Ковка. Основные операции
Процесс ковки как способ обработки металлов давлением. Основные разновидности осадки. Превращение слитка в болванку, сбивка ребер и устранение конусности. Схема осадки металла и ее разновидностей. Способы чередования обжатий и кантовок при протяжке.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.01.2014 |
| Размер файла | 117,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский Государственный Машиностроительный Университет (МАМИ)
Кафедра: "Теория конструкционных материалов"
Реферат Ковка. Основные операции
Студент: Сондык С.А.
Проверил: Шлыкова А.В.
Москва 2013
Содержание
Введение
1. Предварительные операции
2. Гибка металла
Введение
Ковка металла
Ковка - способ обработки давлением, при котором деформирование нагретого (реже холодного) металла осуществляется или многократными ударами молота или однократным давлением пресса.
Формообразование при ковке происходит за счет пластического течения металла в направлениях, перпендикулярных к движению деформирующего инструмента. При свободной ковке течение металла ограничено частично, трением на контактной поверхности деформируемый металл - поверхность инструмента: бойков плоских или фигурных, подкладных штампов.
Ковкой получают разнообразные поковки массой до 300 т.
Первичной заготовкой для поковок являются:
слитки, для изготовления массивных крупногабаритных поковок;
прокат сортовой горячекатаный простого профиля (круг, квадрат).
Ковка может производиться в горячем и холодном состоянии.
Холодной ковке поддаются драгоценные металлы - золото, серебро, а также медь. Технологический процесс холодной ковки состоит из двух чередующихся операций: деформации металла и рекристаллизационного отжига. В современных условиях холодная ковка встречается редко, в основном в ювелирном производстве.
Горячая ковка применяется для изготовления различных изделий, а также инструментов: чеканов, зубил, молотков и т.п.
Материалом для горячей ковки являются малоуглеродистые стали, углеродистые инструментальные и некоторые легированные стали. Каждая марка стали имеет определенный интервал температур начала и конца ковки, зависящий от состава и структуры обрабатываемого металла.
1. Предварительные операции
Различают ковку предварительную и окончательную. Предварительная ковка (или черновая) представляет собой кузнечную операцию обработки слитка для подготовки его к дальнейшей деформации прокаткой, прессованием и т.п. Окончательная ковка (чистовая) охватывает все методы кузнечной обработки (осадку и высадку, протяжку и раскатку на оправке, прошивку, гибку и скручивание), с помощью которых изделию придают окончательную форму. ковка металл протяжка
Биллетирование - превращение слитка в болванку или заготовку: включает сбивку ребер и устранение конусности. Обжатие при биллетировании составляет 5…20 %. Проковка слитка предназначена для обжатия металла в углах слитка с целью предварительного деформирования литой структуры - дендритов, которые имеют стыки в этих углах. Биллетирование способствует заварке воздушных пузырей и других подкорковых дефектов литой структуры, созданию пластичного поверхностного слоя металла, благоприятно влияющего на дальнейшую деформацию. После биллетирования производят обрубку донной части слитка.
Рубка - применяется для отделения от основной заготовки негодных частей или для разделения заготовки на части. Рубка производится в холодном и горячем состоянии. В холодном состоянии рубят тонкие и узкие полосы и прутки сечением 15…20 мм. Более толстые заготовки нагревают.
Схема рубки основана на действии деформирующей силы на малую площадь соприкосновения инструмента с заготовкой, а реакция этой силы со стороны нижней части распределена по большой поверхности заготовки, и пластической деформации здесь не возникает.
Схема рубки
В зависимости от габаритов и формы заготовок используют способы рубки:
с одной стороны - для тонких заготовок;
с двух сторон, сначала осуществляется предварительная надрубка заготовки на 0,5…0,75 высоты, после кантовки на 1800 проводится окончательная рубка;
с трех сторон - для круглых и крупных заготовок, осуществляются две надрубки на глубину 0,4 диаметра заготовки с кантовкой на 1200, после второй кантовки на 1200 проводят окончательную рубку;
с четырех сторон - для крупных заготовок, после надрубки с четырех сторон в центре остается перемычка прямоугольного сечения, по месту которой производят разделение заготовки на части.
Окончательная ковка.
Осадка металла.
Осадка металла - операция обработки металлов давлением, в результате которой уменьшается высота и одновременно увеличиваются поперечные размеры заготовок (рисунок, позиция а). Осадку применяют для получения формы поковки, с целью уменьшения глубины прошивки, для обеспечения соответствующего расположения волокон в будущей детали (при изготовлении шестерней обеспечивается повышенная прочность зубьев в результате радиального расположения волокон), как контрольную операцию (из-за значительной деформации по периметру на боковой поверхности вскрываются дефекты).
При выполнении осадки требуется, чтобы инструмент перекрывал заготовку. Вследствие трения боковая поверхность осаживаемой заготовки приобретает бочкообразную форму, это характеризует неравномерность деформации. Повторяя осадку несколько раз с разных сторон, можно привести заготовку к первоначальной форме или близкой к ней, получив при этом более высокое качество металла и одинаковые его свойства по всем направлениям.
Схемы осадки металла и ее разновидностей
Средний диаметр заготовки определяется по формуле:
Осадке подвергают заготовки, для которых высота не превышает 2,5…3 диаметра. В противном случае возможен или продольный изгиб заготовки, или образование седлообразности. Разновидностями осадки являются высадка и осадка разгонкой торца.
Высадка металла.
Высадка металла - кузнечная операция, заключающаяся в деформировании части заготовки (концевой части или середины). Для проведения операции используют местный нагрев, например, в середине заготовки (рисунок, позиция б), или ограничивают деформацию на части заготовки кольцевым инструментом (рисунок, позиция в).
Осадка разгонкой торца позволяет уменьшить высоту и увеличить площадь ранее осаженной заготовки (рисунок, позиция г). Локализация деформации позволяет уменьшить усилие осадки.
Протяжка металла.
Протяжка металла - кузнечная операция, в результате которой происходит увеличение длины заготовки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения.
Протяжка не только изменяет форму заготовок, но и улучшает качество металла. Операция заключается в нанесении последовательных ударов и перемещении заготовки, при этом между бойками во время удара находится только часть заготовки. После каждого обжатия заготовка продвигается на величину, меньшую, чем длина бойка (рисунок, позиция а).
Протягивать можно плоскими (рисунок, позиция а) и вырезными (рисунок, позиция б) бойками.
Протяжка на плоских бойках может выполняться двумя способами:
Протяжка выполняется по всей длине слитка или заготовки вначале с одной стороны, а после кантовки на 90о - с другой стороны и т.д. Большие по длине поковки могут изгибаться в бойках концами вниз. Чтобы исправить изгиб, поковки кантуют сначала на 180о.
Поочередная протяжка на плоских бойках (по винтовой линии) - после каждого обжатия следует кантовка на 90о в одну и ту же сторону, после каждых четырех обжатий следует подача. Способ более трудоемкий, применяется при ковке твердых инструментальных сталей. При протяжке на плоских бойках в центре изделия могут возникнуть (особенно при проковке круглого сечения) значительные растягивающие напряжения, которые приводят к образованию осевых трещин.
Схемы протяжки и ее разновидностей
Протяжка в вырезных бойках или в комбинации плоских бойков с вырезными используется при ковке легированных сталей с пониженной пластичностью. Благодаря боковому давлению, создаваемому жесткими стенками инструмента, повышаются сжимающие напряжения, увеличивается пластичность металла. Получают поковки более точные по форме и размерам. Возрастает скорость протяжки.
При протяжке с круга на круг в вырезных бойках, силы, направленные с четырех сторон к осевой линии заготовки, способствуют более равномерному течению металла и устранению возможности возникновения осевых трещин.
Разновидностями протяжки являются:
· разгонка;
· протяжка на оправке;
· раскатка на оправке.
Разгонка (расплющивание) - операция увеличения ширины части заготовки за счет уменьшения ее толщины (рисунок, позиция в). Операция выполняется за счет перемещения инструмента в направлении, перпендикулярном оси заготовки.
Протяжка на оправке - операция увеличения длины пустотелой заготовки за счет уменьшения толщины ее стенки и уменьшения наружного диаметра (рисунок, позиция г). Протяжку выполняют в вырезных бойках (или нижнем вырезном 3 и верхнем плоском 2) на слегка конической оправке протягивают в одном направлении - к расширяющемуся концу оправки, что облегчает ее удаление из поковки. Оправку предварительно нагревают до температуры 160…200оС.
Раскатка на оправке - операция одновременного увеличения наружного и внутреннего диаметров кольцевой заготовки за счет уменьшения толщины ее стенок (рисунок, позиция д). Заготовка 5 опирается внутренней поверхностью на цилиндрическую оправку 6, устанавливаемую концами на подставках 7, и деформируется между оправкой и узким длинным бойком 4. После каждого обжатия заготовку поворачивают относительно оправки.
Протяжку на оправке и раскатку на оправке часто применяют совместно. Вначале раскаткой уничтожают бочкообразность предварительно осаженной и прошитой заготовки и доводят ее внутренний диаметр до требуемых размеров. Затем протяжкой с оправкой уменьшают толщину стенок и увеличивают до заданных размеров длину заготовки.
Прошивка металла.
Прошивка металла - операция получения в заготовке сквозных или глухих отверстий за счет вытеснения металла (рисунок, позиции а и б). Инструментом для прошивки служат прошивни сплошные и пустотелые. Пустотелые прошивают отверстия большого диаметра (400…900 мм).
Схемы прошивки, гибки, штамповки в подкладных штампах
а, б - прошивка; в - гибка; г - штамповка в подкладных штампах
При сквозной прошивке сравнительно тонких поковок применяют подкладные кольца (рисунок, позиция б). Более толстые поковки прошивают с двух сторон без подкладного кольца (рисунок, позиция а). Диаметр прошивня выбирают не более половины наружного диаметра заготовки, при большем диаметре прошивня заготовка значительно искажается. Прошивка сопровождается отходом (выдрой).
2. Гибка металла
Гибка металла - операция придания заготовке или ее части изогнутой формы по заданному контуру (рисунок, позиция в). Гибка сопровождается искажением первоначальной формы поперечного сечения заготовки и уменьшением его площади в месте изгиба (утяжка).
Для компенсации утяжки в зоне изгиба заготовке придают увеличенные поперечные размеры. При гибке возможно образование складок по внутреннему контуру и трещин по наружному. Для избегания этого явления по заданному углу изгиба подбирают соответствующий радиус скругления. Радиус в месте изгиба не должен быть меньше полутора толщин заготовки. Этой операцией получают угольники, скобы, крючки, кронштейны.
Скручивание металла.
Скручивание металла - операция, заключающаяся в повороте одной части поковки вокруг общей оси по отношению к другой ее части под определенным углом.
Различают два случая:
поворот на угол до 1800 - для пространственной ориентации отдельных частей;
многократное скручивание на 3600 - для придания витого характера (используется как элемент украшения композиций решеток, перил, лестниц и т.д. - см. Художественная ковка).
К скручиванию относится и свивание нескольких тонких прутков (проволок) в шнуры.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Процесс ковки как способ обработки металлов давлением. Основные разновидности осадки. Схема изменения размеров заготовки при протяжке. Способы чередования обжатий и кантовок при протяжке. Основные дефекты поковок. Дефекты на отрубленных заготовках.
реферат [2,8 M], добавлен 23.12.2013Сущность процессов упругой (обратимой) и пластической (необратимой) деформаций металла. Характеристика процессов холодной и горячей деформации. Технологические процессы обработки металла давлением: прессование, ковка, штамповка, волочение, прокат.
реферат [122,4 K], добавлен 18.10.2013Физико-механические основы обработки давлением. Факторы, влияющие на пластичность металла. Влияние обработки давлением на его структуру и свойства. Изготовление машиностроительных профилей: прокатка, волочение, прессование, штамповка, ковка, гибка.
контрольная работа [38,0 K], добавлен 03.07.2015Сущность процессов спекания изделий из порошков. Особенности получения отливок из медных сплавов. Технологический процесс ковки, ее основные операции. Производство стали в дуговых электрических печах. Способы электрической контактной сварки металлов.
контрольная работа [208,1 K], добавлен 23.05.2013Изучение процесса кристаллизации металлов и определение влияния степени переохлаждения на величину зерна металла. Характеристики магнитных материалов: коэрцитивная сила, магнитная и остаточная индукция. Исследование процесса и операций свободной ковки.
контрольная работа [393,4 K], добавлен 15.01.2012Применение осадки для получении поковок. Схемы главных напряжений и деформаций при осадке. Расчёт усилия осадки: определение геометрического очага деформации, сопротивления металла деформированию, контактных напряжений, энергосиловых параметров процесса.
курсовая работа [165,4 K], добавлен 13.12.2009Классификация и применение процессов объемного деформирования материалов. Металлургические и машиностроительные процессы обработки металлов давлением. Методы нагрева металла при выполнении операций ОМД. Технология холодной штамповки металлов и сплавов.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 20.08.2015Импульсные методы обработки металлов давлением. Сведения о взрывчатых веществах: оборудование для штамповки взрывом. Процесс гидровзрывной штамповки. Электрогидравлические установки для штамповки деталей. Сущность магнитно-импульсной обработки металлов.
реферат [811,8 K], добавлен 10.05.2009Технологический процесс ковки – протяжки в вырезных бойках. Разбор моментов проработки металла поковки по всему очагу деформации. Разработка модели, с помощью которой можно найти оптимальные условия деформации в вырезных бойках. Недостатки данной модели.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 04.05.2010Основные операции обработки давлением, холодная и горячая, листовая и объемная штамповка, прокатка и волочение. Универсальные и специальные прессы для штамповки. Элементы паяного соединения, флюсы и припои. Инструмент для проведения соединения металлов.
реферат [89,3 K], добавлен 14.12.2010Производственный и технологический процессы на металлообрабатывающем предприятии. Способы формообразования деталей из металла методами литья, ковки, штамповки, металлургии. Электрофизические, электрохимические, ультразвуковые методы обработки металлов.
контрольная работа [11,8 K], добавлен 05.04.2010Конструктивно-технологическая характеристика изделия. Описание сплава АМг6. Течение металла при горячей прокатке. Выбор прокатного стана, размеров слитка и режимов обжатий. Технология производства листов. Режимы их окончательной термической обработки.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.10.2013Теоретический анализ течения металла при осадке. Расчет размеров параллелепипеда после осадки, с помощью метода последовательных приближений для выбора пресса. Определение варьируемого параметра по графику зависимости, длины и ширины параллелепипеда.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.04.2011Создание математической конечно-элементной модели осадки кольцевой заготовки, описывающей механизм осаживания заготовки между плоскими шероховатыми плитами. Теоретические исследования метода напряженного и деформационного состояния заготовки при осадке.
магистерская работа [3,4 M], добавлен 14.10.2009Оценка физико-химических условий, необходимых для протекания процесса формоизменения металлов и сплавов. Анализ напряженно-деформированного состояния в процессах обработки давлением. Интерпретация кривой упрочнения металлов с позиций теории дислокаций.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.01.2017Основные понятия литейного производства. Особенности плавки сплавов черных и цветных металлов. Формовочные материалы, смеси и краски. Технология изготовления отливок. Виды и направления обработки металлов давлением. Механизмы пластической деформации.
презентация [4,7 M], добавлен 25.09.2013Характерные особенности диаграммы железо-углерод. Обработка металлов давлением: ковка, штамповка, прокатка, прессование. Правила работы с электролитом для кислотных аккумуляторов. Понятие системы электросвязи, канала связи. Радиостанция Моторола Р040.
контрольная работа [959,0 K], добавлен 11.10.2010Изменение термодинамического потенциала твердого и жидкого металла. Механизм и закономерности кристаллизации металлов. Зависимость параметров кристаллизации от степени переохлаждения. Получение мелкозернистой структуры. Строение металлического слитка.
презентация [358,7 K], добавлен 14.10.2013Крупные изобретения конца XVIII в. в металлургии. Экономичность процесса производства прессованием профилей сложной формы и сечений. Упругая, пластическая и холодная деформация металла. Классификация методов обработки металлов давлением. Роль силы трения.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 08.05.2012Устранение дефектов заготовок и деталей в виде вогнутости, выпуклости, волнистости, коробления, искривления. Сжатие выпуклого слоя металла и расширении вогнутого. Правка металлов, основы использования инструментария. Напряжения изгиба и предел упругости.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 27.07.2010
