101. Волочение, прессование

Волочение — процесс пластической деформации, осуществляемый протягиванием прутка через отверстие в инструменте (волоке). Площадь сечения в волоке меньше площади поперечного сечения исходной заготовки. Волочением обрабатывают стали разного химического состава, прецизиционные сплавы и цветные металлы. Путем волочения получают изделия малых сечений и большой длины. К ним относятся проволоки, тонкостенные трубы малого диаметра, прутки, профили. Волочением достигаются высокая точность геометрических размеров изделий и повышенное качество поверхности. Волочение осуществляется чаще всего при комнатной температуре. Волочение с нагревом применяют при обработке труднодеформируемых металлов и сплавов.

Процесс волочения заключается в следующем. Передний конец заготовки (пруток, катанок) заостряют, вводят в коническое отверстие волоки меньшего диаметра, чем заготовка, захватывают клещами и протягивают через волоку. Коэффициент вытяжки при волочении за один переход ограничивается прочностью выходящего конца изделия и составляет 1,3—1,5.

Волочение полых изделий проводят на короткой неподвижной оправке, на плавающей оправке и без оправки. Машины, применяемые для волочения металлов и сплавов, называются волочильными станами.

Прессование — это процесс пластической деформации металла, осуществляемый выдавливанием заготовки через отверстие в матрице. Прессование находит широкое применение при обработке пластичных и малопластичных металлов и сплавов, металлических порошков и гранул, а также неметаллических материалов. Прессованием изготавливают изделия сложной формы поперечного сечения, которые не удается изготовить другими методами пластической деформации металлов. Прессованием изготавливают прутки диаметром 3—5 мм, полые профили сложного сечения, с несколькими каналами, периодические профили. Получение различных изделий на одном и том же оборудовании с заменой только матрицы ставит прессование вне конкуренции с другими процессами при мелкосерийном производстве. Прессованные изделия из сталей и сплавов в основном являются заготовками для получения изделий волочением, холодной прокаткой и другими способами обработки. Различают метод прямого и обратного прессования. При прямом методе направление течения металла совпадает с направлением движения инструмента, при обратном — не совпадает.

102. Ковка

Ковка — это процесс обработки металла давлением. Изделия, получаемые при ковке, называются поковками. Поковки — изделия, близкие по форме и размерам готовой детали, что резко повышает выход годного металла, так как позволяет полностью исключить или сократить потерю металла в виде стружки при операции резания.

Ковка улучшает свойства и качество металла. Волокнистое строение металла, образующееся в направлении пластического течения, при ковке может быть упорядочено так, чтобы неоднородность прочностных и пластических свойств поковок вдоль и поперек волокна не сказывалась на работоспособности конечных изделий.

Для изготовления поковок применяют заготовки простейших форм: круглого, квадратного, прямоугольного и многоугольного поперечного сечения. В качестве заготовок применяют слитки, катаные и прессованные круглые и многоугольные прутки. Масса слитков составляет от 100 до 350 т.

Ковка — пластическая деформация металла прерывистым воздействием универсального инструмента для придания телу заданной формы и размера. Различают ручную и машинную ковку.

К основным операциям ковки относят биллетировку слитков, осадку, протяжку, рубку, прошивку, раскатку, гибку, кручение и сварку. Биллетировка слитка заключается в деформации заготовки в направлении ребра для получения формы тела вращения. Деформацией устраняется конусность слитка, разрушается литая структура, осуществляется заварка несплошностей, пустот и других дефектов слитка. Биллетировку проводят с одного нагрева и заканчивают удалением донной части слитка. Осадка — процесс деформации заготовки с уменьшением высоты и увеличением площади поперечного сечения. Осадку применяют для получения поковок с относительно малой высотой. Высадка — это процесс осадки части заготовки. Протяжка — процесс увеличения длины заготовки за счет уменьшения площади ее поперечного сечения. Рубка — процесс разделения заготовки на несколько частей или удаления концов поковок. Прошивка — процесс получения сквозных или глухих отверстий в заготовке при помощи сплошного или пустотелого прошивня. Раскатка — процесс деформации для увеличения диаметра и утонения стенки кольца применением оправки. Гибка — процесс придания заготовке криволинейной формы или углов. Гибку выполняют между подкладными опорами. Кручение — процесс поворота одной части заготовки относительно другой. Кузнечная сварка — процесс соединения нескольких частей внахлестку, в разруб, встык.