Металургійні процеси формування пластмас Технології попереднього виготовлення Металургійні процеси формування пластмас
Процеси металургійної пластифікації Під час формування змінюються структура та механічні властивості металів. Пластична деформація залишкова деформація ТЕПЛОФОРМА деформація зміцнення рекристалізація Перекристалізація. ХОЛОДНЕ УТВОРЕННЯ
Металургійні процеси гарячого формування: гарячекатані, - ковка, - виготовлення труб (штампування та виготовлення товстостінних труб), - гаряче пресування, - екструзія, ... Важливо правильно вибрати температурний діапазон температур для гарячого формування в сталях: міцність TTop = 1100 - 1250 oC Talso = 850 - 900 oC Процеси холодного формування: холодної прокатки, витяжки штанги та труб, редукції труб, ... Процеси формування пластмас для металургійних напівфабрикатів
Металургійні напівфабрикати Напівфабрикати: вироби, які ● виготовляються із сировини, виробленої ● періодичним литтям (лита заготовка) або ● безперервним литтям (попередні вироби з різними перерізами) з використанням технологій формування металургійної пластмаси. Вироби з технологій металургійного формування: ◄ ● широкі вироби (наприклад, шорстка плита, смуга) ◄ ● довгі вироби (наприклад, бруски, профілі, циліндричний дріт,.) ◄ ● довгі вироби, виготовлені з широкого виробу (наприклад, гнуті профілі та закриті секції) ◄ ● ковані вироби (наприклад, поковки, злитки)
Вторинні технології формування: ◄ технології гарячого формування пластмас ● попередня прокатка, прокат листа, прокатка стрічки, стрижні, дроти, прокат профілю, ● ковка (патентування, зенкерування), ● виготовлення безшовних труб (штампування та товстостінна труба, виготовлення стрижнів) ● і штампування труб Третинні технології формування ◄ технології пластичного холодного формування ● холодна прокат листів, смуг, ● волочіння стрижнів, дроту, волочіння дроту, ● виготовлення безшовних труб (редукція труб), ● комбіновані технології: зварювання труб і закритих секцій
Технології пластичного теплоутворення
Техніка гарячого прокатування Технологія масового виробництва плит, брусків, рейок, профілів. Пара роликів, що обертаються, розтягує заготовку. Широкі вироби котяться між роликами з гладкою поверхнею, тоді як довгі вироби котяться за допомогою порожнин, сформованих у роликах (порожнисті профільні ролики). Під час прокатки важливо вибрати діаметр циліндра, чим товщі матеріал можна «втягнути», тим більший діаметр (забезпечує велику втрату ваги), недоліком великих роликів є те, що вони також розширюються при розтягуванні - для зменшення цього ви доводиться працювати з роликами меншого діаметру → допуск товщини виробу, а також вимога до моменту не може передаватися, тому вони “жорсткі” за допомогою опорних роликів. Продуктивні прокатні стани котяться з серією підставок, дуетом, квартою, спеціальними валиковими стендами.
Геометричні умови прокатки Величина деформації, що створюється за один крок, це втрата ваги = ln So/S1 So - поперечний переріз деталі до прокатки S1 - поперечний переріз деталі після прокатки Геометричні умови прокатки
поздовжнє кочення Поздовжнє кочення пластини або стрічки Профіль (наприклад, круговий переріз)
Циліндри - прокатний механізм duo trio quarto Циліндри - прокатний механізм
Прокатне обладнання (поздовжнє)
Безперервне лиття та прокатка Послідовні етапи формування бажано проводити на вирівняних стійках.У цьому випадку налаштування роликів слідують одна за одною відповідно до плану схуднення. Підставки для циліндрів
Економічний новий процес для прокатки смуг безпосередньо з безперервно литої тонкозернистої смуги Безперервне лиття та прокатка
Вибір гарячекатаного прокату
Валки з різними серіями порожнин
Принцип кування: формування під дією або тиском (повільний тиск) вище температури перекристалізації. Види: ● Патентна ковка - для виготовлення простих форм, для попереднього виготовлення ● Зенкована ковка - серійне виготовлення, шматки складної геометрії, дорогі інструменти ● Ковальська прокатка - для періодичних форм
Кування патентів Інструмент лише частково контактує з деталлю, що формується, за допомогою простих інструментів, придатних для грубої попередньої обробки Ущільнення Набряк Кругла ковка
Патентна ковка заготовок
Відлива ковка Розмір та форма заготовок є основною вимогою. Заготівля приймає форму поглибленої порожнини. натяжна головка ущільнення форма ущільнення ущільнення задирка - вільна ковка з ковальською задиркою
гайковий ключ шатун Зенкована ковка - приклади
Преформа розміщена в порожнинах, утворених на мантії пари обертових роликів, у тому порядку, в якому вони сформовані. Один поворот пари циліндрів призводить до етапу формування. Кування прокатне
Виробництво безшовних труб Сировина: литий ковальський злиток, корпус, вирізаний з безперервно литого волокна, корпус, вирізаний із попередньо розтягнутого злитка, або корпус, вирізаний із рулонного бруса. Поширене в технологіях виготовлення труб: штампування створює товстостінну трубу для натягування, калібрування, досягнення діаметра та товщини стінки. Технології виготовлення труб: прокатка труби Маннесманна: твердий стрижень між циліндрами, що обертаються (конічний, у формі стовбура), що просувається в середньому калібруванні. Розтягування труби Пілджера Виробництво труб Ерхарда
Виробництво безшовних труб (прокат труб Маннесмана) розглядається як особливий поперечний процес прокатки. Тиск обертових роликів, розміщених під кутом, призводить до розриву внутрішньої частини штока, а оправка розширює отвір. Виробництво безшовних труб (прокат труб Маннесманна)
Розтягування трубки Пілджера
Креслення штанги, дроту та труби Креслення штанги Кожна операція виконується в конічній порожнині Креплення дроту розглядається як нескінченне волочіння бруса
Ескіз креслення штанги Конічний інструмент креслення Ланцюг креслення штанги Штанги формуються в кілька етапів, регулювання занадто великої ваги призведе до розриву намальованого перерізу. Ескіз штанги тягнуть
Штампування прутків та профілів Штангу або профільний матеріал пресують високим тиском з гарячої заготовки, розміщеної в нагрітій матриці. Це також утворюється в конічній порожнині, але конус також може бути утворений із потоку матеріалу. Алюміній в основному екструдується при 300… 400 oC (рейки, профілі).
Екструдовані профілі
Екструдовані алюмінієві профілі
Технології пластичного холодного формування
Холоднокатаний рулон Вихідний матеріал: гарячекатана та маринована (кислотно-прокатана ванна) намотана широка смуга (приблизно 1500 мм шириною, товщиною 4-6 мм) може розміщуватися на підставці в режимі реверсування, безперервно на послідовних роликових підставках проблема: що призводить до високого формоутворювального (опору) розчину для вирівнювання та згинання: 1) використання опорних роликів 2) стрічки виготовляються на мінімально можливу ширину Готовий виріб: м’яка, напівтверда, тверда стрічка. Смуга пом’якшується в котушках - в режимі термічної обробки. Прокат фольги: достатня жорсткість досягається за допомогою великих опорних роликів, а хороше розтягування - за допомогою невеликих робочих роликів. Також використовуються до 20-циліндрових підставок для циліндрів.
Багатоциліндровий (20 циліндрів) ряд холодного валу
Виготовлення стрічки розрізанням Пом'якшення широкої стрічки
Методи холодної прокатки
Витягування бруса та дроту Протягування конічних порожнин. Вихідний матеріал: гарячекатаний стрижень, циліндричний дріт 1-2 волочіння для волочіння дроту, до 20 кроків волочіння для волочіння дроту Високе фосфатування після травлення Потрібне волочіння стрижня: з точки зору допуску до розміру та форми, якщо стержень із прокатним станом занадто м’який, якщо невелика кількість профільованих стрижнів виробляється попитом. волочіння дроту: основна мета - зменшити розмір і не калібрувати, вихідний матеріал тонший 6 мм, дріт зберігається на волокущих барабанах між волочильними каменями - зібрані волочильні лінії.
Витяжка бруса і дроту (витягування кам'яних профілів) Витяжка бруса
Виробництво безшовних труб - витягання труб (зменшення труб) Можна робити з оправкою або без неї, зовнішній діаметр зменшується, товщина стінки збільшується при натягуванні оправки і зменшується при витягуванні оправки. Метою технологій є частково калібрування та часткове зменшення розмірів. Зменшення поздовжньо зварених труб є загальним явищем - досягається відмінна якість.
Методи волочіння труб
Комбіновані технології Це переважно технології, що поєднуються зі зварюванням. виріб виготовляється з широкого виробу (пластини, смуги), який замінює довгі вироби, замінюючи рулонний широкий сталевий I-тримач
Широка, шорстка смуга зварюється методом дугового зварювання
Вигин профілю труби Труба великого діаметру, поздовжньо зварена
Список літератури: [1] Бела Бороссей: Основи технології матеріалів I, освітня допомога BMF BGK, 2006 р. [2] Ágnes Csizmazia: Довиробничі технології, SZE, Дьйор, 2007 р. [3] Imre Czinege: Виробничі процеси, SZE, Дьйор, освітній посібник (презентації Power Point), 2006 р. [4] Джула Багінскі, Міхалі Ковач: Механічна сировина та напівфабрикати - виробничі знання, Видавництво підручників, Будапешт, 2003 р.