Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обработка металлов давлением

Обработка металлов давлением

Обработка металлов давлением — технологический процесс получения заготовок или деталей в результате силового воздействия инструмента на обрабатываемый материал.

Содержание

Виды обработки металлов давлением [ править | править код ]

Процессы обработки металлов давлением по назначению подразделяют на два вида:

  • для получения заготовок постоянного поперечного сечения по длине (прутков, проволоки, лент, листов), применяемых в строительных конструкциях или в качестве заготовок для последующего изготовления из них деталей только обработкой резанием или с использованием предварительного пластического формоизменения, основными разновидностями таких процессов являются прокатка, прессование и волочение;
  • для получения деталей или заготовок (полуфабрикатов), имеющих формы и размеры, приближённые к формам и размерам готовых деталей, и требующих обработки резанием лишь для придания им окончательных размеров и получения поверхности заданного качества; основными разновидностями таких процессов являются ковка и штамповка.

Прокатка [ править | править код ]

Прокатка — процесс пластического деформирования тел между вращающимися приводными валками.

Прессование [ править | править код ]

Прессование заключается в продавливании заготовки, находящейся в замкнутой форме, через отверстие матрицы, причём форма и размеры поперечного сечения выдавленной части заготовки соответствуют форме и размерам отверстия матрицы.

Волочение [ править | править код ]

Волочение заключается в протягивании заготовки через сужающуюся полость матрицы или через межвалковое пространство образованное двумя или более валками; площадь поперечного сечения заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения отверстия матрицы.

Ковка [ править | править код ]

Ковкой изменяют форму и размеры заготовки путём последовательного воздействия универсальным инструментом на отдельные участки нагретой заготовки.

Штамповка [ править | править код ]

Штамповкой изменяют форму и размеры заготовки с помощью специализированного инструмента — штампа (для каждой детали изготовляют свой штамп), который состоит из матрицы, пуансона и дополнительных частей. Различают объёмную и листовую штамповку. При объёмной штамповке в качестве заготовки используют сортовой металл, разрезаемый на заготовки. На заготовку в процессе объемной штамповки воздействуют специализированным инструментом — пуансоном, при этом металл заполняет полость матрицы, приобретая её форму и размеры.

Листовая штамповка [ править | править код ]

Листовой штамповкой получают плоские и пространственные полые детали из заготовок, у которых толщина значительно меньше размеров в плане (лист, лента, полоса). Обычно заготовка деформируется с помощью пуансона и матрицы.

Комбинации [ править | править код ]

Существуют также процессы, которые являются комбинациями из нескольких методов. Например, метод прокатка-волочение, прокатка-прессование и т.п..

Сущность обработки металлов давлением [ править | править код ]

Обработка металлов давлением основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил.

Если при упругих деформациях деформируемое тело полностью восстанавливает исходную форму и размеры после снятия внешних сил, то при пластических деформациях изменение формы и размеров, вызванное действием внешних сил, сохраняется и после прекращения действия этих сил. Упругая деформация характеризуется смещением атомов относительно друг друга на величину, меньшую межатомных расстояний, и после снятия внешних сил атомы возвращаются в исходное положение. При пластических деформациях атомы смещаются относительно друг друга на величины, больше межатомных расстояний, и после снятия внешних сил не возвращаются в своё исходное положение, а занимают новые положения равновесия.

Читайте так же:
Схема электроотопления в частном доме

Холодная штамповка как технология известна достаточно давно. Ещё в конце первого тысячелетия древнерусские мастера стали применять метод холодной штамповки для производства металлической посуды. Саму холодную штамповку отличает достаточно высокое качество получаемых изделий, высокая скорость их изготовления, а также низкая цена на само изделие — разумеется, как уже было отмечено, при массовом их производстве. Холодная штамповка заключается в механическом воздействии штампа в процессе прессования листов металла, итогом которого получаются готовые изделия. Таким образом, сам штамп выступает в роли технологической насадки для прессовального механизма, его можно использовать только для одной операции. Кроме того, операции холодной штамповки легко поддаются автоматизации, в том числе могут проводиться с помощью промышленных роботов, что способно сделать производство методом холодной штамповки ещё более выгодным.

Холодная штамповка технологически подразделяется на два основных вида. Первый — это операции разделительные. Наименование операции зависит от контура разделения. Если разделение происходит по незамкнутому контуру, это операции резки, если по замкнутому контуру: операции пробивки (различные отверстия) и вырубки (различные плоские детали, например, круглой формы в плане). Второй тип операций — операции формоизменения: гибка, вытяжка, формовка, а если исходная заготовка труба — раздача и обжим. Иногда операции двух типов объединяют — например, производят одновременно вытяжку и рубку или гибку и обрезку. В таком случае применяются так называемые комбинированные штампы. Для операций холодной штамповки необходимо использовать металлы и сплавы, которые обладают гибкостью, пластичностью, а также дешевизной.

Современные технологии обработки металлов

Современные технологии обработки металлов

Несмотря на то, что в последнее время было создано множество новых материалов с уникальными свойствами, металлы продолжают быть основным сырьём для промышленности. Они обладают целым рядом полезных свойств, востребованных в строительстве, машиностроении, электротехнике и других сферах. Одновременно с этим ведущие специалисты разрабатывают новые способы их обработки, обеспечивающие минимальный расход.

Всего имеется три таких основных направления:
1. Изменение формы при использовании способов пластического деформирования, отличающихся высокой точностью.
2. Традиционные высокоточные и производительные способы.
3. Применение высокоэнергетических методов.

Токарно-фрезерная обработка

Механообработка, связанная со снятием стружки с поверхности заготовки, сейчас развивается в сторону малых производств высокоточных изделий. При этом громоздкие машины со станками заменяются комплексами для металлообработки с числовым программным управлением. Минимальные допуски и высокое качество получаемой поверхности готовой продукции являются главными преимуществами данного типа, однако есть тут и небольшой минус — малый коэффициент расхода материала, составляющий обычно 70-80%, что ведет к большому количеству выбросов при обработке металлов.

Металлообрабатывающие комплексы с ЧПУ обладают широкими технологическими возможностями, позволяющими обрабатывать высококачественную сталь без привлечения человека. Вся отладка и подготовка производится с помощью роботизированных систем.

Энергосберегающие методы

Обработка давлением. Кроме очевидного преимущества в виде повышенного коэффициента использования исходника, имеет следующие плюсы:

  • пластическое деформирование улучшает структуру;
  • повышенная производительность систем для штампования по сравнению со станками для резки;
  • под давлением металл приобретает дополнительную устойчивость к механическим нагрузкам.
Читайте так же:
Поплавковый механизм для емкости

Высокоэнергетические способы

Следующие процессы востребованы тогда, когда обработать заготовку посредством вышеприведенных технологий не представляется возможным. При этом используют 4 вида энергии:

  • гидравлическая — энергия давления жидкости;
  • электрическая — с помощью электроразряда;
  • электромагнитная — действие соответствующего магнитного поля;
  • электрофизическая — действие лазерного луча.

Гидроабразивная обработка представляет собой действие на металлическую поверхность жидкости высокого давления. В ее состав также входит абразивный элемент. Способ необходим для улучшения характеристик, устранения не видных глазу повреждений и трещин.

Во время электроэрозионных процессов происходит разрушение поверхности металла электрическим разрядом. При этом микрочастицы металла плавятся и выносятся потоком диэлектрика из обрабатываемой зоны. Этот процесс позволяет добиться приемлемых показателей прочности металла.

При магнитоимпульсной обработке исходное изделие помещают в электромагнитное поле повышенной мощности. Таким образом обрабатываются стальные листы, а также монопластичные сплавы.

Обработка лазером даёт возможность получения сверхмалых отверстий на поверхности. За счёт энергии лазера изделие упрочняется.

Электрохимическая обработка позволяет улучшить эксплуатационные характеристики благодаря химическим реакциям, которые возникают при прохождении через металл электротока. Главным образом данный способ требуется для изготовления биметаллических деталей и узлов.

Обработка листового металла: технологии и оборудование

Одним из наиболее распространенных процессов обработки листового металла стала гибка материала. Этот процесс является неэнергоемким, а потому если нет необходимости в высокой производительности, то чаще всего эта работа выполняется на станках ручного типа.

Ручная гибка

Начать стоит с того, что любой металл, который подвергается гибке, обладает упругими свойствами. По этой причине во время обработки листового металла, когда к заготовке прилагается кратковременное деформирующее усилие, характеристики материала не всегда успевают реализоваться в полной мере. Другими словами, после приложения усилия к металлической заготовке она частично будет восстанавливать свою исходную форму. В промышленности это стали называть пружинением. Также стоит добавить, что использование гибочных станков для листового металла механического типа, а не ручного не решит эту проблему, так как время соприкосновения пуансона с заготовкой не изменится.

гибочный станок для листового оборудования

Методы компенсации

Были разработаны определенные методы, при помощи которых имеется возможность компенсировать эффект пружинения металла.

  1. Первый метод — это увеличение угла гибки металла на угол пружинения. Этот способ будет наиболее эффективным в том случае, если перед началом работы с листовым металлом были точно определены характеристики, а также марка сплава.
  2. В определенных случаях используется гибочный станок для листового металла с гидроприводом. Данное дополнение дает возможность выдерживать сырье под воздействием нагрузки более длительный срок, что существенно снижает коэффициент пружинения.
  3. Прежде чем поступать на обработку, пластины могут подвергаться отжигу. Данная операция существенно увеличивает пластичные способности материала, однако появляется и определенный минус — образовывается окалина, которую придется удалить прежде, чем приступить к гибке.
  4. Некоторые пуансоны или, в редких случаях, матрицы снабжены дополнительными конструктивными элементами — выемками или поднутрениями. Использование этих приспособлений существенно снижает проявление пластичных сил.
Читайте так же:
Пружинный и математический маятники колебания формулы

обработка листового металла

Разновидности технологий

Естественно, что в случае применения ручного станка для обработки листового металла, усилие, которое может быть приложено к заготовке сильно ограничивается физическими возможностями человека. По этой причине были изобретены различные технологические методы проведения этой процедуры.

  • Первый способ — это свободная гибка непрофилированным инструментом. При использовании данного метода заготовка фиксируется при помощи двух опор, которые расположены друг напротив друга. Деформация происходит при помощи пуансона, который имеет определенный радиус рабочей области. Этот метод чаще всего используется для обработки листового металла, одноуглового V-образной гибки. Особенность технологии заключается в том, что для гибки потребуется минимальное усилие.
  • Еще один метод — это калибрующая гибка. Данный процесс осуществляется внутри матрицы. Из этого следует, что станок, предназначенный для обработки листового металла, таким образом, должен быть снабжен более мощной станиной и столом.

станки для обработки листового металла

Когда выбирается гибка металла

Обработка такого сырья при помощи операции гибки выбирается исходя из определенных факторов.

  • Возможности, который имеет станок для выполнения этой операции.
  • Зависит от марки металла, которая используется в производстве.
  • Сильно зависит от производительности устройств. Здесь важно понимать, что чаще всего требуется обработка листового металла гибкой, рубкой, пробивкой отверстий и другими операциями.
  • Важны также и максимальные усилия, которые потребует гибочный или же вальцовочный станок, чтобы выполнить нужную операцию.
  • Важным критерием выбора будет и точность, с которой станок может справиться с задачей. Эта характеристики зависит от фиксирующих устройств, имеющихся у любого гибочного станка.

оборудование для резки листового металла

Виды оборудования для холодной гибки

Основным преимуществом ручной гибки стало то, что в процессе обработки не происходит отслаивания защитного покрытия, а потому допускается наличие слоя краски, цинка и т. д. Также имеется классификация станков для проведения холодной гибки:

  • Важный фактор — это ширина рабочего стола. Этот фактор определяет максимальную ширину заготовки.
  • Также важно наличие оборудования для резки листового металла. Чаще всего в этой роли выступает дополнительный нож, использующийся для роликовой резки кромок.
  • Также важным фактором является максимальная величина момента, который прилагается к рукоятке ручного инструмента.
  • Кроме того, оборудование делится на классы в зависимости от привода, который управляет перемещение ползуна. Это может быть рукоятка или же педаль. Встречаются также и комбинированные типы.

обработка листового металла гибка рубка

Данные опции являются стандартным набором. Ведущие же производители этого оборудования стараются снабдить его максимальным количеством дополнительных опций.

Дополнительные методы обработки

На производстве имеются дополнительные методы обработки, которые считаются упрощенными. К таким способам относят штамповку эластичными материалами, давильные работы, высокоскоростную штамповку и т. д.

К примеру, если рассматривать штамповку эластичными материалами, то здесь имеются свои особенности. Станок, на котором проводят такую операцию, обладает лишь одним рабочим элементом из металла — это может быть пуансон или матрица. Второй же изготавливается из резины, пластмассы, полиуретана и жидкости.

полировка листового металла

Допустим, в качестве металлической части будет выбран шаблон, использующийся для укладки заготовки. Значит, в ползуне пресса будет использоваться резиновая подушка, которая будет прижимать материал к шаблону. Тут стоит отметить, что если шаблон характеризуется острыми кромками, то сначала отгибаются свободные края заготовки, а потом обрывают по режущей кромке. Таким образом можно выполнять вырубку и пробивку материала.

Читайте так же:
Чертеж чпу станка из фанеры

Полировка листового металла

Данный процесс предназначен для того, чтобы придать уже готовому изделию эстетичный вид, блеск. Кроме того, эта операция также используется и в тех случаях, если необходимо в будущем нанести на поверхность заготовки какой-либо дополнительный слой краски, защитного вещества и т. д.

Проводить данную операцию можно следующими способами:

  • механическая или абразивная полировка;
  • обработка химическими средствами;
  • электрохимический метод;
  • электролитно-плазменный метод.

Также можно добавить, что технология проведения некоторых видов полировки не требует специального оборудования. К примеру, механический метод может быть осуществлен самостоятельно в домашних условиях. Однако естественным минусом будет то, что существенного результата или высокого качества шлифовки добиться не получится.

Обработка металла

Обработка металла – это специальный процесс работы с металлическими заготовками, как для создания больших структур, так и создания отдельных частей и сборочных узлов. Определение данного термина охватывает широкую область применения – от постройки кораблей и мостов, до производства мелких изделий и различных ювелирных драгоценностей. Поэтому, сам термин, включает в себя огромное количество процессов, инструментов и навыков.

Обработка поверхностей металла – это сложный технологический процесс, который нацелен на изменение формы и размера заготовки. При помощи различных методов обработки, деталям придается нужная форма и размер. Самый важный принцип любого производства – это качество выпускаемой продукции, поэтому услуги по обработке металла должны соответствовать всем современным требованиям.

Сегодня промышленный уровень растет с высокой скоростью, в соответствии с этим, растет потребность в металлообработке. Можно сказать с уверенностью, что обработка металлов будет востребована до тех пор, пока существует промышленность. Практическая каждую сферу жизнедеятельности касается продукция выходящая после обработки металлов.

Обработка металла, завод который ориентирован на производство различных изделий –должен отвечать всем современным требованиям.

Процессы обработки металла разделяют на несколько категорий: резание, формирование, соединение. Каждому из них соответствуют определенные способы металлообработки.

Итак, виды обработки металлов:

• Обработка металлов давление – характеризуется отличной производительностью, а также экономичностью в расходе металлического материала, в отличие от механической обработки металлов. Также, технология обработки металлов давлением улучшает механические свойства производимого изделия.

Виды обработки металлов давлением:

1. Прокатка –заготовка зажимается между двумя валками вращения, после чего обрабатывается давлением. Валки могут быть с вырезами – для получения фасонного типа изделия, а могут иметь гладкую форму – для обработки листового металла.

2. Волочение – это процесс притягивания заготовки, при помощи поэтапного уменьшения отверстия, по которому проходит давление.

3. Прессование – это метод обработки металла давлением, посредством которого металл выдавливается прессом, через небольшие отверстия.

4. Холодная обработка металлов – ведется при температурах ниже рекристализации. Во время такой металлообработки, металлы наклепываются друг на друга.

Читайте так же:
Подъем штанги к подбородку какие мышцы работают

• Токарная обработка металлов – это наверное один из самых распространённых видов металлообработки для получение деталей тел вращения (валов, дисков, пальцев, цапф, втулок, фланцев и т.п.). Обработка металла на токарном станке – позволяет производить обтачивание и растачивание цилиндрических, шаровых и профильных поверхностей. Обработка металла на токарных станках формирует внутреннюю и внешнюю резьбы, вытачивает канавки, развертывает отверстия, накатывает рифления и многое другое. Стружка, с поверхности заготовки, снимается при помощи специального режущего инструмента, который основан на элементе под названием клин, обладающий заостренным углом.

• Механическая обработка металлов – широко востребована в современной промышленности. Как правило, данный вид обработки металла включает в себя токарную и фрезерную обработку. Механообработка осуществляется на специальном токарном оборудование, на котором устанавливается удаляемая длина припуска. Эта разновидность обработки металла позволяет вытачивать из заготовки самые сложные металлические изделия, обеспечивая высокую точность. Как правило, чаще всего применяется для круглых, цилиндрических и конических поверхностей. Чаще используется для обработки листового металла.

• Обработка металлов резанием – это процесс удаления слоя поверхности заготовки, что позволяет получить изделие нужной формы и размера. Конкретнее, это процесс резки поверхности металла, под воздействием механической силы, которая приводит к вдавливанию кромки резца в срезаемую поверхность. Важным, во время резки металла являются два движения: вспомогательное движение и главное. Одно из них совершается при помощи движения заготовки, другое – инструментом.

• Фрезерная обработка металла – так называемый процесс обтачивания металлических изделий при помощи специального инструмента – фрезы. Чаще всего данный вид обработки металла применяется для обработки плоских и фасонных поверхностей изделий.

1. Концевое фрезерование – обработка подсечек, пазов, колодцев, канавок и т.п.

2. Торцевое фрезерование – обработка больших поверхностей металла.

3. Фасонное фрезерование – обработка профильных заготовок. Примерами являются червяки, шестерни, оконные рамы и т.п.

• Обработка металлов сверлением – проделывается на специальных токарных станках, при помощи резца, который позволяет получить отверстие определенной длины изготавливаемой детали. Этот тот же процесс резания, только в отличие от резания, он обладает другими особенностями и назначением.

Также, нельзя не сказать, что одним из самых эффективных способов обработки металла, является – газопламенная обработка металла. Данный вид обработки металла осуществляется при помощи струи газового пламени, которая постепенно расплавляет поверхность металла.

Обработка цветных металлов происходит по средствам этих же видов металлообработки. Единственное, что завод по обработке цветных металлов использует иные требования и подход к обработки заготовок данного вида.

Техника обработки металла напрямую зависит от материала заготовки, специализированного оборудования и квалификации рабочих. Поэтому, обработка металлов в СПБ, отвечает современным требованиям качества и развивается с каждым днем. Заказ на обработку металла можно сделать на любом специализирующемся промышленном предприятия. В этом вам помогут консультанты и менеджеры центра обработки металла.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector