Метод волочения

4. Метод волочения.

Процесс волочения — это протягивание прокатной или прессо­ванной заготовки через отверстия, размеры которых меньше сечения заготовки (рис. 4).

Волочению подвергают сталь, цветные металлы и их сплавы. При волочении, так же как и при прокатке, площадь поперечного сечения обрабатываемой заготовки уменьшается при неизмен­ном объеме, а длина заго­товки увеличивается.

Волочение применяют для изготовления тонкой проволоки, тонкостенных труб, фасонных профи­лей заготовок для раз­личных деталей, изготов­ляемых обработкой реза­нием: шпонок, задвижек, ползунков, шлицевых валиков и т. п. Волочение применяют и для ка­либровки, т. е. для придания точных размеров и чистой поверхности горячекатаному металлу (сортовому и трубам).

Волочение производят на волочильных станах. Основным рабочим инструментом в волочильном стане являются матрица (фильер) и тянущее устройство. Через фильер при помощи тянущего устройства протягивают заготовку. Фильер изготовляют из инструментальной стали или из твердых сплавов, а для получения проволоки диаметром менее 0,25 мм — из алмаза.Для уменьшения износа матрицы при волочении и получения бо­лее гладкой поверхности металла применяют смазку.

Волочильные станы подразделяют на станы с прямолинейным движением (цепные, реечные и винтовые) и станы барабанные. На станах с прямолинейным движением производят волочение прутков и труб. Полученная на них продукция не сматывается в бунты, а остается в прутках. Эти станы бывают однопрутковые и многопрутковые. На однопрутковых станах производят волочение одного пункта, а на многопрутковых – нескольких прутков. На рис. 5 приведен волочинный трёхпрутковый стан.

На станах барабанного типа производят волочение проволоки или труб малого диаметра и одновременно наматывание их в бунты.

5. Понятие свободной ковки.

Свободную ковку заготовок разделяют на ручную и машинную. Ручную ковку производят на наковальне, при этом по поковке удары наносят кувалдой. Машинную ковку осуществляют на ковочных моло­тах и ковочных прессах. Исходным материалом для ковки заготовок служат слитки и разнообразный прокат в нагретом состоянии.

При свободной ковке производят следующие основные операции: осадку, вытяжку, прошивку, закручивание, рубку, чистку и сварку.

Осадку производят для увеличения площади поперечного сечения исходной заготовки за счет уменьшения ее длины при приложении сил вдоль оси заготовки.

При осадке, во избежание образования продольного изгиба, дли­на заготовки должна быть не более чем в два с половиной раза тол­щины. Большая длина заготовки по отношению к ее толщине приводит к непременному изгибу формы паковки. Изогнутая форма заготовки требует правки, что приводит к снижению производительности ковки.

Осадка, производимая на части заготовки, называется высадкой.

Осадку применяют для получения поковок с малой высотой и боль­шим поперечным сечением (диски, зубчатые колеса, 'фланцы и др.). Ее используют также как предварительную операцию перед прошив­кой при изготовлении пустотелых заготовок в виде колец барабанов и т. д.

Вытяжку производят для увеличения длины заготовки за счет уменьшения ее толщины. Процесс вытяжки осуществляют последовательными нажатиями (отжатием) с подачей заготовки и поворотом

 вокруг оси.

Разновидностями операции вытяжки являются: расплющивание— для увеличения ширины за счет уменьшения высоты заготовки; расщиванием получают поковки плоской формы в виде пластин; вы­тяжка с оправкой — для увеличения длины за счет уменьшения тол­щины стенок пустотелой поковки; раздача на оправке — для увеличений у внутреннего и наружного диаметров пустотелых поковок (колец барабанов, обечаек и т. п.). Иногда при ковке две последние операции совмещают для получения заготовки требуемой формы с необходимыми размерами.

Прошивку производят для получения в заготовке отверстий или углублений.

Закручивание — поворот одной части заготовки относительно дру­гой на заданный угол вокруг ее оси. Закручивание применяют для получения поковок типа коленчатых валов с коленами, расположен­ными в различных плоскостях, спиральных сверл и т. п.

Рубку применяют для отделения одной части от другой. Рубку ве­дут из большой по размерам заготовки на несколько заготовок мень­ших размеров или удаляют излишки металла, отрубая от концов по­ковки.

При гибке изменяется направление главной оси заготовки. Гибкой получают скобы, крюки, кронштейны и другие поковки. Сварку используют для соединения нескольких заготовок из низкоуглеродистой стали с содержанием углерода до 0,25%.

6. Литьё песчано-глинистой формы.

В литейном производстве примерно 95% вcex отлиaок изготовляют в разовых формах. Разовая форма служит только один раз и разрушается при извлечении из нее отливки.

Модель по внешнему виду соответствует форме отливки. По модели изготовляют литейные формы из формовочных смесей. В стержневых ящиках изготовляют стержни из стержневых смесей. Стержни при постановке их в форму образуют внутри отливки полости, отверстия, выемки и выступы.

Модели и стержневые ящики изготовляют по чертежу отливки. Размеры модели и стержневого ящика по сравнению с размерами отливки увеличивают на величину усадки металла и на величину припуска на механическуюjjобработку.

Металл, залитый в форму, при затвердевании и охлаждении уменьшает свой объем, вследствие чего происходит усадка. Величина усадки выражается в процентах. Для серого чугуна усадка составляет примерно 1%, для ковкого — 1,0 — 1,5%, для стали — 1,5 — 2,2%, для медных сплавов — 0,8 — 1,6% и для алюминиевых сплавов от 0,3 — 12%.

Величину припуска на механическую обработку принимают в зависимости от размеров отливки, состава сплава, из которого она изготовлена, от сложности ее конфигурации, положения в форме и от характера производства (индивидуальное, серийное или массовое). Модели и стержневые ящики делают цельными и разъемными, состоящими из двух и более частей, в зависимости от сложности конфигурации отливки. Для легкости извлечения модели из форм вертикальным стенкам модели придают конусность — так называемые формовочные уклоны. Уклоны в деревянных моделях делают от l до 3', в металлических моделях — от 0,5.

На моделях изготовляют стержневые знаки. Знаками называют выступающие части модели, образующие углубления в форме для установки стержней при ее сборке.

Для индивидуального и мелкосерийного производств отливок модели и стержневые ящики изготовляют из дерева, а для массового производства — из металла и

пластических масс.

Для изготовления металлических моделей применяют чугун, алюминиевые сплавы, бронзу, латунь и сталь. Наибольшее применение получили алюминиево-кремниевые и алюминиево-медные сплавы, имеющие малый удельный вес, легко поддающиеся механической обработке и устойчивые в эксплуатации. 0 п о к и. Приготовление форм из формовочных смесей производится набивкой земли в специальные жесткие рамки, называемые опоками. Опоки изготовляются (отливаются) из стали, чугуна и алюминиевых сплавов.

Для изготовления форм и стержней применяют формовочные и стержневые смеси, состоящие из различных формовочных материалов—песка, глины, связующих и противопригарных добавок.

Формовочный песок состоит из зерен кварца SiO_s различной вели­чины. Пески в основном используются с содержанием SiO₂ более 90%, Формовочные глины состоят из одного или нескольких глинистых минералов и примеси других минералов. Согласно ГОСТ 3226—57, формовочные глины в зависимости от минерального состава разделяют на два вида: формовочную обыкновенную, содержащую каолинит, гидрослюдистые минералы, и формовочную бентонитовую, содержа­щую монтмориллонит, бейделлит и ферримонтмориллонит. Формовочные материалы и смеси, как правило, должны обладать прочностью, газопроницаемостью, огнеупорностью и другими свой­ствами.