Основные разновидности операций ХОШ.

1.Высадка - получение местных утолщений из заготовок малого диаметра (головок болтов, винтов, заклепок). Исходной заготовкой служит прокат в виде проволоки или прутка.

Заг-ка подается в матрицу, прочно удерживается. Внутренняя полость пуансона соответствует форме необходимой высадки - он формирует головку.

2. Выдавливание - форма образования изделий путем пластического истечения из полости штампа через отверстие соответствующей формы.

а)прямое: в матрицу укладывается заготовка, входит пуансон. Под действием усилия металл вытекает из формы.

а) б)

б)обратное: матрица глухая, пуансон входит в матрицу с зазором, под него кладется заготовка. Под давлением заготовка вытекает в зазор.

 

3. Холодная формовка - формообразование деталей путем заполнения полости штампов за счет перераспределения объемов.

а) открытых штампов: излишки металла образуют заусенцы, объем заготовки примерно равен объему детали

 

 

б) закрытых штампов: весь мет. получается в заг-ке, объемы детали и заготовки равны (строгие требования), а также повышенная точность

 

 

Инструментом является штамп. Изготавливают из высокопрочной стали – дорогие штампы. И их стоимость полностью переносится на стоимость готовых деталей.

Данный способ штамповки отличается высокой точностью, качеством, использование металлов 95%. Применяется в крупносерийном и массовом производстве.

 

 

№21. Листовая холодная штамповка.

Особенности

· Исходной заг-кой является лист (полоса) металла толщиной менее 10-15мм (чаще всего 0.5 - 1.5мм)

· Толщина изделий значительно меньше всех остальных размеров и не отличается от толщины заготовки (деформация не по всему объему - местная).

· Металл заготовки должен обладать выс. пластичностью (низкоуглеродистые стали, медь, латунь, алюминий, метан, кожа, целлюлоза).

· Операция сопровождается упрочнением и иногда требует промежуточного отжига.

· таким способом получают коробки, коробч. шасси, быт. изделия - вилки, ложки, кастрюли.

Основные операции:

1.Вырубка и пробивка выполняется в спец. выруб. штампах следующей конструкции:

 

 

Пуансон оформляет внутренние, матрица - наружные поверхности. Пуансон под действием силы пытается протолкнуть через отверстие матрицы часть листа; лист прижимают, чтобы не прогибался.

 Пуансон преодолевает сопротивление листа, входит в матрицу и вырезает деталь, которая проваливается в отверстие матрицы; пуансон отходит назад; лист продвигается на следующий шаг.

2. Гибка - заключается в придании заг-ке объемной формы за счет местной деформации.

Берется матрица, кладется лист, и соответствующей формы пуансон его изгибает - заготовка принимает соответствующую форму.

Получение ребер жесткости:

 

 

3. Вытяжка из листа сложной формы изделия (на рис - вытяжка стакана)

 

Изготовляют кастрюли колпачки, осуществляют вытяжку из менее в более глубокую форму.

4. Высокоскоростная листовая штамповка.

Характеризуется тем, что кратковременное приложение нагрузки (например, взрыв) разгоняет заготовку до скорости 150-200м/с. При такой высокой скорости деформации обгоняют образование трещин, т.е. появляется возможность деформировать малопластичные металлы.

Штамповка взрывом:

 

 

Изготовляется матрица сложной фасонной формы, на ее поверхность кладут лист металла, подвешивается взрывчатое вещ-во, это все в воде, закрывается прочной крышкой.

После взрыва за счет высокой жесткости воды передается удар и под действием ударной волны заготовка принимает форму матрицы, не требуется пуансона. Спец. каналы отсасывают воздух.

Размер получаемых деталей 2-3м.

Достоинства: возможность получения изделий мин. массы и небольших габаритов при удовлетвор. прочности и жесткости; достаточно выс. точность размеров и качества поверхности; обработка за одну операцию; высокий уровень механизации, автоматизации, высокая производительность (30-40 тыс. деталей за смену); применяется в крупносерийном и массовом производстве.

Недостатки: выс. трудоемкость и сложность изготовления штампов, их износ и выс. стоимость.

 

 

№22. Общая характеристика сварочного производства. Понятие сварки плавлением и сварки давлением.

Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений в результате частичного оплавления соединяемых деталей. Дешевый процесс легко механизируется, простое оборудование.

Особенность: сварка позволяет заменить сложную цельнометаллическую тяжелую конструкцию на сборную, состоящую из простых элементов, полученных прокаткой. Это позволяет снизить трудоемкость и себестоимость продукции. Сварные соединения на 20-30% менее прочны, чем литой металл.

Процесс сварки бывает двух типов давлением и плавлением.

Плавлением.

 

               электрод

 

Температура 200`С. при охлаждении объем уменьшается, а этому препятствует напряжение. Прочность соединения на 1/3 < прочности сплошного металла.

Операции:

1.разделка кромок соединяемых деталей.

 

2.установка и закрепление сварочных деталей в спец. сварочных стендах для придачи прочного и неизменного положения.

3.собственно сварка

4.контроль сварного шва

Сварка давлением.

Образование соединений происходит за счет диффузии атомов металлов, соединяемых вместе (при условии, что поверхности соединены друг с другом плотно).

Технологический процесс состоит:

1.Очистка механическим или физическим путями.

2.Сжатие пов-ти с определенным усилием, иногда с помощью подогрева для более эффективного дифундирования атомов.

3.Выдержка для достаточно пластичных металлов, низкоуглеродистых (платина, золото).

 

 

№23. Основные разновидности сварки плавлением.

По источникам тепловой энергии:

Электрическая дуговая сварка.

Максимальная t = 6000`С для любых металлов. Для питания используют сварочные генераторы, трансформаторы.

 

 

Обмазка защищает пов-ть от контакта с кислородом.

По степени механизации:

1.Ручная сварка - осуществляется сварщиком (вертикальные, горизонтальные, потолочные швы), качество шва определяется квалификацией сварщика.

2.Полуавтоматическая сварка – процесс зажигания в ручную. движение вдоль шва осуществляется автоматически.

3.автоматическая – все опер. автоматически (автомат С ЧПУ).

Газопламенная.

Источник тепла – сгорание ацетилена в струе кислорода (t = 300`С). используют в тех местах, где нет источников электрической энергии.

Электрошлаковая.

Тепловую энергию получают за счет сопротивления тока при прохождении его через сварочную ванну. Нужны источники для работы в режиме короткого замыкания. Этот вид сварки используют для сварки крупных деталей, толщиной не менее 30 мм. (напр. сварка броневых листов).

Рис: образуется электромагнитное поле, и его энергия превращается во внутреннюю энергию электрода, благодаря чему металл плавится.

 

Электроннолучевая сварка.

Тепло образуется за счет ударов потока электронов, движущихся с высокой скоростью до 150км/с в атоме. t=5000-6000`C. Шов получается высокого качества, т.к. процесс протекает в атоме, этот способ применяется для сварки тугоплавких и химически активных металлов Mb, Mo, Ti, Ta, Zi. При электронной сварке возникают рентгеновские лучи, для безопасности персонала процесс происходит в толстостенных вакуумных камерах.

Лазерная сварка.

Основана на использовании лазерных генераторов.

Лазер – оптически квантовый генератор, создающий мощные, узконаправленные, когерентные пучки монохроматического излучения.

ОКГ – остросфокусированный поток фотонов, диаметром 0, 02-0, 2мм. Температура в луче 6000-8000`С.

«+» можно варить в камере через прозрачное стекло, в недоступных местах. Позволяет широко использовать.

«-» низкий КПД вакуумных генераторов = 10%.

Применяют в электронике, радиотехнике, приборостроении.

 

№24. Основные разновидности сварки давлением.

Контактная электрическая сварка:

 

 

В месте соединения при прохождении электрического тока возникает процесс расплавления металла, с уменьшением площади соприкосновения увеличивается сопротивление, а, следовательно, увеличивается выделяемое кол-во теплоты (по закону Джоуля-Ленца).

Соединяемые пов-ти сдавливают и получают прочное соединение. Используется для сваривания рельс, стержней, для соединения разнородных материалов. (напр. буровые коронки привариваются к хвостовикам).

Контактная точечная сварка.

Используется для соединения листовых конструкций

Применяется в автомобиле-, вагоностроительстве.

Шовная сварка.

 

Герметическое соединение

Оборудование – контактные сварочные машины.

Сварка трением.

 

Частота вращения равна 1500 вр/мин. В процессе сухого трения механическая энергия преобразуется в тепло. Зона контакта разогревается до 1000`С, во время трения происходит самоотчистка, после завершения вращения свариваемые поверхности прижимают и получают прочные сварочные соединения диаметром от 1до 140мм.

«+» высокая производительность и малая трудоемкость.

Холодная сварка давлением.

Соединение деталей происходит без подогрева, только за счет пластической деформации:

Предварительно требуется тщательная очистка для возникновения диффузии.

 

 

№25. Пайка металлов. Припои и флюсы, технология.

Пайка – технологический процесс соединения метал. заготовок без их расплавления за счет вводимого между ними расплавленного металла.

Припой – (температура плавления припоя должна быть =< температуры основного металла) при охлаждении кристаллизуется и заполняет пространство между соединяемыми деталями, отсюда получаем прочные соединение, которое может быть разъединено без нарушения целостности деталей.

Пайка используется при различных электромонтажных работах, в производстве радио аппаратуры. «+»Отличается низкой ценой, но «-» дороги припои.

Процесс пайки включает операции:

1. Подготовка поверхности: очистка механическим или физическим способом, создание определенной шероховатости поверхности.

2.Лужение поверхности: покрытие соединяемых поверхностей тонким слоем припоя; нагревание соединяемых поверхностей до t плавления припоя; их соединение с небольшим давлением.

3.Очистка места пайки от остатков флюса.

Бывают следующие виды припоев:

Мягкие - t плавления < 400`: оловянно-свинцовые.

Твердые – t плав. > 400`: медные (1100`), медно-свинцовые (900`), серебряные (600-800`).

Для очистки поверхности от окиси и для улучшения смачиваемости применяют спец. примеси – флюсы.

Виды флюсов:

1.Кислотные (на основе хлористых соединений): ZnCl₂, NH₄O. Хорошо очищают поверхности, но остатки окиси флюсов вызывают коррозию, поэтому необходимо их удалять.

2.Конефольная смесь из смоляных кислот из сока дерева обладает мягким очищающим действием при t = 150`С, может служить хорошим изолятором.

3.Кмслотные флюсы: бура Na₂B₄O₇, борная кислота B(OH)₃. Остатки флюсов нужно удалять –опасность коррозии.

Оборудование и инструменты:

Основной инструмент – паяльник. Использование меди дает высокую эффективность за счет высокой теплопроводности, особенно для мягкого припоя.

Для твердых припоев используется электрическая печь (устройство ТВЧ).

 

 

№26. Процесс резания металлов. Основные понятия и определения. Физические явления в процессе резания.

Механическая обработка – основной вид обработки, достигает высоких степеней точности и с помощью ее обрабатывается основной объем детали.

1. Мех. обр-ка – самый объемный вид обр-ки.

2. Мех. обр-ка позволяет достичь наивысшую точность, высокого кач-ва.

Обработка (обр-ка) резанием – процесс срезания режущим инструментом слоя металла в виде стружки. (для получения необходимой формы тела, точности и шероховатости)

Для процесса необходимы металлорежущие станки, в рабочих органах которых закрепляется инструмент и заготовка и осуществляются сложные движения.

Движения резания – основные движения, при которых с заготовки снимается слой металла, стружка.

К этому движению относят:

главные движения – движение, совершаемое с наибольшей скоростью, хар-ся скоростью резания Vр. [м/мин] (шлифование [м/с]).

движение подачи – перемещение режущей кромки инструмента, обеспечивает непрерывность обр-ки и обработку всей поверхности. Sо=мм/об, Sм=мм/мин, Sz=мм/зуб.

Технологический эскиз для основных видов обработки:

1. точение

патрон

- глубина резанья

2. сверление

 

стол

 

 

3. фрезерование

			Vp
						Нd
	Hз
					Sm

 

Hз – толщина заготовки

Н_d – толщина детали

 - t глубина резанья

S_m=n*S_z    , n – об/мин

режимом работы - совокупность определенных значений глубины резания (t), подачи (S_o)и скорости резания (V_p) называется.

Эти параметры устанавливаются технологом на основе данных, справочной литературы.

Чтобы инструмент обладал способностью резать металл, его затачивают определенным образом.

Режущий клин

                стружка 

g = -20° до 20°

 

 

 

 

a - задний угол, g - передний угол

Режущий клин врезается в заготовку и срезает метал.

Стружка бывает трех типов.

1. Сливная, от вязких пластичных материалов.

2. Стружка скалывания.

При обр-ке материалов

средней твердости.

3. Сыпучая

При обработке хрупких материалов.

Объем стружки при механической обработке ~30% по массе идет в стружку, основная проблема: нужно организовать сбор стружки.

Процесс резания осуществляется с определенными силами: сила резания: P_z=f(t, s, v, k_m). Она достигает значительных величин до нескольких тыс. кН. И нужна соответствующая

Мощность:                  N=P_z*V/(60*10³⁾  кВт

Работа, затрачиваемая на процесс резания, расходуется:

на упругую и пластическую деформацию металла;

на его разрушение; а также на преодоление сил трения при сходе стружки по передней поверхности. По стальной пов-ти: f=0, 1-0, 2.

Большая часть этой работы ~95% превращается в тепло.

В среднем стружкой отводится 30-80% тепла, в заготовку 30-40%, в инструмент 5-10%

Из-за этого режущие кромки инструмента нагреваются 1000-1200°C, что вызывает износ инструмента.

Износ протекает по двум поверхностям:

- по задней поверхности коэффициент износа =0, 8-1, 0 (образуется ленточка).

- по передней поверхности (луночка)

Чаще всего инструмент заменяю, когда износ по задней поверхности достигает определенного значения.

Стойкость режущего инструмента – определяется в минутах непрерывного резания. В среднем 45- 60 мин.

 

 

 

Зависимость себестоимости от скорости резания.

 

 

№27. Инструментальные материалы.

Режущий инструмент работает в условиях больших нагрузок, высоких температур, высоких коэффициентах сухого трения. И они должны обладать особыми свойствами:

- Твердость должна быть на 20-30% выше твердости обрабатываемого материала.

- Красностойкость – способность материала сохранять высокую твердость при высоких температурах.

Инструментальные стали.

1.углеродистые инструментальные C (углерод)=0, 9-1, 3% (У10А, У11А, У12А). У них твердость в закаленном состоянии HRC 60-62, но низкая красностойкость 200-250°C., V_р=15-18м/мин. Используются для изготовления ручного режущего инструмента (метчики, напильники).

2.легированные инструментальные.: Сr, W, Vo, Ni, C (добиваются повышенных режущих св-в. (XBГ, 9XC, XГ); HRC 62-64; красностойкость 250-300°C; V_р=15-25м/мин. применяются для сложного фасонного режущего инструмента.

3.быстрорежущие до 19% W, Co, Cr; HRC 62-65; красностойкость 600-700°C; V_р до 80 м/мин. Применяются в виде пластинок, насажденных на державку.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: