Лекция 14. Обработка металлов давлением

Обработка металлов давлением – один из основных способов производства деталей машин. Давлением обрабатывают примерно 90% всей выплавляемой стали. Этот процесс отличается экономичностью, малым количеством отходов и высокой производительностью.

Обработка металлов давлением преследует две цели:

1) получение изделий сложной формы из простых заготовок;

2) улучшение кристаллической структуры исходного литого металла, что обеспечивает улучшение его физико-механических свойств.

Основными способами обработки металлов давлением являются:

- прокатка;

- волочение;

- прессование;

- свободная ковка;

- штамповка.

При обработке металлов давлением не происходит изменения массы и объема изделия. Обработка металлов давлением осуществляется как в холодном, так и в горячем состоянии. Чаще – в горячем состоянии. В этом случае заготовки нагревают в горнах, пламенных печах или электропечах.

Горн – это небольшая печь простейшей конструкции. Рабочее пространство горна – это корытообразное углубление, открытое сверху. В него засыпают топливо (кокс или уголь). Дутье подается сверху или сбоку. Нагреваемую заготовку закладывают прямо в уголь. Горны используются в кузницах или небольших мастерских. Их недостатком является маленькая производительность.

Пламенные печи делятся на камерные и методические.

Камерные печи имеют одинаковую температуру всего рабочего пространства, нагрев заготовок осуществляется периодически, загрузка и выгрузка деталей производится с одного конца.

Методические печи – это конструкции тоннельного типа. Температура в них возрастает от загрузочного конца к разгрузочному, металл нагревается постепенно, методически. Заготовки внутри печи перемещаются механическими толкателями в противотоке с горячим газом. Методические печи более экономичны, чем камерные, но сложнее и дороже. Их применяют при большом объеме производства.

К недостаткам пламенных печей можно отнести обезуглероживание поверхности заготовок и значительный угар массы металла (1, 5-4, 0%). Чтобы уменьшить угар используют печи с защитной атмосферой. Защитную атмосферу получают при неполном сжигании топлива при 50% расходе воздуха. Продуктами такого сжигания являются окись углерода и водород, которые препятствуют окислению стали.

Электронагрев имеет целый ряд преимуществ:

- позволяет осуществлять безокислительный нагрев в инертной атмосфере;

- производительность нагрева в 8-10 раз выше, чем в других печах;

- высокая точность регулирования температуры.

Электропечи также бывают камерные и методические.