Смотреть что такое «Холодная высадка» в других словарях:
ХОЛОДНАЯ ОБРАБОТКА ДАВЛЕНИЕМ — технологические процессы обработки металлов давлением при комнатной температуре или, реже, с незначительным подогревом (ниже температуры рекристаллизации). Процесс обеспечивает получение металлических изделий с чистыми поверхностями, точными… … Большая политехническая энциклопедия
Высадка — [upset, heading] технологическая операция горячей и холодной обработки металлов давлением, заключающаяся в увеличении поперечного размера части заготовки в результате ее деформации осадкой. Горячую высадку для получения поковок шестерен, клапанов … Энциклопедический словарь по металлургии
ВЫСАДКА — кузнечная операция, заключающаяся в деформации заготовки частичной осадкой с целью создания местных утолщений за счёт уменьшения длины заготовки. Горячая В. осуществляется на горизонтально ковочных машинах или электровысадочных машинах. Горячей В … Большой энциклопедический политехнический словарь
ХОЛОДНАЯ ОБРАБОТКА ДАВЛЕНИЕМ — процессы обработки металлов давлением при комнатной темп ре или, реже, с подогревом (ниже темп ры рекристаллизации). X. о. д. обеспечивает получение металлич. изделий с чистыми поверхностями, точными размерами, с более высокими механич. св вами,… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ВЫСАДКА — [upset, heading] технологическая операция горячей и холодной обработки металлов давлением, заключающаяся в увеличении поперечного размера части заготовки в результате ее деформации осадкой. Горячую высадку для получения поковок шестерен, клапанов … Металлургический словарь
ХОЛОДНАЯ ШТАМПОВКА — процесс штамповки без нагрева обрабатываемого материала. X. ш. получают заготовки и готовые изделия из листового и полосового материала от деталей часового механизма до кузовов автомобилей. Используется также холодная объёмная штамповка кованых… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Холодная штамповка — процесс обработки давлением листового или сортового металла, обычно осуществляемый без нагрева заготовки. При Х. ш. процесс изготовления деталей расчленяется на операции и переходы, выполняемые в специализированных штампах. Х. ш.… … Большая советская энциклопедия
Высадка в Италии — Вторая мировая война … Википедия
высадка (металлургия) — высадка Технологич. операция горячей и холодной обработки металлов давлением, заключающаяся в увеличении поперечного размера части заготовки в результате ее деформации осадкой. Горячую в. для получения поковок шестерен, клапанов, полуосей,… … Справочник технического переводчика
Условия работы инструмента для холодной высадки и выдавливания
Холодная высадка и выдавливание
Холодная высадка и холодное выдавливание находят широкое применение вследствие более высокого коэффициента использования металла (до 95%) по сравнению с резанием (35- 60%); высокой производительности, которая при высадке в 5, 10 и более раз больше производительности токарного автомата; высокого качества деталей, что обусловливается благоприятным расположением в них волокон и высокой чистотой их поверхности.
Упрочнение металла, получающееся при холодном выдавливании в процессе деформации, а также отсутствие надрезов волокон материала значительно улучшают механические свойства выдавливаемого металла. Это позволяет применять недорогостоящие низколегированные стали или стали с небольшим содержанием углерода. Детали из этих сталей приобретают высокие механические свойства. Применение указанных сталей позволяет повысить стойкость штампов и уменьшить число операций при выдавливании.
Методами холодной высадки и холодного выдавливания изготовляют метизы (болты, заклепки, шурупы, гайки) и различные детали (клапаны, пресс-масленки, шестерни, звездочки, шайбы, тюбики, валики, поршневые пальцы, мундштуки, детали с фланцами, полюсы роторов для генераторов переменного тока, корпусы муфт и шестерен стартера, кулачковые барабаны и др.).
В. отдельных случаях применяют комбинированную обработку деталей: холодная высадка и холодное выдавливание в сочетании с обрезкой, вырубкой и обработкой, резанием, сваркой и т.п. При холодной высадке и холодном выдавливании стойкость инструмента во многом зависит от размеров и конфигура-ции высаживаемых и выдавливаемых изделий, физико-механических свойств и структуры исходного металла, точности размеров, веса отрезанной заготовки и качества ее поверхности, степени деформации штампуемого металла, соответствия оборудования требованиям, предъявляемым к нему вследствие специфики указанных процессов.
Металлы применяемые для холодной высадки и холодного выдавливания
Методом холодной высадки изготовляют изделия из сталей: 08кп, 10кп, 15кп, 20кп, 25, 30, 35, 40, 45, 15Х, 20Х, 30Х, 35Х, 40Х, 38ХА, 15ХФ, 20ХФ, 16ХСН, 30ХМА, 20ХГСА, 30ХГС, 30ХГСА, 15Г, 20Г, 20Г2, 35Г2, 40ХН, 50ХН, 25Х2Н4ВА, 1Х18Н9Т и др.
В меньшем количестве холодной высадкой изготовляют детали из медных и алюминиевых сплавов, из сплавов никеля и цинка, олова и свинца, а также из серебра и золота.
С увеличением содержания углерода обрабатываемость сталей ухудшается, соответственно снижается стойкость холодновысадочного инструмента. Обычно для холодной высадки применяют углеродистые стали, содержащие не менее 0,08% и не более 0,45% С. Однако в отдельных случаях высаживают детали из сталей, содержащих большее количество углерода. Так, для высадки шариков применяют сталь, отожженную со сфероидальной структурой, в которой содержится 1,1 % С.
При высадке деталей из легированных сталей стойкость инструмента меньше, чем при высадке деталей из углеродистых сталей, содержащих такое же количество углерода. Чем больше вязкость металла, тем легче он деформируется и тем выше стойкость инструмента. Однако исходный металл должен быть достаточно жестким, чтобы не происходило ненужного изгиба it образования складок на заготовке.
Пластичность металла, а следовательно, и стойкость холодновысадочного инструмента во многом зависят от химического состава высаживаемой стали.
Кремний резко снижает пластичность сталей. Поэтому в малоуглеродистых сталях его должно быть не более 0,07%; в среднеуглеродистых сталях 0,15% и в хромистых сталях 0,20%. В Швейцарии малоуглеродистые стали, применяемые для холодной высадки, содержат 0,009-0,01% Si.
Марганец также снижает пластичность сталей. В малоуглеродистых сталях должно быть не более 0,5% Мn, а в среднеуглеродистых 0,6% Мn.
Никель, ванадий и алюминий улучшают пластичность стали. При наличии в стали 0,01-0,03% А1 уменьшается возможность, образования трещин в стали, снижается ликвация и пористость. Однако при наличии в стали для холодной высадки более 0,06% Аl происходит увеличение ее загрязненности неметаллическими включениями.
Содержание серы и фосфора в сталях, предназначенных для холодной высадки, не должно превышать 0,040-0,045%. Для высадки лучше использовать кипящую сталь, чем успокоенную. Однако часто избегают применять кипящую сталь, так как она имеет пониженную твердость на поверхности.
Стали, предназначенные для холодной высадки, в соответствии с ГОСТом 10702-63 должны обладать следующими свойствами: макроструктура при проверке на изломах или на протравленных темплетах не должна иметь усадочной раковины и рыхлости, пузырей, расслоений, трещин, неметаллических включений и флокенов, видимых без увеличительных приборов. На поверхности горячекатаной стали не должно быть трещин, плен, включений, закатов и волосовин.
Для изготовления деталей холодным выдавливанием применяют стали 10, 15, 20, 30, 45, 15Г, 15ХР, 20Х. 30Х, 40Х, 45Х, 18ХГТ, 12ХНЗА; чистый алюминий и его сплавы АМ4М, АМ2М, АВТ, Д1М и Д16М, медь Ml, М2, МЗ, цинк Ц0, Ц1, Ц2, медноцинковые сплавы типа латуней Л68, Л62, ЛС59; титановые сплавы ВТ-1, ВТ-2.
Для холодного выдавливания применяют стали, содержащие до 0,45% С.
В стали должно содержаться не более 0,1%) Si и 0,8-1,5% Мn. Азот упрочняет стали. Раскисление указанных сталей рекомендуется производить алюминием, что стабилизирует наличие азота в виде нитрида алюминия, а это ослабляет упрочняющее влияние азота. В стали, предназначенной для холодного выдавливания, может содержаться до 0,10% А1; содержание никеля не должно превышать 0,75%. Наличие в стали более 0,25% Сu повышает предел ее прочности при растяжении, но ухудшает качество поверхности.
Металлы, предназначенные для холодного выдавливания, так же как и металлы для холодной высадки, не должны иметь внутренних и наружных дефектов. Примеси и шлаковые включения могут вызвать разрывы или же привести к образованию складок и трещин, особенно при обратном выдавливании; при прямом выдавливании в связи с уменьшением диаметра трещины закрываются.
2. Холодное выдавливание. Сущность способов прямого, обратного, бокового и комбинированного выдавливания. Продукция и ее применение.
4. Последовательность изготовления изделий на холодновысадочных автоматах. Особенности холодной объемной формовки.
5. Преимущества и недостатки холодной штамповки.
1. Объемная холодная штамповка – это процесс, при котором происходит уменьшение пластичности металла и одновременное увеличение его прочности. Благодаря упрочению, которое происходит на определенных этапах обработки, деформирование заготовки во время последующих операций оказывается затруднено. Вредное влияние упрочнения может быть устранено, для этого применяется межоперационная термообработка или рекристаллизационный отжиг.
Объемная холодная штамповка делает возможным получение деталей высокой точности. Поверхность таких деталей отличается хорошим качеством, при этом необходимости в обработке резанием в процессе изготовления детали почти не возникает. Холодная штамповка исключает нагрев изделия в процессе его производства, благодаря отсутствию нагрева формируются благоприятные предпосылки для автоматизации технологического процесса. Последнее же, в свою очередь, влияет на улучшение условий труда, что приводит естественным образом к повышению производительности.
Для массового производства небольших поковок обычно без последующей механической обработки применяют объемную штамповку металла в холодном состоянии на кузнечных автоматах – холодновысадочных, обрезных, гибочных и др.
К этому виду штамповки относят объемную штамповку без нагрева: осадку, выдавливание, высадку, калибровку, чеканку.
Холодной объемной штамповкой изготовляют небольшие детали из стали, цветных металлов и их сплавов. При этом по сравнению с обработкой резанием сокращаются технологические отходы металла и время обработки в несколько раз.
2. Холодное выдавливание – операция по формообразованию сплошных или полых изделий, благодаря пластическому течению металла из замкнутого объема через отверстия соответствующей формы. Особенностью процесса является образование в очаге деформации схемы трехосного неравномерного сжатия, повышающего технологическую пластичность материала.
Холодное выдавливание является одной из наиболее распространенных операций объемной холодной штамповки. Сущность его заключается в том, что массивная заготовка под давлением пуансона перемещается в кольцевой зазор между матрицей и пуансоном и образует полую деталь с дном или трубку с фланцем.
В зависимости от направления течения металла различают:
— прямое выдавливание – применяется для получения сплошных удлиненных поковок;
— обратное выдавливание – применяется для получения пустотелых поковок;
— боковое выдавливание – применяется для получения поковок с отростками;
Существуют четыре способа выдавливания: прямой, обратный, комбинированный и боковой.
Прямой способ (рис. 49, а)характеризуется тем, что заготовка перемещается в направлении движения пуансона. Этот способ применяется для изготовления пустотелых деталей с фланцем и иногда – для стержней с большими утолщениями, которые нецелесообразно изготовлять высадкой (трубки с фланцем, стакан с фланцем).
Обратный способ (рис. 49, б),чаще всего встречающийся в производстве, характеризуется тем, что металл течет в направлении, обратном движению пуансона. Этим способом получают полые детали с утолщенным дном, имеющие в плане круглую, прямоугольную или овальную форму, например корпуса конденсаторов, тюбики для зубной пасты и т. п.
Комбинированный способ (рис. 49, в) представляет собой сочетание прямого и обратного способов, т. е. металл течет по нескольким направлениям. Возможны сочетания различных схем.
При боковом выдавливании металл течет в боковые отверстия матрицы под углом к направлению движения пуансона. Таким образом, можно получить детали типа тройников, крестовин и т.п. Для обеспечения удаления заготовок из штампа матрицу выполняют состоящей из двух половинок с плоскостью разъема, проходящей через осевые линии исходной заготовки и получаемого отростка.
Рис.49 Способы холодного выдавливания:
а – прямой; б – обратный; в – комбинированный; 1 – пуансон; 2 – заготовка; 3 – матрица
3. Холодная высадка изделий (рис. 51) представляет собой технологический процесс, в результате которого увеличивается поперечное сечение в заданных участках заготовки за счет пластической деформации в матрицах без предварительного подогрева металла.
Холодная высадка обеспечивает благоприятное расположение волокон макроструктуры, в результате чего повышаются прочность деталей и сопротивление истиранию. Увеличение диаметра заготовки при высадке ограничивается её продольной устойчивостью или вероятностью разрушения с образованием продольных трещин. Потери устойчивости (искривления оси) не происходит, если длина высаживаемой части меньше 2,5 диаметра заготовки. При необходимости высаживать более длинный участок заготовки высадку ведут в несколько переходов, последовательно увеличивая диаметр при соответствующем уменьшении длины высаживаемой части. Для уменьшения опасности разрушения заготовки применяют многопереходную высадку с промежуточным рекристаллизационным отжигом.
Холодная высадка — операция холодной объёмной штамповки — получение деталей (заготовок) с местными утолщениями путём уменьшения длины части заготовки (местная осадка) без нагрева металла.
Схема холодной высадки
1 — пуансон; 2 — матрица; 3 — заготовка
Холодная высадка — основная операция получения деталей типа болтов, винтов, заклёпок. Для изготовления подобных деталей применяются холодновысадочные автоматы, на которых, кроме высадки, производятся и другие операции (отрезка, прошивка, накатка резьбы и т.п.), что позволяет получать детали, не требующие обработки резанием, с производительностью до нескольких сотен в мин. В автомобильной и тракторной промышленности почти все крепежные детали изготовляют холодной высадкой. Этим способом изготовляют и более сложные детали (например, шаровые и ступенчатые пальцы, ролики и шарики подшипников и др.).
Холодной высадке подвергают калиброванные стальные прутки диаметром 0,6 до 38 мм, а также прутки из цветных сплавов (алюминиевых, медных и др.), круглых шестигранных и других форм сечения. Стальные прутки должны предварительно отжигаться (см. Отжиг второго рода).
Холодная высадка обеспечивает благоприятное расположение волокон макроструктуры, в результате чего повышаются прочность деталей и сопротивление истиранию. Увеличение диаметра заготовки при высадке ограничивается её продольной устойчивостью или вероятностью разрушения с образованием продольных трещин. Потери устойчивости (искривления оси) не происходит, если длина высаживаемой части меньше 2,5 диаметра заготовки. При необходимости высаживать более длинный участок заготовки высадку ведут в несколько переходов, последовательно увеличивая диаметр при соответствующем уменьшении длины высаживаемой части.
Последовательность переходов холодной высадки
а — за 3 перехода; б — за 5 переходов
Для уменьшения опасности разрушения заготовки применяют многопереходную высадку с промежуточным рекристаллизационным отжигом.
Холодная штамповка. Холодное выдавливание. Холодная высадка. Холодная штамповка в открытых штампах.
Холодное выдавливание.
При холодном выдавливании заготовку помещают в полость, из которой металл выдавливают в отверстия, имеющиеся в рабочем инструменте. Выдавливание обычно выполняют на кривошипных или гидравлических прессах в штампах, рабочими частями которых являются пуансон и матрица. Различают прямое, обратное, боковое и комбинированное выдавливание.
выдавливании (рис. 1, а) металл вытекает в отверстие, расположенное в донной части матрицы 2, в направлении, совпадающем с направлением движения пуансона 1 относительно матрицы. Так можно получать детали типа стержней с утолщениями (болты, тарельчатые клапаны и т. п.). При этом зазор между пуансоном и цилиндрической частью матрицы, в которой размещается исходная заготовка, должен быть небольшой, чтобы металл не вытекал в зазор.
Если на торце пуансона (рис. 1,б) имеется стержень, перекрывающий отверстие матрицы до начала выдавливания, то металл выдавливается в кольцевую щель между стержнем и отверстием матрицы. В этом случае прямым выдавливанием можно получать детали типа трубки с фланцем, а если исходная заготовка имела форму толстостенной чашечки, то и детали в виде стакана с фланцем.
выдавливании направление течения металла противоположно направлению движения пуансона относительно матрицы. Наиболее часто встречающейся схемой обратного выдавливания является схема, при которой металл может вытекать в кольцевой зазор между пуансоном и матрицей (рис. 1, в). По такой схеме изготовляют полые детали типа туб (корпуса тюбиков), экранов радиоламп и т. п.
Реже применяют схему обратного выдавливания, при которой металл выдавливается в отверстие в пуансоне, для получения деталей типа стержня с фланцем (рис. 1, г).
Рис. 1. Схемы выдавливания
выдавливании металл вытекает в отверстие в боковой части матрицы в направлении, не совпадающем с направлением движения пуансона (рис. 1, д). Таким образом можно получить детали типа тройников, крестовин и т. п. В этом случае, чтобы обеспечить удаление заготовки после штамповки, матрицу выполняют состоящей из двух половинок с плоскостью разъема, совпадающей с плоскостью, в которой расположены осевые линии заготовки и получаемого отростка.
выдавливание характеризуется одновременным течением металла по нескольким направлениям и может быть осуществлено по нескольким из рассмотренных ранее схем холодного выдавливания. На рис 1, е приведена схема комбинированного выдавливания, совмещающая схемы, показанные на рис. 1, а, в для изготовления обратным выдавливанием полой, чашеобразной части детали, а прямым выдавливанием стержня, отходящего от ее донной части.
Основной положительной особенностью выдавливания является возможность получения без разрушения заготовки весьма больших степеней деформации, которые можно характеризовать показателем ( — площадь поперечного сечения исходной заготовки; — площадь поперечного сечения выдавленной части детали).
Для весьма мягких, пластичных металлов k>100 (алюминиевые тубы со стенкой толщиной 0,1 — 0,2 мм при диаметре тубы 20—40 мм). Возможность получения столь больших степеней деформации обеспечивается тем, что пластическое деформирование при выдавливании происходит в условиях всестороннего неравномерного сжатия. Однако то же всестороннее сжатие приводит и к отрицательным явлениям. Чем больше степень деформации, тем больше усилие деформирования, и удельные усилия, действующие на пуансон и матрицу, могут достичь значений, больших в несколько раз предела текучести деформируемого металла, и превышающих величины, допустимые для инструмента по условиям его прочности или стойкости.
Для уменьшения удельных усилий выдавливания при проектировании штампуемой детали необходимо стремиться к такой ее конфигурации, при которой отсутствовали бы застойные зоны под торцом пуансона (рис. 1, в) или у рабочей поверхности матрицы (рис. 1, б).
Холодная высадка.
Холодную высадку выполняют на специальных холодновысадочных автоматах. Штампуют от прутка или проволоки. Пруток подается до упора, поперечным движением ножа отрезается заготовка требуемой длины и последовательно переносится с помощью специального механизма в позиции штамповки, на которых из заготовки получают деталь.
На холодновысадочных автоматах штампуют заготовки диаметром 0,5 — 40 мм из черных и цветных металлов, а также детали с местными утолщениями сплошные и с отверстиями (заклепки, болты, винты, гвозди, шарики, ролики, гайки, звездочки, накидные гайки и т. п.). На рис. 2 показаны последовательные переходы штамповки двух характерных деталей. Название этих автоматов связано с тем, что основной выполняемой на них операцией является высадка (уменьшение длины части заготовки с получением местного увеличения поперечных размеров).
Рис. 2. Последовательность переходов изготовления деталей на холодновысадочных автоматах:
а – винта; б – колпачка;
Штамповкой на холодновысадочных автоматах обеспечиваются достаточно высокая точность размеров и хорошее качество поверхности, вследствие чего некоторые детали не требуют последующей обработки резанием.
Штамповка на холодновысадочных автоматах высокопроизводительна: 20 — 400 деталей в минуту (большая производительность для деталей меньших размеров) и характеризуется высоким коэффициентом использования металла. Средний коэффициент использования металла 95 % (только 5 % металла идет в отход).
Производство болтов холодной объемной штамповкой.
3. ПОДГОТОВКА МЕТАЛЛА К ШТАМПОВКЕ
Металл, предназначенный для штамповки, должен иметь чистую и блестящую поверхность, свободную от окалины, жировых и других загрязнений, и содержать прочно удерживаемую на поверхности технологическую смазку.
Подготовка поверхности заготовки включает операции: очистку поверхности от окалины, жировых м других загрязнений; нанесение подсмазочного слоя (носителя смазки); нанесение технологической смазки.
Прокат или термически обработанный металл имеет на поверхности окисную пленку — окалину, которая должна быть удалена для предупреждения преждевременного износа технологического инструмента и получения чистой и точной заготовки. Основным способом удаления окалины с заготовок, предназначенных для холодной штамповки болтов, является травление.
Травление углеродистых сталей производят главным образом в растворе, содержащем 8—20% серной кислоты, при температуре 50—80°С в течение 10—120 мнн, или в концентрированной соляной кислоте при 20— 30° С в течение 5—30 мин. Продолжительность травления зависит от марки стали, диаметра и состояния поставки (прутки, бунты) МЕТАЛЛА и концентрации раствора.
Травление нержавеющих сталей производят в следующих растворах:
Травление нержавеющей стали проводится в растворе, содержащем 16—18% серной кислоты и 3—5% поваренной соли, при температуре 72—80° С в течение 2-3 ч.
Травление меди, латуни Л 63, Л62 производят в растворе, содержащем 3—10% H2S04 при температуре 20—40° С.
Травление алюминиевых сплавов проводят в растворе с 5—10% едкого натра ic последующим погружением в раствор с 10—15% азотной кислоты (пассивированием).
После травления для удаления травильного шлама и кислоты металл промывают в горячей и холодной воде. Промывка стальных заготовок в горячей воде производится при температуре 50—70° С в течение 1—2 мин, холодная Промывка осуществляется водой под давлением 5—7 ат. в течение 1—2 мин.
Для нейтрализации остатков серной кислоты и уменьшения коэффициента трения при калибровке и холодной штамповке металл подвергается известкованию в растворе, содержащем 3—5% извести. (СаО), при температуре 100° С (2—3 погружения). Допускается выработка раствора до концентрации СаО 0,5— 1%. На поверхности МЕТАЛЛА должна быть сплошная пленка извести. Нейтрализацию кислоты можно производить в водном растворе мыла с концентрацией 0,5—0,8 г/л при температуре раствора 70—80° С в течение 2—3 мин. После нейтрализации с целью предупреждения коррозии металл подвергается сушке при температуре 100—120° С в течение 15—20 мин.
Для повышения надежности сцепления смазки с деформируемым металлом заготовку целесообразно покрывать подсмазочным слоем. Подсмазочное покрытие способствует снижению трения при штамповке и повышает стойкость штампового инструмента. Особенно эффективно применение подсмазочного слоя при штамповке болтов с редуцированием стержня.
Нанесение подсмазочного слоя производится перед волочением или после волочения (перед штамповкой).
Наибольшее распространение получило нанесение подсмазочного слоя перед волочением, так как при этом слой носителя смазки получается более равномерным по толщине и надежно сцеплеииым с основным металлом.
Заготовки из углеродистых и низколегированных сталей чаще всего подвергают фосфатированию. Фос-фатирование заключается в обработке МЕТАЛЛА в 2,5— 3%-ном растворе кислой фосфорнокислой соли цинка,
Температура раствора 60—80° С. Продолжительность фосфатирования равна 5—15 мин. Фосфатный слой может деформироваться без разрушения вместе с основным металлом. Фосфатное покрытие действует как непрерывный разделяющий слой между контактными поверхностями инструмента и заготовки, уменьшая трение, предотвращая налипание МЕТАЛЛА на инструмент и хорошо удерживая смазочное вещество. Фосфатирование в 1,2—1,3 раза снижает усилия деформирования.
Процесс подготовки МЕТАЛЛА с нанесением фосфатного слоя состоит из следующих операций: 1) травление (при фосфатировании волоченого МЕТАЛЛА — обезжиривание); 2) Промывка водой; 3) фосфатированиие; 4) Промывка водой; 5) известкование или омыление; 6) сушка.
Фосфатное покрытие считается качественным, если после волочения сохраняется зеркальный цвет (от черного до серого), при этом чем темнее цвет волочения, тем лучше покрытие.
При подготовке поверхности заготовок из нержавеющих сталей (12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т и др.) вместо фосфатирования используют известково-солевое покрытие. Оно не требует дополнительных операций для химического разрушения пленки, образующейся на поверхности нержавеющей стали в процессе травления (пассивирования), и позволяет работать и а высоких скоростях при волочении.
Нержавеющие и жаростойкие стали подготавливаются к штамповке по следующей технологии: 1) травление, 2) Промывка в горячей воде, 3) пассивирование, 4) Промывка в горячей воде, 5) нанесение известково-солевого покрытия, 6) сушка, 7) калибровка. •
Известково-солевое покрытие имеет существенные недостатки. Поваренная соль ускоряет процесс коррозии металла, в сырую погоду впитывает влагу и затрудняет процесс волочения. Кроме того, известь очень пылит, засоряет воздух и помещение цеха и тем самым ухудшает условия труда.
При подготовке к штамповке нержавеющих сталей может применяться меднение. На Дружковском метизном заводе меднение металла, идущего на холодную штамповку болтов (с редуцированием стержня); производится по следующей технологии: а) травление;
б) Промывка в горячей и холодной воде; в) меднение; г) Промывка в холодной воде; д) нейтрализация (известкование); е) сушка.
После калибровки металл подвергается вторичному меднению. меднение производится в растворе, содержащем 120—150 г/л медного купороса, 50—60 г/л серной кислоты и 2—3 г/л столярного клея при температуре раствора 18—22°С в течение 1—1,5 мин (двукратное погружение). меднение считается удовлетворительным, если поверхность МЕТАЛЛА покрыта сплошной медной пленкой без отслоения, рыхлости и просвечивания основного МЕТАЛЛА (через пленку).
Меднение уступает фосфатированию по эффективности снижения коэффициента трения, кроме того, при нанесении медного покрытия трудно контролировать его свойства.
Положительные результаты при штамповке трудно-деформируемых сталей дают лаковые покрытия и обработка в растворе щавелевой кислоты (оксалатирование). Указанные покрытия применяются и при штамповке цветных сплавов.
На калиброванный металл перед штамповкой или в процессе штамповки наносится технологическая смазка. В качестве смазки часто используется мыльная эмульсия. Хорошие результаты дает применение раствора сульфида молибдена в машинном масле.
Глава III ИЗГОТОВЛЕНИЕ БОЛТОВ
1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА ХОЛОДНОЙ штамповки
Холодной пластической деформацией в практике штамповочного производства называют процесс, протекающий без принудительного иагрева металла.
в процессе деформации происходит механическое упрочнение (наклеп), повышаются твердость деформируемого металла, пределы прочности и текучести и снижаются относительное удлинение и сужение.
Процесс деформации сопровождается нагревом металла и инструмента, температура которых может достигать 300° С.
При холодной объемной штамповке всей заготовке придается заданная форма н размеры путем заполнения материалом рабочей полости штампов. Высадка, в отличие от штамповки, заключается в осадке части заготовки между подвижным (пуансоном) н неподвижным (матрицей) инструментом.
Основными достоинствами холодной штамповки являются высокая производительность, точность размеров и чистота поверхности изделий, повышенная прочность штампуемых деталей, низкий расход металла, широкий диапазон изготовляемых типоразмеров. Холодной штамповкой изготовляются болты с диаметром стержня до 30 мм. Однако в последнее время таким способом изготовляют болты с метрической резьбой, имеющие стержень диаметром до 52 мм.
Основной недостаток холодной деформации — снижение пластичности МЕТАЛЛА вследствие иаклепа и соответственно повышение опасности хрупкого разрушения болтов при эксплуатации. Особенно возрастает опасность хрупкого разрушения для болтов из средне-углеродистых н легированных сталей, которые, как правило, необходимо подвергать термообработке, способствующей исключению неблагоприятных последствий холодной деформации.
Процесс штамповки болтов заключается в том, чтобы из заготовки диаметром меньше диаметра отверстия в матрице (на величину зазора) и значительно меньше диаметра наибольшего сечения головки болта можно получить изделие необходимых размеров.
При выборе технологического ПРОЦЕССА холодной штамповки необходимо учитывать следующие параметры:
Под свободно осаживаемой частью заготовки понимается отрезок, заключенный между матрицей и пуансоном, т. е. отрезок, не контактирующий с инструментом. Величина этого отношения характеризует трудность ПРОЦЕССА формообразования головки болта и устойчивость свободного отрезка МЕТАЛЛА к продольному изгибу. При большой величине отношения возможен изгиб стержня и нарушение правильной конфигурации заготовки (возникновение прогибов, складок), что ведет к браку продукции.
Для предотвращения указанных нарушений процесса высадки отношение длины свободной осаживаемой части к диаметру не должно превосходить определенной величины. При превышении этой величины процесс формообразования головки разделяется на несколько переходов.
При осадке заготовки с косым срезом торцовой площадки возможен ее изгиб и, как следствие, брак продукции. Возможность изгиба заготовки при осадке увеличивается со снижением сил трения по контактнруемым поверхностям заготовки и пуансона. Поэтому при неблагоприятных условиях для исключения продольного изгиба заготовки ее концевую часть защемляют в пуансоне.
Неблагоприятные условия снижают допустимую длину свободной осаживаемой части заготовки. При высадке головки болта за несколько переходов первые переходы носят подготовительный характер. На подготовительных переходах заготовка принимает промежуточную форму. Окончательное оформление головки осуществляется на последнем переходе высадки.
2. Отношение диаметра высаживаемой головкн к ее высоте D/H.
Чем больше отношение D/H, т. е. чем меньше высота головки болта и больше диаметр, тем труднее протекает процесс высадки, тем больше усилие для формообразования головки.
3. Относительная и истинная деформация.
При высадке полукруглых, потайных, полупотайных и шестигранных головок болтов величины поперечной деформации различны в различных сечениях головки. В сеченни с наименьшим поперечным размером происходит минимальная деформация, в сечении с наибольшим размером — максимальная. В этих случаях необходимо учитывать среднюю и максимальную величину поперечной деформации.
Очевидно, что для цилиндрических головок болтов поперечная деформация во всех сечениях головки имеет одинаковую величину. Чем больше величина средней деформации, тем выше усилие формообразования головки, тем больше вероятность появления трещин при осадке, тем важнее пластические свойства металла.
Максимальная поперечная деформация для нецилиндрических головок имеет место на ограниченных участках высаживаемой головки и вероятность появления трещин на этих участках зависит главным образом от количества и величины дефектов поверхности исходного материала.
Таким образом, по величинам деформации определяют возможность высадки головки болтов без нарушений сплошности материала и оценивают силовые параметры высадки. При выборе технологического ПРОЦЕССА необходимо стремиться к получению минимальной степени деформации.
Самодельные цепи из круглых и профильных труб
а — за 3 перехода; б — за 5 переходов