Тема 2. Обробка металів тиском

Обробка металів тиском – це процес виготовлення виробів або заготовок шляхом пластичної деформації холодного або нагрітого металу. При виборі температурного режиму обробки тиском виходять з того, що обробку тиском бажано вести в межах температур високої пластичності металу і його мінімального опору.

Для розуміння процесу обробки тиском вивчіть питання теорії пластичної деформації, вплив обробки тиском на структуру і властивості оброблюваних металів, відмінність між холодною і гарячою обробкою, явище наклепання (наклеп) і рекристалізації, вплив їх на структуру і механічні властивості металу.

Зверніть увагу на пластичні властивості оброблюваних металів. З'ясуєте, як впливає на пластичність металу його хімічний склад і режим обробки (температура нагріву, швидкість і ступінь деформації). Значний вплив на пластичність металу і опір деформації надає схема розташування зусиль, що діють, і напруги. Тому вивчіть, які бувають схеми головних напружень і головних деформацій при різних способах прокатки, пресуванні, волочінні, куванні і штампуванні.

Прокатка – один з найбільш прогресивних і широко поширених способів обробки металів тиском. Необхідно вивчити умови зміни форми металу у валках, захоплення металу валками, розібратися в схемі дії сил у зоні виникнення деформації і явищах розширення і випередження, ознайомитись з технологією прокатки круглих і квадратних профілів, рейок і різних балок.

Пресування широко застосовується для обробки малопластичних металів без побоювання отримати тріщини, надриви та ін. Важливо зрозуміти, що воно є єдино можливим способом обробки ряду малопластичних сплавів. Так при цьому найвигідніше поєднується схема головної напруги і схема головних деформацій. Крім того, при пресуванні за один робочий хід здійснюється обтискання до 90 % і більше, чого не можна отримати при інших способах обробки металу тиском без порушення його суцільності. Ознайомтесь також з технологіями прямого і зворотного пресування, з їх перевагами і недоліками.

При вивченні процесів волочіння ознайомтесь з пристроєм волоки і волочильних станів, технологією волочіння дроту, прутків і інших виробів. Зверніть увагу на умови волочіння (заготівка, що виходить з отвору волоки, повинна бути правильної форми і необхідних розмірів і ін.), вимоги до попередньої підготовки металу, забезпечення мастила (види мастила), складання маршрутів волочіння, проведення проміжного відпалу і обробки готової продукції.

Процес вільного кування полягає в обтисканні металевої заготівки між двома бойками молота або преса. При цьому змінюється структура металу, отже, і його властивості. Уважно вивчіть технологію кування, з'ясуйте поняття "припуск", "допуск", "напуск", "коефіцієнт упаковки".

Ознайомтесь з гарячим об'ємним, холодним об'ємним і листовим штампуванням. Зверніть увагу на технологію штампування, машини для штампування, прогресивні способи штампування.

Питання для самоперевірки

1 Поясніть різницю між холодною і гарячою обробками металів тиском.

2 Як наклепання і рекристалізація впливають на структуру і механічні властивості металу?

3 Як впливають на пластичність металу його хімічний склад, структура, швидкість і ступінь деформації?

4 Які виділяють схеми напруженого стану і схеми деформації при різних способах обробки тиском?

5 Вкажіть на діаграмі Fe – Fe₃C рекомендовані межі нагрівання сталі для обробки тиском.

6 Наведіть схему головної лінії прокатного стану, а також охарактеризуйте деталі робочої кліті прокатного стану. Формуючий інструмент при прокатці.

7 Поясніть технологію прокатки блюмів і слябів.

8 Накресліть схему пресування труб і вкажіть, чим вона відрізняється від схеми пресування прутків.

9 З якого матеріалу виготовляється волока? Накресліть її розріз.

10 Що таке калібрування матеріалу і для чого воно застосовується?

11 Як змінюється структура і властивості металу при куванні?

12 Охарактеризуйте порядок виконання операцій у технологічному процесі об'ємного штампування. Формуючий інструмент при штампуванні.