Технология конструкционных материалов. Мутылина И.Н. - 89 стр.

      ГЛАВА 3 ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ



       Обработка металлов давлением (ОМД) – группа технологических процессов, в ре­
зультате которых происходит формоизменение заготовок без нарушения их сплошности, т.е.
пластической деформацией под влиянием приложенных внешних сил. В машиностроении и
других отраслях промышленности давлением обрабатывают около 90 % выплавляемой стали
и до 55 % цветных металлов и сплавов.
       В судостроении сталь и сплавы в качестве корпусных материалов применяют в основ­
ном в виде листового и профильного проката, поковок и штамповок, фасонного литья, а алю­
миниевые сплавы также в виде прессованных профилей, панелей, прутков, труб.
       При обработке металлов давлением обычно преследуют две основные цели: получение
изделий сложной формы из заготовок простой формы и улучшение кристаллической
структуры исходного литого металла с повышением его физико­механических свойств.
       Основными способами обработки металлов давлением являются прокатка, ковка,
объемная и листовая штамповка, прессование и волочение.
       Обработкой давлением можно изготовить детали самых различных размеров (от мил­
лиметра до нескольких метров) и формы, получить изделия с постоянным или периодически
изменяющимся поперечным сечением (прокатка, волочение, прессование) и штучные изделия
разнообразных форм (ковка, штамповка). Штучные изделия обычно подвергаются обработке
резанием. Объем удаляемого при этом металла зависит от степени приближения формы и раз­
меров поковки или штамповки к форме и размерам готовой детали. В ряде случаев получают
изделия, не требующие обработки резанием (болты, винты, большинство изделий листовой
штамповки).
       Обработка давлением является малоотходным экономичным технологическим процес­
сом. Отходы металла не превышают 25 %, а при холодной штамповке составляют всего 5­10
%. При получении изделий обработкой резанием отходы металла в виде стружки составляют
свыше 50 % массы готовой детали, причем удаляется наиболее прочный внешний слой. Обра­
ботка металлов давлением обеспечивает очень высокую производительность труда по сравне­
нию с другими методами обработки. Например, при прокатке скорость выхода изделий дости­
гает 30 м/с, при холодной штамповке на одном агрегате производится до 1500 деталей в ми­
нуту.
       Внедрение технологических процессов, основанных на обработке металлов давлением,
по сравнению с другими видами металлообработки (литьем, обработкой резанием) неуклонно
расширяется, что объясняется уменьшением потерь металла, возможностью обеспечения вы­
сокого уровня механизации и автоматизации технологических процессов.
       В основе обработки металлов давлениям лежит процесс пластической деформации,
при котором изменяется форма без изменения массы. Все расчеты размеров и формы тела при
обработке металлов давлением основаны на двух законах – постоянства объема и наимень­
шего сопротивления. Эти законы распространяются на все способы ОМД.
       Закон постоянства объема, суть которого заключается в том, что объем тела до и по­
сле пластической деформации (соответственно V1 и V2) принимается неизменным:
                                             89