Упрощенные способы обработки листового материала.

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 13Следующая ⇒

В мелкосерийном производстве достаточно широко применяют упрощенные способы обработки давлением листовых заготовок: штамповку эластичными средами, давильные работы, импульсную штамповку и т.д.

При штамповке эластичными средами только один рабочий элемент (пуансон или матрицу) изготовляют из металла, роль другого элемента выполняет эластичная среда: резина, пластмассы и жидкость.

Давильные работы предназначены для получения деталей, имеющих форму тел вращения. Давильник постепенно вдавливает заготовку.

Рисунок

Высокоскоростная штамповка – кратковременное приложение больших усилий «разгоняет» заготовку до скоростей, достигающих 150 м/с, последующее ее деформирование происходит за счет накопленной в период разгона кинетической энергии. Разновидности: штамповка взрывом, электрогидравлическая и электромагнитная. Взрывом штампуют в бассейне с водой. Процесс штамповки длится тысячные доли секунды. Заряд с детонатором подвешивают над заготовкой. Взрыв образует ударную волну высокого давления, которая и вызывает разгон заготовки. Электрогидравлическая штамповка осуществляется тоже в воде. Ударная волна возникает при кратковременном электрическом разряде в жидкости. При электромагнитной штамповке электрическая энергия преобразуется в механическую за счет импульсного разряда батареи конденсаторов через соленоид, вокруг которого при этом возникает мгновенное магнитное поле высокой мощности, наводящее вихревые токи в трубчатой токопроводящей заготовке. Взаимодействие вихревых токов с магнитным полем создает механические силы, которые деформируют заготовку по пуансону или матрице.

вопьтныи электрическим разрядом в воде, днергия, яеооходимая дня ^1сдмуи.ч.с^^ц^< -- ^о^^л^о, накапливается в высоковольтной конденсаторной батарее. Накопленная энергия (от 30 до 120 кДж) создает между электродами мгновенный разряд, что приводит к мгновенному испарению некоторого объема воды и расширению образовавшегося пара, который вызывает ударную волну в жидкости, в результате чего происходит деформация заготовки.

Электрогидравлическая штамповка имеет ряд преимуществ перед взрывной штамповкой: 1) лучшую управляемость процессом за счет варьирования количества импульсов и месторасположения разрядных контуров; 2) возможность изменения энергии и осуществления многократного разрядного импульса; 3) размещение электрогидравлических установоквпрота-водст венных помещениях.

Электрогидравлической штамповкой осуществляют вытяжку, листовую формовку, отбортовку, растяжку полых деталей, пробивку отверстий, развальцовку труб и т.п.

Магнитно-импульсная штамповка (МИШ) характеризуется тем, что давление на деформируемую металлическую заготовку создается непосредственным воздействием импульсного магнитного поля, без участия промежуточных твердых, жидких или газообразных тел. Это позволяет штамповать детали из полированных и лакированных заготовок без повреждения: поверхности, а также деформировать заготовки, заключенные в герметическую пластмассовую оболочку. МИШ основана на мгновенном разряде электроэнергии, накопленной в конденсаторной батарее, через соответствующий индуктор, являющийся рабочим органом. Это магнитное поле индуцирует вихревые токи противоположного направления в металлической заготовке, помещенной вблизи индуктора. При взаимодействии мощного поля индуктора с индуци-р о ванным в заготовке током и его магнитным полем возникают электромеханические силы взаимодействия, стремящиеся оттолкнуть заготовку от индуктора и вызывающие ее деформацию, МИШ получила довольно широкое применение в промышленности при вътлолении различных операций листовой штамповки: вытяжки, вырубки, пробивки отверстий, отбортовки, развальцовки труб, запрессовки штуцеров, обжатия труб и наконечников на тросах, сборки трубчатых дет ал ей с оправками и: т.п. Этот способ имеет ряд преимуществ перед другими высо-коэнергетическимж методами:

-повышенную точность штампуемых деталей;

-сравнительно высокую производительность процесса;

возможность точного дозирования мощности импульсного разряда путем применения конденсаторов различной емкости, автоматизации и встраивания магнитно-импульсных установок в производственный процесс;

возможность выполнения сборочных операций, а также деформирования заготовок за несколько разрядных импульсов, причем первые импульсы служат для разогрева заготовки и повышения ее пластических свойств

Порошковая металлургия

Порошковая металлургия как метод получения и обработки материалов отличается разнообразием технологических приемов и способов производства, что позволяет получать спеченные материалы и изделия различных составов, свойств и: назначений. Выделяются две особенности при применении методов порошковой металлургии:

возможность получения принципиально новых материалов и изделий из них со специфическими свойствами, которые невозможно получить при использовании других технологических процессов (детали из фрикционных и антифрикционных, пористых материалов и материалов с особыми физическими свойствами); эффективность изготовления таких деталей прежде всего определяется их назначением и эксплуатационными свойствами;

изготовление деталей, не обладающих специфическими свойствами, для которых метод порошковой металлургии не является монопольным, к ним относятся детали конструкционного назначения, получение которых методом порошковой металлургии оправдано лишь значительным эффектом за счет снижения расхода материала, трудоемкости, себестоимости и других технико-экономических показателей.

Характерной особенностью порошковой металлургии как промышленного метода изготовления различного рода заготовок является применение исходного сырья в виде порошков, которые затем прессуют или формуют в изделия заданных размеров и подвергают термической обработке (спеканию), проводимой при температурах ниже температуры плавления основного компонента шихты.

Основные элементы технологии порошковой металлургии следующие:

-получение и подготовка порошков исходных материалов, которые могут представлять собой чистые металлы или их сплавы, соединения металлов с неметаллами и другие химические соединения:;

-прессование из подготовленной шихты изделий необходимой формы в специальных пресс-формах, т.е. формование будущего изделия,

-термическая обработка (или спекание) спрессованных изделий, обеспечивающая им окончательные физико-механические и другие свойства.

В производственной практике иногда встречаются отклонения от типового технологического процесса, например совмещение операции прессования и спекания, пропитка пористого брикета расплавленным металлом, допрессовка или калибровка спеченного полуфабриката, дополнительная механическая обработка спеченных изделий ж т.д.

Достоинства порошковой металлургии следующие:

-возможность изготовления деталей из тугоплавких материалов, псевдосплавов (например, медь — вольфрам, железо — графит), пористых материалов с заранее заданной пористостью (фильтры, самосмазывающиеся подшипники);

-значительная экономия материалов в связи с возможностью прессования изделий с окончательными размерами, не нуждающихся (или почти не нуждающихся) в последующей механической обработке; отходы производства в этом случае не превышают 1—5 %;

-возможность получения изделий из материалов высокой чистоты, так как при изготовлении деталей методом порошковой металлургии (в отличие от литья) исключается внесение каких-либо загрязнений в перерабатываемый материал;

-технология порошковой металлургии по своему характеру несложна и основные операции изготовления порошковых изделий не требуют высокой квалификации обслуживающего персонала;

-изготовление деталей из порошков легче поддается автоматизации технологических процессов, так как не связано с разработкой сложных ориентирующих и транспортирующих устройств, бункеров и других механизмов, необходимых при изготовлении деталей из штучных заготовок.

Экономичность методов порошковой металлургии проявляется в полной мере только при достаточно больших масштабах производства.

К недостаткам порошковой металлургии можно отнести ограниченность размеров и относительную простоту формы получаемых изделий, что обусловлено спецификой формования порошков. При изготовлении деталей машин методом порошковой металлургии наличие остаточной пористости в некоторых случаях не позволяет получить такие же физико-механические свойства, как при изготовлении литьем или ковкой.

Дальнейшее совершенствование этого метода — изостатическое прессование, реализуемое на специальных изостатических прессах. Изостатическое прессование, в отличие от обычных методов, осуществляют с помощью газа (или жидкости), находящегося под высоким давлением и равномерно сжимающего заготовку вдоль всей ее поверхности. Изделия, полученные изостатическим прессованием, характеризуются высокой и равномерной плотностью. Исходным материалом чаще всего служит металлический или керамический порошок. Его заключают в плотную эластичную капсулу и прессуют в контейнере высокого давления. В изостатических прессах можно прессовать заготовки диаметром 1000 и высотой 2500 мм и более.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8 9 101112 13 Следующая ⇒