Лекция 06

Методы
формообразования
деталей ЭВС
Формообразование деталей
ЭВС методами удаления
материала
Лекция №6 от 17.03.05
Классификация методов формообразования деталей ЭА
Методы
перераспределения
материала
Литье
Объемная
формоизменяющая
штамповка
Прессование
деталей из
порошка
Методы
привнесения
материалов
Методы
удаления
материалов
Литье
намораживанием
Разделительная
поэлементная
штамповка
Нанесение
покрытий
Обработка
резанием
Определение метода формообразования
• Холодная штамповка — это один из
методов обработки металлов давлением,
при котором металл деформируется
пластически в холодном состоянии. В
зависимости от вида исходного
материала и типа изделия холодная
штамповка может быть листовой или
объемной.
Листовая штамповка
• Листовая штамповка применяется для
изготовления деталей из листового
материала, например деталей
автомобилей (крыша, крылья, колпаки и
др.), самолетов, вагонов, химических
аппаратов, электроприборов, многих
изделий широкого потребления (бидоны,
ложки, кастрюли и т. п.).
Холодная объемная штамповка
• Холодной объемной штамповкой изготовляют
изделия из объемных заготовок — главным
образом из пруткового материала. Холодной
объемной штамповкой получают крепежные
детали (болты, гайки, винты, заклепки),
шарики, ролики, кольца подшипников, многие
детали автомобилей (например, поршневые
пальцы), самолетов, тракторов и других
машин.
Штамповка
• Штампованные заготовки,
полуфабрикаты и детали
получают в результате
пластического
деформирования или
разделения исходного
материала в специальных
инструментах — штампах,
устанавливаемых на
прессах.
Штамп для изготовления
детали системного блока
компьютера
Штамп для изготовления прокладки
Физическая природа пластической деформации
Кристаллическая решетка металла (а) и виды элементарных
ячеек кристаллических решеток: кубическая (б),
тетрагональная (в), гексагональная (а), ромбическая (д),
гексагональная плотно упакованная (е), кубическая
гранецентрированная (ж), кубическая объемно
центрированная (з)
Штамповка
• Листовая и объемная холодная штамповка
осуществляется главным образом на
механических и гидравлических прессах. Из
механических прессов наибольшее применение
находят кривошипные. Помимо прессов для
штамповки некоторых изделий используют
иные машины и устройства (для ротационной
вытяжки, импульсной штамповки и др.).
Физическая природа пластической
деформации
• Механизм пластической деформации в одном кристалле
(монокристалле) состоит в том, что происходит сдвиг
(скольжение) слоев атомов в определенных
кристаллографических плоскостях по определенным
направлениям. Это те плоскости и направления, в которых
атомы расположены наиболее плотно. Когда касательные
напряжения в одном из направлений достигнут
критического значения, происходят сдвиги слоев на
расстояния порядка 1000 межатомных расстояний.
При увеличении нагрузки сдвиги происходят в близких
плоскостях скольжения, образуя пачку плоскостей скольжения.
Кроме скольжения пластическая деформация может
осуществляться двойникованием. Оно заключается в том, что одна
часть кристалла смещается относительно другой. В результате
первая часть становится зеркальным отображением второй.
Физическая природа пластической деформации
• В реальных кристаллах при действии нагрузки сдвиг происходит не
сразу по всей плоскости скольжения. Скольжение начинается в
месте дефекта в кристалле и распространяется далее при
значительно меньшем напряжении, чем при одновременном
скольжении целого блока атомов.
• Основную роль в механизме пластической деформации играют
области с дефектами кристаллической решетки, так называемые
дислокации. Место, где искажение решетки значительно,
называется ядром дислокации. Причинами возникновения
дислокации могут быть: попадание в расплав микровключений,
появление дефектов от действия напряжений и др.
• Механизм перемещения дислокации можно сравнить с
перемещением ковра по полу.
Металлы, сплавы и неметаллы,
применяемые для холодной штамповки
Для изготовления деталей холодной штамповкой
применяют разнообразные металлические и
неметаллические материалы. Эти материалы
поставляют в цехи холодной штамповки в виде листов,
лент, полос и прутков.
• Металлы и сплавы подразделяют на черные (сталь,
чугун) и цветные (медь, алюминий, цинк, свинец,
олово и др.).
• Листовые материалы из пластмасс: гетинакс,
текстолит, органическое стекло, винипласт, целлулоид.
• Резина, фетр, кожа, войлок
Операции листовой штамповки
подразделяются на
• разделительные (при
которых одна часть
металла отделяется от
другой),
• формоизменяющие
(при которых без
разрушения заготовок
изменяется их форма),
• комбинированные (при
которых сочетаются
разделительные и
формоизменяющи
переходы обработки),
• штампосборочные (при
которых механически
соединяют отдельные
листовые штампованные
детали).
Разделительные операции
Отрезка — полное
отделение части
заготовки по
незамкнутому контуру
Разрезка — разделение
заготовки на части по
незамкнутому контуру
Разделительные операции
Вырубка — разделение заготовки
по замкнутому контуру для
получения плоского
полуфабриката или детали с
заданным наружным контуром
Пробивка — образование в
заготовке сквозных отверстий с
удалением материала в отход
Разделительные операции
Обрезка — отделение от
детали технологического
отхода
Надрезка — неполное
отделение части заготовки
Разделительные операции
Проколка — образование
сквозных отверстий в листовой
заготовке без удаления
материала в отход.
Зачистка — удаление мелких
неровностей и шероховатостей по
внутреннему или наружному контуру
полуфабриката после вырубки или
пробивки для получения точных
размеров детали и малой шероховатости
поверхности
Стадии разделения металла
Z/2
Пуансон
Заготовка
Матрица
Надрез волокон
Начальное вдавливание
пуансона
Образование трещин
скалывания
Разделение металла
Конец лекции №6