Федеральне агентство з освіти РФ
Пермський державний технічний університет
Кафедра: "Зварювального виробництва і технології конструкційних матеріалів "
Реферат
По предмету
"Технологія конструкційних матеріалів"
На тему:
Високопродуктивні методи
обробки металів тиском
Виконав: ст. гр. ПКМ-01-1
Глезман А.В.
Перевірив: доцент Лямін Я.В.
р. Перм 2009.
Зміст
Введення. 3
1. Коротка характеристика імпульсних методів обробки металів тиском 4
2. Штампування вибухом .. 6
2.1 Відомості про вибухові речовини. 8
2.2 Обладнання для штампування вибухом .. 9
2.3 Удосконалення процесу гідровзривной штампування. 11
3. Електрогідравлічна штампування. 16
3.1 Сутність електрогідравлічної штампування. 16
3.2 Електрогідравлічні установки для штампування деталей. 18
4. Магнітно-імпульсна обробка металів. 22
4.1 Фізичні основи процесу. 22
4.2 Устаткування й оснащення. 23
4.3 Технологічні можливості магнітно-імпульсної обробки металів 24
5. Ударна штампування. 27
6. Використання надпластичності в процесах деформації металів 30
6.1. Характеристика надпластичності металів і сплавів. 30
6.2. Технологічні процеси штампування металів в стані надпластичності. 36
Список літератури .. 39
Введення
Застосування традиційних методів обробки металів тиском пов'язано з тривалими термінами технологічної підготовки виробництва і високою собівартістю виготовляються деталей, особливо при дрібносерійному їх випуску. Тому підучили поширення високоенергетичні імпульсні методу обробки металів тиском з використанням енергії вибухових речовин газовзривних сумішей, стисненого газу та електрики.
Особливість цих імпульсних методів полягає в високих швидкостях виділення енергії і передачі її заготівлі через передавальну середу, яка одночасно виконує роль одного з елементів штампового оснащення (матриці або пуансона).
При допомозі імпульсного деформування листового металу можна виконувати глибоку витяжку, пробивку, бортовкі, формування, клепку і ін
Різні способи імпульсної обробки мають свою область раціонального застосування і не призначені для повної заміни традиційних методів обробки металів тиском.
Штампування вибухом застосовується в основному для виготовлення деталей великого габариту, коли застосування пресового обладнання і штампів практично неможливо або економічно невигідно.
Електрогідравлічна штампування найчастіше використовується для виготовлення складних деталей середнього габариту з труднодеформіруємих металів. У цих же умовах, але коли недоцільно як передавальної середу застосовувати воду, використовується магнітно-імпульсна обробка металів.
Ударна штампування ефективна при виготовленні невеликих партій деталей з листових і циліндричних заготовок порівняно малого габариту.
1. Коротка характеристика імпульсних методів обробки металів тиском
Високоенергетичні імпульсні методу обробки металів тиском (ОМТ) являють собою процеси, що супроводжуються тепловими ефектами, силовими впливами, появою інерційних сил, ударних хвиль і додаткових динамічних напружень. При цьому відбувається локалізація зони пластичної деформації оброблюваного матеріалу і зміна його фізико-механічних властивостей.
Однією з основних характеристик імпульсних методів ОМД є швидкість деформування оброблюваного матеріалу. Якщо при традиційних методах ОМД швидкість деформування становить 0,3-1,5 м/с, а на ударних машинах - не більше 5 м/с, то при імпульсних методах вона становить 100 м/с і більше.
Застосування високоенергетичних імпульсних методів забезпечує можливість використання великого запасу енергії енергоносія при порівняно невеликому його обсязі, зниження вартості оснастки, скорочення термінів її проектування та виготовлення, різке скорочення капітальних вкладень (особливо для штампування великогабаритних деталей).
При штампуванні вибухом створюються умови для спрямованого впливу на об'єкт необхідної сили, підвищення точності розмірів оброблюваних деталей, у тому числі з труднодеформіруємих металів і представляється можливість працювати як в цехових, так і в польових умовах, а також в природних і штучних водоймах.
Однак зазначені методи ОМД вимагають дотримання спеціальних заходів з техніки безпеки і розробки додаткових заходів щодо зниження трудомісткості підготовчо-заключних робіт.
Характеристика імпульсних методів ОМД наведена в табл.1.
Таблиця 1
Характеристика імпульсних методів ОМД
Методу ОМД
Способи
виділення
енергії
Передавальна
середу
Швидкість
хвилі
тиску, м/с
Час впливу хвилі тиску, мкс
Граничні розміри
штампуються деталей, м
Область
застосування
Штампування вибухом з використанням бризантної вибух. речовини:
Детонація
Вода,
повітря,
пісок
1200-7500
10-20
6,0
Листова і
об'ємна
штампування
пороху
Хімічне
згорання
Вода, повітря
300-2400
200-400
1,5
Вирубка і пробивка отворів, пресування
газових сумішей
Те ж
Газ
300-2400
200-400
1,5
порошків, зміцнення, калібрування і розвальцьовування
Електрогідравлічна штампування
Випаровування зволікання,
іонізація середу
Вода,
повітря
1000-6000
30-100
2,5-1,25
Те ж і
очищення литва
Магнітно-імпульсна обробка
металів
Створення
магнітного
поля
Повітря
3000-6000
60-100
0,9
Листове штампування, формування циліндричних заготовок, обтиснення, раз дача, з'єднання деталей
Ударна штампування
Швидке відкриття клапана ресивера
Вода, еластичний матеріал
100-1000
60-100
0,9
Листова і об'ємне штампування
2. Штампування вибухом
Штампування вибухом може здійснюватися в газоподібних "рідких і твердих середовищах.
Відомий спосіб штампування деталей за допомогою вибуху в герметичній камері (рис.1). Вибухова речовин...
