< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Кування та штампування. Основні технологічні процеси

Поковки, штамповки та прокат одержують обробкою металів тиском. У одиночному та малосерійному виробництві поковки одержують куванням на молотах або пресах.

Кування металу в одиночному виробництві є одним з основних технологічних процесів, який за цих умов вигідно відрізняється від обробки металу різанням – висока продуктивність та раціональне використання металу. Деталі, виготовлені куванням, мають підвищені механічні властивості. Кування складається з приготування вихідного металу, нагрівання та формоутворення його, обробки поковки. Розрізняють кування руине та машинне. Ручне кування; як старовинний спосіб обробки металу тиском, існує і у теперішній час в малих ремонтних майстернях. Машинне кування здійснюється на молотах та пресах. Молоти – це машини ударної дії, в яких енергія приводу перед ударом перетворюється у кінетичну енергію лінійного руху робочих мас з закріпленим на них інструментом, а під час удару у корисну роботу деформування поковки. Для приводу молотів використовують пару, стиснене повітря або газ, рідину під тиском (рис. 6.4), вибухові речовини, магнітні та гравітаційні поля. Машинним куванням виготовляють вироби вагою до 250 тонн. Поковки, одержані в штампах, називають штамповками, а процес – штампуванням.

Гідравлічний прес

Рис. 6.4. Гідравлічний прес:

1 – робочий циліндр; 2 – робочий поршень; 3 – розподільчий клапан; 4 – заготовка; 5 – циліндр компресора; 6 – шатун.

Суть штампування полягає в тому, що заготовку розташовують у штампі, де під тиском вона заповнює порожнини штампу, набуваючи потрібної форми. Штампують місцевим нагріванням, вибухом, гідравлічно, поелементно та рідким металом. Для штампування вибухом, або гідравлічного, виготовляють металеву матрицю, за конфігурацією якої утворюється заготовка під тиском вибухової хвилі чи рідини.

Переваги штампування порівняно з куванням:

  • • висока продуктивність (в 50-100 разів вища), висока точність розмірів та незначна шорсткість поверхні;
  • • можливість одержання деталі складної форми з однаковими розмірами;
  • • відсутність необхідності у робітниках високої кваліфікації;
  • • холодне калібрування поковок може замінювати механічну обробку.

Недоліки штампування:

  • • висока вартість штампів;
  • • можливість використання штампу лише для однієї деталі;
  • • виготовлення деталей малої маси (0,3-100 кг).

Як вихідний матеріал для заготовок використовують сортовий прокат, який виготовляють на металургійних заводах (прокатування полягає у пропусканні нагрітого чи холодного металу у вигляді зливка між валками відповідного профілю, що обертаються, а одержаний прокат може мати форму листів, смуг, прутків, труб, тощо, які потім можна зварювати, кувати, штампувати, пресувати, волочити та різати).

Існує два основні види штампування: об'ємне та листове.

Об'ємне гаряче штампування є основним способом виготовлення деталей. Воно має переваги перед куванням – вищу продуктивність за рахунок одночасного деформування металу в кількох напрямах, що дає змогу виготовляти складні за формою вироби робітнику невисокої кваліфікації. Завдяки підвищеній точності обробки штамповок порівняно з поковками можна в 2-3 рази зменшити припуски, причому остаточна обробка значно зменшується.

Штампи – досить дороге оснащення, тому штампують, коли треба виготовити значну кількість однакових деталей, тобто використовують для середньосерійного, багатосерійного та масового виробництва.

Холодне об'ємне та листове штампування дає змогу одержати точні за розмірами деталі з чистими ущільненими поверхнями. Ця обробка звичайно буває остаточною, якщо не треба свердлити отвори, нарізати різьбу, тощо. Процеси холодного об'ємного штампування в основному аналогічні відповідним процесам гарячого об'ємного штампування. Проте для холодного об'ємного штампування характерні такі операції як холодна висадка та холодне видавлювання. Холодною висадкою виготовляють заклепки, цвяхи, гвинти, болти, кульки, ролики з пруткового матеріалу чи каліброваного дроту на високопродуктивних автоматах, а порожнисті тонкостінні вироби видавлюють з пластичних металів, інколи калібрують холодну деталь (чеканка). На рис. 6.5. зображено процес штампування під пресом.

Штампування під пресом

Рис. 6.5. Штампування під пресом:

1 – готовий виріб; 2 – пуансон; 3 – заготовка; 4 – матриця.

Листовим штампуванням виготовляють величезну кількість різних плоских та об'ємних виробів із сталі, кольорових металів та сплавів, пластмас, шкіри тощо. Листи завтовшки до 5 мм звичайно штампують у холодному стані, а товщі – після нагрівання. Листове штампування є найраціональнішим процесом для виготовлення переважної більшості тонкостінних виробів простої чи складної конфігурації.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >