ОбработкИ металлов давлением

 

 

Учебное пособие

по дисциплинам «Обработка металлов давлением»,

«Технологии процессов обработки металлов давлением»

для студентов направлений подготовки

22.03.02 «Металлургия», 38.03.01 «Экономика»

всех форм обучения

 

Новотроицк, 2015

УДК 669.771

 

 

Рецензенты:

 

Доцент кафедры технологий обработки материалов Института металлургии,

машиностроения и материалообработки ФГБОУ ВПО МГТУ им. Г.И. Носова,

к.т.н. Синицкий О.В.

 

Заведующий кафедрой металлургических технологий и оборудования

Новотроицкого филиала ФГАОУ ВПО НИТУ «МИСиС», к.т.н. Шаповалов А.Н.

 

Куницина Н.Г. Учебное пособие по дисциплинам «Обработка металлов давлением», «Технологии процессов обработки металлов давлением» для студентов направлений подготовки 22.03.02 «Металлургия», 38.03.01 «Экономика» всех форм обучения. – Новотроицк: НФ НИТУ МИСиС, 2015. – 100 с.

 

 

Учебное пособие содержит основные сведения теории и технологии процессов обработки металлов давлением. Достаточно подробно изложены материалы по основам теории пластической деформации: напряженное и деформированное состояние, внешнее трение, физическая сущность обработки давлением. Освещен сортамент профилей, основные операциии и оборудование цехов обработки металлов давлением.

Материал учебного пособия подготовлен на основе трудов ведущих специалистов в области обработки металлов давлением Бахтинова В.Б., Громова Н.П., Зото-ва В.Ф., Суворова И.К. и др.

Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС ВО подготовки бакалавров направлений 22.03.02 «Металлургия» и 38.03.01 «Экономика», обучающихся в Новотроицком филиале НИТУ «МИСиС».

 

Рекомендовано Методическим советом Новотроицкого филиала НИТУ «МИСиС»

 

© Новотроицкий филиал

ФГАОУ ВПО «Национальный

исследовательский

технологический университет

«МИСиС», 2015.

Содержание

 

Введение..................................................................................................................................................... 4

1 Основы теории процессов обработки металлов давлением........................................................ 5

1.1 Основные процессы обработки металлов давлением........................................................... 5

1.2 Кристаллическое строение металлов....................................................................................... 6

1.3 Упругая и пластическая деформация....................................................................................... 7

1.4 Напряженно – деформированное состояние металла в процессах

обработки давлением.......................................................................................................................... 9

1.5 Механизмы пластической деформации металлов............................................................... 10

1.6 Наклеп и рекристаллизация...................................................................................................... 12

1.7 Пластичность металлов и сопротивление металлов пластической деформации....... 14

1.8 Внешнее трение при обработке металлов давлением......................................................... 16

2 Прокатное производство................................................................................................................... 21

2.1 Общая характеристика прокатного производства............................................................... 21

2.2 Профильный и марочный сортамент прокатной продукции........................................... 22

2.3 Сущность процесса прокатки. Характеристики деформации при прокатке.................. 26

2.4 Классификация прокатных станов........................................................................................... 39

2.5 Технологические операции при производстве проката..................................................... 45

2.6 Производство полупродукта.................................................................................................... 52

2.7 Производство сортового проката............................................................................................ 53

2.8 Производство горячекатаных листов..................................................................................... 54

2.9 Производство холоднокатаных листов.................................................................................. 56

3 Прессовое производство................................................................................................................... 60

3.1 Сущность прессования. Основные способы прессования

Характеристики деформации при прессовании.......................................................................... 60

3.2 Оборудование для прессования............................................................................................... 64

3.3 Технологические операции при прессовании...................................................................... 65

4 Волочение............................................................................................................................................. 66

4.1 Сущность волочения. Характеристики деформации при волочении............................. 66

4.2 Оборудование для волочения.................................................................................................. 70

4.3 Технологические операции при волочении.......................................................................... 71

5 Ковка металла...................................................................................................................................... 75

5.1 Сущность ковки. Операции свободной ковки. Характеристики

деформации при ковке...................................................................................................................... 75

5.2 Оборудование для свободной ковки....................................................................................... 80

5.3 Технологические операции при свободной ковке............................................................... 81

6 Штамповка металла............................................................................................................................ 82

6.1 Объемная штамповка.................................................................................................................. 82

6.2 Листовая штамповка................................................................................................................... 88

7 Специальные процессы обработки металлов давлением........................................................... 93

7.1 Производство гнутых профилей.............................................................................................. 93

7.2 Производство периодического проката................................................................................. 94

7.3 Производство железнодорожных колес................................................................................ 95

7.4 Производство зубчатых колес.................................................................................................. 96

7.5 Производство шаров................................................................................................................... 97

Список использованных источников................................................................................................. 99

Введение

 

Металлургическое производство подразделяется на две основные стадии. В первой получают металл заданного химического состава из исходных материалов. Во второй стадии металлу в пластическом состоянии придают ту или иную необходимую форму при практически неизменном химическом составе обрабатываемого материала. При этом изменение формы тела осуществляется преимущественно с помощью давящего на металл инструмента. Поэтому получение изделия таким способом называют обработкой металлов давлением или пластической обработкой.

Пластическое деформирование при обработке давлением, состоящее в преобразовании заготовки простой формы в деталь более сложной формы того же объема, относится к малоотходной технологии.

Обработкой давлением получают не только заданную форму и размеры, но и обеспечивают требуемое качество металла, надежность работы изделия.

Высокая производительность обработки давлением, низкая себестоимость и высокое качество продукции привели к широкому применению этих процессов.

Динамичный и пропорциональный рост черной и цветной металлургии, производство изделий из металлов и сплавов пластической обработкой основываются на дальнейшем развитии теории обработки металлов давлением, являющейся научной базой разработки технологических операций получения изделий из металлов и сплавов. Теория пластической обработки металлов позволяет оценить экономическую целесообразность принятого способа деформации, выявить влияние условий обработки на свойства получаемых изделий, определить силовые и энергетические параметры процесса и указать пути их рационального изменения, дает возможность управлять процессом обработки с точки зрения улучшения способности металлов пластически деформироваться. Знание закономерностей обработки металлов давлением помогает выбирать наиболее оптимальные режимы технологических процессов, требуемое основное и вспомогательное оборудование и технически грамотно его эксплуатировать.

 

 

1 Основы теории процессов обработки металлов давлением