foarte mari în timpul forjarii. Fisurile descoperite. în timpul forjarii sunt îndepărtate în stare fierbinte prin tăiere cu ajutorul axelor speciale, iar în stare rece prin curățare cu roți abrazive, tăiere cu daltă pneumatică și alte metode.

„>Volosovin „>-urile sunt foarte subțiri și mici (vizibile după gravarea cu ochiul liber) care se pot forma în timpul forjarii sau laminarii lingourilor care au bule mici de gaz subcortical și din răcirea prea rapidă a forjarilor. Liniile de păr sunt adesea moștenite de la produsele laminate. .

„>Defecte „> apar: la prima comprimare a lingoului în timpul forjarii la temperaturi scăzute; când piesa de prelucrat este încălzită incorect (arsurarea metalului).

„>Fistulele (goluri sau găuri) se obțin în zona axială din cauza tehnicilor incorecte de forjare pentru forjarile rotunde sub lovitori plate, atunci când broșarea cu compresii mici se efectuează de la cerc la cerc fără a trece la o secțiune pătrată cu doborârea ulterioară a colțuri.

„>Apăsând "> (Figura arată secvența de formare) apar în timpul broșării ca urmare a avansului scăzut în timpul sertării profunde a piesei de prelucrat sau din forjarea pe percutori defecte. În timpul răsturnării, se obțin pliuri de pe suprafața în trepte a piesei de prelucrat, care a apărut ca un rezultat al broșării de calitate proastă a piesei de prelucrat înainte de răsturnarea acesteia.

"> Adancurile apar atunci când piesa de prelucrat și loviturile sunt curățate cu neglijență de calcar, care este forjat în corpul forjării în timpul procesului de formare.

„>Flokens „> fisuri interioare care decurg din eliberarea hidrogenului absorbit de oțelul lichid în timpul topirii. Floturile se formează ca urmare a răcirii rapide a forjarii după forjare și într-o măsură mai mare, cu cât secțiunea transversală a forjarii este mai mare.

">Incluziunile nemetalice (zgură, nisip) și urmele de slăbire de contracție în forjare sunt de obicei descoperite în timpul prelucrării mecanice. Dacă piesa profitabilă nu este complet îndepărtată în timpul procesului de forjare, atunci resturile cavității de contracție sub formă de slăbire sunt dezvăluite în timpul forjarii.

„>Defecte ireparabile la forjare includ: fisuri longitudinale și transversale adânci, defecte, slăbiciune și incluziuni nemetalice, ardere. Piesele forjate cu defecte ireparabile sunt inutilizabile și sunt respinse.

„>Defectele corectabile la forjare includ: mici fisuri, supraîncălzirea metalului, presiuni și pliuri, dacă nu sunt incluse în conturul piesei. Fisurile mici sunt tăiate la rece cu daltă pneumatică și în timpul procesului de forjare la cald. cu axe speciale, dacă nu sunt incluse în conturul piesei, se îndepărtează prin șlefuire pe roată de smirghel sau tăiere Pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale metalului pentru a elimina influența supraîncălzirii reduce tensiunile interne, piesele forjate sunt supuse unui tratament termic primar - recoacere, normalizare și îmbunătățire.

Comandă scrierea unei lucrări unice

Clasificarea metodelor de obținere a semifabricatelor

Gol

- un obiect de producție din care o piesă este obținută prin diverse metode prin modificarea formei, dimensiunilor, proprietăților fizice și mecanice ale materialului și a calității suprafeței.

Există patru tipuri de tagle în inginerie mecanică - bobină (sârmă sau bandă rulată într-o bobină), tijă (tije, benzi, tije), bucată (turnate, forjate, bucată din tije) și pulbere (pulberi de presare, granule, tablete) pentru obtinerea de piese din plastic, metalo-ceramice si ceramice.

Un număr foarte mare de piese poate fi obținut din semifabricate bobine de lungime mare, un număr mai mic din semifabricate de bară și doar o parte dintr-un semifabricat de bucată. Este recomandabil să faceți piese de dimensiuni și greutate mici din semifabricate de bobine și tije.Pentru a obține o rată ridicată de utilizare a materialului, este necesar să folosiți piese semifabricate care sunt apropiate ca formă și dimensiune de piesa finită. Din pulberi și granule se obțin piese semifabricate sau piese finite, a căror prelucrare ulterioară aproape nu este necesară.

Principalele metode de fabricare a semifabricatelor sunt prezentate în Figura 1.

Alegerea metodei potrivite pentru obținerea unei piese de prelucrat înseamnă determinarea unui proces tehnologic rațional pentru producerea acesteia, ținând cont de materialul piesei, cerințele pentru precizia fabricării acesteia, condițiile tehnice, caracteristicile operaționale și producția în serie. Ingineria mecanică are un număr mare de moduri de a obține piese. Aproximarea maximă a formelor geometrice și a dimensiunilor piesei de prelucrat la dimensiunile și forma piesei finite este sarcina principală a producției semifabricate. Forma, dimensiunile și gradul materialului piesei specificate de proiectant determină în mare măsură tehnologia de fabricație. Astfel, alegerea tipului de piese de prelucrat are loc în timpul procesului de proiectare, deoarece la calcularea pieselor pentru rezistență, rezistență la uzură sau luând în considerare alți indicatori ai caracteristicilor operaționale, proiectantul pornește de la proprietățile fizice și mecanice ale materialului piesei.

Costul de fabricație a unei piese este influențat de design, producție și factori tehnologici. Măsura în care piesa de prelucrat ia în considerare influența factorilor din primul și al doilea grup ne permite să judecăm fabricabilitatea piesei de prelucrat

.

Sub

fabricabilitatea piesei de prelucrat În general, este acceptat să înțelegem cât de bine o anumită piesă de prelucrat îndeplinește cerințele de producție și asigură durabilitatea și fiabilitatea piesei în timpul funcționării. Producția de piese de prelucrat avansate tehnologic la o scară dată de producție asigură costuri minime de producție, costuri de producție, intensitate a forței de muncă și intensitate a materialului. Soluția optimă la alegerea pieselor de prelucrat poate fi găsită numai cu condiția unei analize cuprinzătoare a influenței asupra costului tuturor factorilor, inclusiv a metodei de obținere a piesei de prelucrat. În costul de fabricație a unei piese, o pondere semnificativă este alcătuită din costurile materiale.Cele mai utilizate metode pentru producerea pieselor de prelucrat în inginerie mecanică sunt: ​​turnarea, prelucrarea prin deformare plastică, tăierea, sudarea și o combinație a acestor metode. Fiecare metodă conține un număr mare de moduri de a obține spații libere.

Casting

- obţinerea pieselor de prelucrat prin turnarea metalului topit cu o compoziţie chimică dată într-o matriţă de turnare, a cărei cavitate are configuraţia piesei de prelucrat.

Prelucrare prin deformare plastică

- procese tehnologice care se bazează pe deformarea plastică a metalului.

Sudare

- proces tehnologic de realizare a îmbinărilor permanente din metale și aliaje ca urmare a formării de legături atomo-moleculare între particulele pieselor de prelucrat care se leagă.

Tăiere

- obţinerea unei piese de prelucrat din produse laminate obţinute prin deformare plastică, tăiere sau tăiere.

Alegerea unei metode de obținere a unei piese de prelucrat este o sarcină dificilă. Metoda de obținere a unei piese de prelucrat trebuie să fie economică, să asigure o calitate înaltă a piesei, productivă și să nu necesite forță de muncă. Producția la scară mică și individuală se caracterizează prin utilizarea oțelului laminat la cald, a pieselor turnate obținute în matrițe de nisip-argilă și a pieselor forjate obținute prin forjare ca semifabricate. Acest lucru determină alocații mari și o intensitate semnificativă a muncii pentru prelucrarea ulterioară.

În condiții de producție pe scară largă și în masă, următoarele metode de obținere a semifabricatelor sunt rentabile: ștanțare la cald; turnare sub presiune, turnare sub presiune, turnare coajă, turnare cu ceară pierdută. Utilizarea acestor metode poate reduce semnificativ cotele și poate reduce intensitatea muncii la fabricarea piesei.

Materialele pentru fabricarea pieselor de prelucrat trebuie sa aiba rezerva necesara a anumitor proprietati tehnologice - maleabilitate, imprimabilitate, fluiditate, sudabilitate, prelucrabilitate. Pentru materialele deformabile, o proprietate tehnologică necesară este plasticitatea tehnologică. Cerințe deosebit de stricte pentru plasticitatea tehnologică sunt impuse aliajelor din care piesele sunt produse prin prelucrare la rece - extrudare, trefilare, îndoire, turnare.

Dacă metalul are o fluiditate scăzută și o tendință mare de contracție, atunci nu se recomandă utilizarea turnării sub presiune, deoarece din cauza complianței scăzute a matriței metalice, pot apărea tensiuni de turnare, deformarea turnării și fisuri. Este recomandabil să folosiți turnarea în cochilie și turnarea în forme de nisip-argilă.

Pentru piesele critice, puternic încărcate (arbori, roți dințate, roți dințate), pentru care sunt impuse anumite cerințe privind calitatea metalului și proprietățile fizice și mecanice, este recomandabil să se utilizeze piese forjate, deoarece în timpul procesului de deformare o granulație fină, se creează o structură fibroasă direcționată, care crește semnificativ proprietățile fizico-mecanice ale materialului. Utilizarea unor metode precise asigură o curățenie suficientă a suprafeței și o precizie ridicată a pieselor de prelucrat. Îmbunătățirile în forjare și ștanțare oferă parametri de rugozitate și precizie dimensională în concordanță cu operațiunile de prelucrare și finisare uniformă. Calibrarea și extrudarea la rece asigură producerea pieselor finite (nituri, piulițe, șuruburi).

Criterii de alegere

metoda de obţinere a spaţiilor iniţiale cel mai adesea determinat de programul de producție:

• Pentru volume mari de producție, trebuie să depuneți eforturi pentru a aduce configurația și dimensiunile piesei originale cât mai aproape de dimensiunile piesei finite (rata de utilizare a metalului);
• Pentru volume mici de producție, costurile minime ar trebui considerate o alegere rațională.

Principalii factori care influențează alegerea semifabricatelor inițiale sunt, de asemenea (cu excepția programului de producție):

1. Tipul de material care este prelucrat;
2. Configuratie si dimensiuni; greutate;
3. Termeni de utilizare;
4. Cost-eficiența metodei de obținere a spațiilor inițiale.

Metode de bază pentru obținerea spațiilor inițiale:

În inginerie mecanică, cea mai mare parte a semifabricatelor este realizată în turnătorii prin turnarea metalului în matrițe, iar în atelierele de forjare și presare prin prelucrare pe ciocane și prese de forjare și ștanțare. Principalii factori care influențează alegerea metodei de obținere a semifabricatelor inițiale sunt costul și programul anual de producție.

Productie semifabricate prin turnare

Masa pieselor turnate este de până la 300 de tone, iar lungimea este de până la 20 m. Cele mai comune materiale pentru turnare sunt: ​​amestecuri nisip-argilă și nisip-rășină, oțel, fontă, aliaje, ceramică etc. fonta de înaltă rezistență are o fluiditate ridicată, ceea ce permite obținerea unei grosimi a peretelui de 3-4 mm. Fonta maleabilă este predispusă la fisuri și la interior semnificativ

stres. Oțelurile aliate cu conținut crescut de mangan au o fluiditate bună, ceea ce face dificilă obținerea de piese turnate cu pereți subțiri.

Turnare în forme de nisip-argilă

împărțit în trei grupe:O dată realizat din amestecuri nisip-argilă (pentru metale feroase și neferoase de orice dimensiune și greutate;Semipermanent - din materiale ignifuge (samota, magnezit etc.) - sa obtina cateva zeci de maslinePermanent realizate din metale si aliaje

Pentru turnare se folosesc fonta, oțelul, aliajele de cupru, aluminiul etc.

Turnarea cochiliei

- asigura acuratete dimensionala de calitate 13-14 si valoarea parametrului de rugozitate Ra = 6,3 µm. O matriță de turnare este o carcasă formată din compuși de turnare cu rășini termoplastice și lianti termosetate, care sunt plasate într-o cutie de nisip sau împușcătură înainte de a fi turnate cu metal. Este necesar un echipament scump, iar matrița în sine este folosită o singură dată, astfel încât această metodă este potrivită pentru producția de masă, la scară mare și la scară medie, cu o greutate de până la 100 kg.

Chill turning

. Piese turnate (fontă și oțel) cu o grosime a peretelui de 5 mm,12-14 exact calitate awn, rugozitateRa = 12,5...3,2 um și cântărind până la 200 kg. Folosit în producția de serie și în masă, o productivitate mai mare este un cost de 2-5 ori mai mic. Dezavantajele turnării includ stabilitatea scăzută a matriței la turnarea fontei și a oțelului, formarea de frig în turnările din fontă, ceea ce necesită o operație suplimentară (recoace); în turnările complexe se pot forma fisuri. Chillurile sunt realizate din fontă, oțel, cupru și aluminiu; detasabil sau scuturat. Formele de răcire cu mai multe locuri sunt comune.

Turnare cu ceară pierdută.

- piese turnate din aliaje de metale neferoase, otel si fonta cu o greutate de la cateva grame la 300 kg. aplicaîn producția de masă, la scară mare și medie în fabricarea de forme mici și complexe. Esența procesului de turnare cu ceară pierdută este de a folosi un model precis dintr-o singură bucată, din care se realizează o matriță ceramică dintr-o singură bucată, în care metalul topit este turnat după ce modelul este scos din matriță prin ardere, evaporare sau dizolvare. Folosind această metodă, este posibil să se producă piese turnate de precizie din diferite aliaje cu o grosime de 0,8 mm sau mai mult, cu cote mici de prelucrare. Precizia dimensională a pieselor turnate corespunde cu 8 -11 calificări,Ra = 2,5 microni, permisele de tăiere pentru piese turnate cu dimensiunea de până la 50 mm sunt de 1,4 mm, iar pentru piese turnate cu dimensiunea de până la 500 mm - aproximativ 3,5 mm. Coeficientul de precizie a masei turnate poate ajunge la 0,85 -0,95, ceea ce reduce brusc volumul procesării de tăiere și deșeurile de metal în așchii. Utilizarea materialelor ușor demontabile (pe bază de parafină, colofoniu, polistiren, uree sau polistiren) pentru realizarea modelelor, fără a recurge la demontarea matriței, face posibilă încălzirea topiturii. Înainte de turnare, metalul este ridicat la temperaturi ridicate, ceea ce îmbunătățește semnificativ umplerea matriței și face posibilă obținerea de piese turnate de forme foarte complexe din aproape orice aliaj. Dezavantajele includ intensitatea ridicată a muncii și creșterea consum de material pentru sistemul de porți cu o putere mică.

Turnare prin injecție.

Topitura metalică umple matrița la viteză mare (până la 35 m/s), ceea ce asigură o densitate ridicată a materialului, precizie și calitate a suprafeței. Piesele turnate sunt realizate din oțel, metale neferoase și fontă. Masa pieselor turnate poate fi de la câteva grame până la 50 kg, grosimea peretelui este de 1,0...0,8 mm; 8-precizie de clasa a XII-aRa = 12,5-3,2 µm ; utilizate în producția de masă și pe scară largă. Productivitate ridicată și capacitatea de a produce semifabricate de forme complexe cu o structură cu granulație fină, dar costul matrițelor este ridicat și durabilitatea lor este scăzută. Folosit în principal pentru metale și aliaje neferoase.

Turnare cu aspirație în vid

Piesele turnate se obțin în principal din metale și aliaje neferoase și, într-o măsură mai mică, din oțel și fontă. Piesele turnate au o grosime a peretelui de până la 1 mm. Această metodă este utilizată în producția în masă și în loturi, de obicei pentru a produce piese turnate din aliaje scumpe.

Centrifugă și alte tipuri de turnare

- piese turnate din fontă, oțel, metale neferoase și aliaje. Folosit în producția de masă și în serie pentru piese turnate goale și cu pereți subțiri (cum ar fi corpurile rotative) de configurație complexă, de exemplu, manșoane, bucșe, căptușeli etc. Procesul se realizează prin turnarea metalului într-o matriță rotativă de metal. Sub influența forțelor centrifuge, particulele de metal topit sunt aruncate spre suprafața matriței și, solidificându-se, își iau conturul. Turnarea este răcită din exterior (din matriță) și din interior (de pe suprafața liberă) datorită radiației și convecției aerului. Solidificarea metalului sub presiune duce la compactarea metalului și la o creștere a proprietăților mecanice, în același timp, gazele și impuritățile nemetalice sunt separate și deplasate pe suprafața interioară a turnării, care trebuie luate în considerare la calcul. alocații pentru produsele cu suprafață de lucru internă.

Se mai folosesc și alte metode de turnare: continuă, electrozgură, ardere, ștanțare prin topire etc.

Continuă și semi-continuă

turnarea produce piese turnate din aliaje de fontă, oțel, aluminiu și magneziu; în masă și în serieproducție pentru a asigura o secțiune transversală de lungime nelimitată (paturi de mașini de tăiat metale, carcase de echipamente hidraulice și pneumatice, țevi) etc.

Turnare cu zgură electrică

se produc piese turnate din oțeluri și aliaje cu proprietăți mecanice îmbunătățite, cu o greutate de până la 300 de tone; în producția de masă pentru a obține semifabricate de piese critice pentru motoarele de nave, role de rulare, turbine etc.

Strângeți turnarea

turnările sunt realizate din aliaje de aluminiu și magneziu; în producție de masă și în serie pentru piese de prelucrat cu pereți subțiri (până la 2 mm) și de dimensiuni mari (1000x3000mm).

Ștanțare prin topire

piese turnate din metale și aliaje neferoase, oțel și fontă sunt produse în producție de masă și în serie pentru producerea de piese turnate modelate cu o grosime a peretelui de până la 8 mm de configurație simplă cu proprietăți mecanice ridicate.

Producerea semifabricatelor inițiale prin deformare plastică

Se face forjarea la mașină

pe ciocane Și prese hidraulice . În producția unică și la scară mică - cel mai economic mod de a obține piese de prelucrat de înaltă calitate; poate fi singura modalitate posibilă de a recolta o masă mare.

Capabilitati: piese de prelucrat cu o greutate de pana la 250 de tone de forma simpla; pe ciocane în inele de lame și moare de până la 10 kg, în timp ce grosimea peretelui piesei de prelucrat ajunge la 3-2,5 mm, precizie

14-16 calitate , iar valoarea parametrului rugozității suprafeței esteRa = 25-12,5 microni ; pentru oțel, uneori metale neferoase și aliaje.

Ștampilare

- în condiții de producție în masă și pe scară largă, ștanțarea la cald este mai rentabilă decât forjarea. Limitări: până la 100 kg, deși este posibil să se obțină piese forjate de până la 3 tone și mai mult, dar mai des cu o greutate de până la 30 kg. Folosit pentru a produce piese forjate din oțel, metale neferoase și aliaje. De obicei, materialul de pornire pentru ștanțare este oțelul laminat. Ștanțarea la cald se realizează cu ciocane, forjare orizontalămașini (GKM), prese cu manivelă de ștanțare la cald (KGShP) și prese cu șurub.

Operațiile de formare a tablei includ îndreptarea (îndreptarea), ștanțarea modelată (relief), flanșarea, formarea, sertizarea și împrăștierea.

Ștampilarea foii

- dimensiunile pieselor de prelucrat variază de la câțiva centimetri până la 7 m cu o grosime a peretelui de 0,1-100 mm; precizie - calitate 11-12, iar cu calibrare suplimentară - calitate 9-10.

În formă

(relief) ștampilare folosit pentru a produce diverse adâncituri și proeminențe, nervuri de rigidizare etc. pe piese de prelucrat plate. Ștanțarea redistribuie volumul de metal într-o zonă locală. La bordarea unei găuri, grosimea materialului de la marginea laturilor este redusă semnificativ.

Debarcare

- modificarea parțială a formei unei piese, cum ar fi o tijă, la mașinile speciale de încadrare la rece, de exemplu, antetul capetelor de șuruburi, șuruburi, nituri etc.

Aliajele metalice (oțel de diferite grade, aliaje de metale neferoase, precum și bimetalice) și materiale nemetalice (textolit, lemn presat, cauciuc, pâslă) sunt produse prin metode de ștanțare. Materialele metalice, în funcție de tipul pieselor de prelucrat, pot fi împărțite în role (peste 300 mm lățime), benzi, foi, benzi, sârmă și bare rotunde (în bobine), tije și produse laminate de diverse secțiuni. Materialele nemetalice sunt de obicei furnizate sub formă de foi sau benzi.

Materii prime produse prin metalurgia pulberilor

Principalele materii prime sunt pulberile de fier, nichel, cobalt, molibden, wolfram și alte metale. Produsele sunt formate prin presare la rece în forme închise urmată de sinterizare. De exemplu, un arbore cu came a motorului cu o lungime de 447 mm și o greutate de 2,5 kg sinterizat din pulbere permite nu numai să economisiți 75% în greutate față de fontă, ci și să mărească rezistența la uzură a arborelui de 7 ori.

Materiale metalo-ceramice.

De exemplu, bronzul-grafit (85...88% cupru, 8...10% staniu, 3...5% grafit) poate fi utilizat în fabricațierulmenți în care practic nu există lubrifiant suplimentar. Există materiale cermet anti-frecare pe bază de cupru și fier. Proprietățile produselor finite metalo-ceramice depind în mare măsură de densitatea brichetelor presate din pulbere și de distribuția densității în volum. Brichetele sunt presate sub presiune de 2500...4000 Pa pentru bronz-grafit și 4000...5000 Pa pentru material sulfurat de fier. Sinterizarea bronzului-grafit se efectuează timp de 2...3 ore la o temperatură de 760...780 °C, iar sinterizarea materialului sulfurat cu fier - 1...1,5 ore la o temperatură de 1130...1150 °C. Complexitatea formei pieselor determină posibilitatea de a le presa în forma finală sau necesitatea unei prelucrări mecanice suplimentare după sinterizare, care afectează semnificativ productivitatea și costul.

În condiții de producție în masă și pe scară largă, este fezabil din punct de vedere economic să se obțină semifabricate care se apropie cel mai mult ca formă și dimensiune de piesele finite. În acest caz, costul pieselor de prelucrat crește, dar volumul prelucrării mecanice este redus semnificativ.

În condițiile producției unice și la scară mică, semifabricatele sunt departe ca dimensiune și formă de piesa finită, adică au permisiuni semnificative pentru prelucrare. Dintre numeroasele metode posibile de obținere a piesei de prelucrat, este necesar să o alegeți pe cea fezabilă din punct de vedere economic.

Alegerea finală a metodei este determinată pe baza calculelor:

• A) costul metodei de obținere a spațiilor inițiale;
• B) costul procesului de prelucrare în sine.

Întrebări și sarcini pentru autocontrol

• Definiți termenul „Achiziții”.
• Numiți tipurile de spații libere.
• Indicați metodele de realizare a spațiilor.
• Ce se înțelege prin fabricabilitatea piesei de prelucrat?
• Explicați esența principalelor metode de producere a pieselor de prelucrat: turnare, sudare, deformare plastică, tăiere.
• Enumerați principalele proprietăți tehnologice ale semifabricatelor.
• Indicați principalele metode de turnare și esența acestora.
• Care este esența metodei de turnare a cochiliei?
• Cum se face turnarea cu ceară pierdută?
• Cum se fac modelele din ceară pierdută?
• Prezentați avantajele și dezavantajele turnării prin injecție.
• Numiți avantajele și dezavantajele turnării centrifuge.
• Cum este clasificată producția de semifabricate prin deformare plastică?
• Ce este metalurgia pulberilor?
• Cum se obțin semifabricate folosind metalurgia pulberilor?
• Ce este calibrarea pieselor cermet?