1. Условия, необходимы для качественного проведения формоизменяющихся операций на примере «вытяжки».

Вытяжка без утонения стенки превращает плоскую заготовку в полое пространственное изделие при умень­шении периметра вытягиваемой заго­товки.

Схема первого перехода вытяжки приведена на рис.а. Исходную вырубленную заготовку укладывают на плоскость матрицы. Пуансон надавли­вает на центральную часть заготовки и смещает ее в отверстие матрицы. Центральная часть заготовки тянет за собой периферийную часть (фланец) заготовки, и последняя, смещаясь в ма­трицу, образует стенки вытянутого из­делия.

Без разрушения можно вытягивать заготовки с опреде­ленной, ограниченной шириной фланца.

Для уменьшения концентрации на­пряжений и соответственно опасности разрушения заготовки кромки пуансона и матрицы скругляют по радиусу, рав­ному 5 —10 толщин заготовки. Для уменьшения силы трения вытяжку обы­чно ведут, смазывая заготовку, причем состав смазочного материала подбира­ют с учетом характеристик материала заготовки, коэффициента вытяжки и формы вытягиваемых деталей.

Поверхность заготовки при вытяжке изменяется не­значительно, и размеры заготовки мож­но определять из условия равенства поверхности детали (по средней линии) и площади плоской заготовки. Для осесимметричных деталей заготовка имеет обычно форму круга.

При вытяжке без утонения стенки зазор z = (1,1 ...1,3)S выбирают из усло­вия, при котором утолщенный край заготовки не должен утоняться сжатием между поверхностями пуансона и мат­рицы (это способствует повышению стойкости инструмента).

Если при допустимом для первого перехода коэффициенте вытяжки невоз­можно получить деталь с заданным отношением высоты к диаметру, ее вытягивают за несколько переходов.

Вытяжка с утонением стенки увеличивает длину полой заготовки в основном за счет уменьшения тол­щины стенок исходной заготовки (рис. в). При вытяжке с утонением стенки зазор между пуансоном и мат­рицей должен быть меньше толщины стенки, которая, сжимаясь между по­верхностями пуансона и матрицы, уто­няется и одновременно удлиняется. Вы­тяжку с утонением стенки применяют для получения деталей с толщиной донышка, большей толщины стенок; деталей со стенкой, толщина которой уменьшается к краю (в этом случае пуансон выполняют коническим); тон­костенных деталей, получение которых вытяжкой без утонения стенки затруд­нительно в связи с опасностью склад­кообразования.

Удельные усилия на контактных по­верхностях при вытяжке с утонением стенки значительно больше, чем при

вытяжке без утонения стенки. Так как при вытяжке с утонением стенки заго­товка скользит по матрице в направле­нии движения пуансона и по пуансону в обратном направлении (от торца пуансона), то и силы трения на наруж­ной и внутренней поверхностях заготов­ки направлены в противоположные сто­роны. Это обстоятельство увеличивает допустимую степень деформации (силы трения по матрице увеличивают рас­тягивающие напряжения в стенках про­тянутой части заготовки, а по пуан­сону — уменьшают).

При вытяжке с утонением стенки ее толщина за один переход может быть уменьшена в 1,5 — 2 раза.

Размеры заготовки для получения деталей вытяжкой с утонением стенки определяют из условия равенства объ­емов заготовки и детали, принимая при этом, что толщина донышка не изменяется.

2

. Производство бесшовных труб поперечно-винтовой прокаткой.

Прокатке подвергают до 90% всей выплавляемой стали и большую часть цветных металлов. При прокатке ме­талл пластически деформируется вра­щающимися валками. Взаимное рас­положение валков и заготовки, форма и число валков могут быть различ­ными. Кроме наиболее распространен­ного вида прокатки — продольной (рис. 3.4,6) выделяют еще два ви­да— поперечную и поперечно-винто­вую.

При поперечной прокатке (рис. 3.6,а) валки 7, вращаясь в одном направле­нии, придают вращение заготовке 2 и деформируют ее.

При поперечно-винтовой прокатке (рис. 3.6, б) валки 1 расположены пол углом и сообщают заготовке 2 при деформировании вращательное и по­ступательное движение.

Инструментом для прокатки явля­ются валки, которые в зависимости от прокатываемого профиля могут быть гладкими, применяемыми для прокатки листов, лент и т. п.

При прокатке бесшовных труб первой операцией является прошивка — об­разование отверстия в слитке или круг­лой заготовке. Эту операцию выпол­няют в горячем состоянии на прошив­ных станах. Наиб примен получ прошивные станы с бочкообр валками, оси ктр расп под углом 5-150 др к др. Оба валка вращ в одном напр. благод распо получ вращ и поступ дв. В Ме возн радиальн растяг напр, образуя внутр полость, и облегч прошивку отверстия оправкой 3, устан-ой на пути дв. заготовки.

Последующую прокатку прошитой заготовки в трубу требуемых диаметра и толщины стенки производят на рас­катных станах. Затем для получения заданного диамет­ра трубы прокатывают в калибровоч­ном многоклетьевом стане продольной прокатки без оправки.


3. Влияние условий деформирования и схема напр сост на пластичность и сопротивл деформ сплавов.

Большое влияние на величину пре­дельной деформации оказывает схема напряженного состояния. Наибольшая предельная деформация достигается при отсутствии растягивающих напря­жений и увеличении сжимающих. В этих условиях (схема неравномерного всестороннего сжатия) даже хрупкие материалы типа мрамора могут полу­чать пластические деформации. Однако при реализации такой схемы с большим значением суммарного сжимающего на­пряжения (гидростатического давления) возрастают действующие на деформи­рующий инструмент давления, которые ограничиваются экономически опра­вданной стойкостью инструмента.

Для каж­дых операций, металла и температурно-скоростных условий существуют свои определенные предельные деформации.

Сжатие между плоскостями инст­румента— осадка, характеризуется сво­бодным пластическим течением метал­ла между поверхностями инструмента. Схема напряженного со­стояния — всестороннее неравномерное сжатие из-за наличия сил трения на контакте между инструментом и заго­товкой.

Ротационное обжатие вращающимися валками обусловливается силами трения между вращающимся инструментом и заготовкой, благодаря которым последняя перемещается в за­зоре между валками, одновременно де­формируясь. В проц деф уменьш толщ заготовки при одновр увелич ее длины и ширины.

Затекание металла в полость инст­румента— схема деформи­рования, являющаяся сутью объемной штамповки. Металл заготовки запол­няет полость специального инструмен­та — штампа, называемую его ручьем, приобретая его форму и размеры. Затеканию металла в полость шта­мпа препятствуют силы трения; схема напряженного состояния — всестороннее неравномерное сжатие. Чем больше отнош глубины к ширине полости, тем большее давление дБ приложено к Ме для ее заполнения.

Выдавливание Длина выдавленной части относится к пере­мещению пуансона, как площади поперечного сечения исходной заготов­ки и выдавленной части. Чем больше это отношение, тем больше значение суммарного сжимающего напряжения, развиваемого в металле при выдав­ливании.

Волочение заключается в протягивании заготовки через сужа­ющееся отверстие в инструменте, на­зываемом волокой ; площадь попереч­ного сечения заготовки уменьшается и получает форму поперечного сечения отверстия волоки, а следовательно, длина (из условия постоянства объема при пластической деформации) увели­чивается. Вследствие того, что к заготовке при волочении приложена тянущая сила, в отверстии волоки и после выхода из нее металл испыты­вает растягивающие напряжения.















4. Физико-химические процессы, протекающие при выплавке чугуна и устройство доменной печи.

Для выплавки чугуна в доменных печах используют железные руды, топ­ливо, флюсы. Комплексные руды используют для выплавки природно-легированных чугунов. Флюсом при выплавке чугуна в до­менных печах является известняк СаСО3 или доломитизированный из­вестняк, содержащий СаСО3 и MgCO3.

Подготовка руд к доменной плавке осуществляется для повышения про­изводительности доменной печи, сни­жения расхода кокса и улучшения качества чугуна. Цель этой подготов­ки— увеличение содержания железа в шихте и уменьшение в ней примесей — серы, фосфора, повышение ее однородности по кусковатости и хи­мическому составу. Метод подготовки добываемой руды зависит от ее ка­чества.

Чугун выплавляют в печах шахтного типа—доменных печах. Сущность про­цесса получения чугуна в доменных печах заключается в восстановлении оксидов железа, входящих в состав руды, оксидом углерода, водородом и твердым углеродом, выдел-ся при сгорании топлива в печи.

Горение топлива: углерод кокса, взаимодействуя с кислородом воздуха, сгорает. В ре­зультате горения выделяется теплота и образуется газовый поток, содер­жащий СО, СО2, N2, H2, СН4 и др. При этом в печи несколько выше уровня фурм развивается температура выше 2000° С.Шихта (агломерат, кокс) опускается навстречу потоку газов, и при тем­пературе ~ 570° С начинается восст-ие оксидов железа.

В результате взаимодействия ок­сидов железа с оксидом углерода и тве­рдым углеродом кокса, а также с во­дородом происходит восстановление железа. Восстановление газами назы­вают косвенным, а восстановление тве­рдым углеродом — прямым. Реакции косвенного восстановления—экзотер­мические (сопровождаются выделением теплоты), они происходят главным об­разом в верхних горизонтах печи. Ре­акции прямого восстановления — эндо­термические (сопровождаются поглоще­нием теплоты), они протекают в ниж­ней части доменной печи, где тем­пература более высокая.

Восстановление железа из руды в до­менной печи происходит по мере про­движения шихты вниз по шахте печи и повышения температуры в несколько стадий от высшего оксида к низшему: Fe2O3->Fe3O4->FeO->FeО пускаясь, шихта достигает зоны в печи, где температура 1000—1100° С. При этой температуре восстановленное из руды твердое железо, взаимодейст­вуя с оксидом углерода, коксом и са­жистым углеродом, интенсивно раство­ряет углерод, вследствие чего темпе­ратура плавления железа понижается и на уровне распара и заплечиков оно расплавляется. Капли железоуглероди­стого сплава, протекая по кускам кокса, насыщаются углеродом (4% и более), марганцем, кремнием, фосфором, ко­торые при температуре 1000—1200° С восст-ся из руды, а также серой, содержащейся в коксе.


Случайные файлы

Файл
139980.rtf
54939.rtf
23123.rtf
154690.rtf
32887.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.