Обработка металла давлением
При обработке металлов способом давления учитывают их пластические свойства, что напрямую связано с особенностями деформации металлов. Благодаря пластичной деформации достигается изменение формы и габаритных размеров обрабатываемой заготовки и дальнейшее сохранение достигнутых параметров.
Изменение температурного режима в процессе обработки улучшает пластичные свойства материала. Обработка заготовок давлением даёт возможность существенно повысить механические показатели изготовленных деталей, сэкономить сырьё и время, затраченное на их производство.
Способы обработки металла давлением
Существует несколько основных способов обработки металлов давлением, к которым относят прокатку, волочение, штампование и свободную ковку. Специализируется на ведении данных работ чаще всего кузнечный цех или прокатный.
Прокатка металла подразумевает его сжатие между прокатными валками гладкой или рифлёной (вырезной) формы. Листы металла прокатываются с применением гладких валков, фасонные профили прокатываются с применением валков ручьевого типа.
Оборудование для разогрева и последующей обработки металла бывает различным. Прокатный стан совмещает в себе обе технологические операции и в зависимости от назначения делится на сортовые станки, блюминги, листопрокатные, трубопрокатные станки и станы, относящиеся к специальному типу (слябинговые и проволочные).
Продуктом работы блюмингов являются блюмы – изделия квадратной формы из металла, далее обрабатываемые на сортовых станках. Слябинги выпускают прямоугольные изделия, в последующем обрабатываемые листопрокатным оборудованием. Проволочные агрегаты позволяют выпускать металлическую проволоку 5-10 мм сечения. Трубопрокатное оборудование обеспечивает выпуск труб шовного и бесшовного типов.
Волочением металла получают небольшого диаметра проволочные изделия, имеющие высокую геометрическую точность.
Прессованием металла получают полые и сплошные прутки простого и сложного типов, далее применяющиеся в токарном производстве.
Ковка свободного типа (на которой специализируется кузнечный цех) – это один из самых старых способов обработки металлов давлением, за многие годы использования многократно доказавший свою практичность. Принцип ковки состоит в разогреве и последующей формовке заготовки, сохраняющей после остывания приданную ей форму.
Ковка в штамповочных формах называется штамповкой. Этот способ обработки металлов давлением лучше всего себя зарекомендовал в массовом производстве благодаря своей скорости. Штамповка с предварительным нагревом заготовки называется горячей штамповкой, без него – холодной штамповкой. В горячей штамповке серьёзным ограничивающим фактором является непосредственное участие в процессе человека. Холодная штамповка на данный момент является самым эффективным способом обработки металлов давлением. Оборудование для холодной или горячей штамповки чаще всего помещают отдельно в специализированный штамповочный, кузнечно-прессовый или кузнечный цех.
Листовая штамповка применяется при обработке заготовок, имеющих пространственную или тонкостенную структуру. Холодная листовая штамповка позволяет обрабатывать изделия диаметром не более четырёх миллиметров, горячая листовая штамповка без особенных хлопот справляется листовым металлом такой толщины.
Благодаря штамповочному оборудованию можно производить широкий спектр операций как разделительного, так и формоизменяющего типа. Готовая продукция, изготовленная способом листовой штамповки, обычно не требует какой-либо доработки и обладает высокими технологическими свойствами.